Java精準地圖坐標轉換高德百度谷歌騰訊高德批量轉換工具類達到專案生產精度-有解無憂

💨 作者:laker，因為喜歡LOL滴神faker，又是NBA湖人隊🏀（laker）粉絲兒（主要是老詹的粉絲兒），本人又姓李，故取筆名：laker
??喜歡分享自己作業中遇到的問題和解決方案，以及一些讀書筆記和心得分享，
🌰本人創建了微信公眾號【Java大廠面試官】，用于和大家交流分享
🏰 個人微信【lakernote】，加作者備注下暗號：cv之道，

本文工具類，經過驗證與各廠商百度、高德提供的在線轉換精度基本一致，完全可以應用到生產環境

文章目錄

- 前言
- 主流坐標系介紹
- - 從設備獲取經緯度坐標
  - 互聯網在線地圖使用的坐標系
- 轉換方式
- - 1. 各官網在線api
  - 2. 演算法工具類
- 驗證
- - WGS84轉GCJ02
  - 百度坐標系(BD-09)轉火星坐標系(GCJ-02)
  - WGS坐標轉百度坐標系(BD-09)
  - 火星坐標系(GCJ-02)轉百度坐標系(BD-09)
- 結論

前言

美國GPS使用的是WGS84的坐標系統，以經緯度的形式來表示地球平面上的某一個位置，這應該是國際共識，但在我國，出于國家安全考慮，國內所有導航電子地圖必須使用國家測繪局制定的加密坐標系統，即將一個真實的經緯度坐標加密成一個不正確的經緯度坐標，我們在業內將前者稱之為地球坐標，后者稱之為火星坐標

主流坐標系介紹

現在互聯網主要使用坐標系為以下三種：

國際標準坐標 (WGS84)

國際標準，從 GPS 設備中取出的資料的坐標系
國際地圖提供商使用的坐標系

火星坐標 (GCJ-02)也叫國測局坐標系

中國標準，從國行移動設備中定位獲取的坐標資料使用這個坐標系
國家規定：國內出版的各種地圖系統（包括電子形式），必須至少采用GCJ-02對地理位置進行首次加密，

百度坐標 (BD-09)

百度標準，百度 SDK，百度地圖，Geocoding 使用
在GCJ-02基礎上二次加密而成

從設備獲取經緯度坐標

gps設備一般采用的是WGS84，經緯度格式轉換工具CoordinateUtil
如果使用的是百度sdk那么可以獲得百度坐標（bd09）或者火星坐標（GCJ02),默認是bd09
如果使用的是ios的原生定位庫，那么獲得的坐標是WGS84
如果使用的是高德sdk,那么獲取的坐標是GCJ02

互聯網在線地圖使用的坐標系

WGS84坐標系

谷歌國外地圖
osm地圖等國外的地圖

火星坐標系

高德地圖
騰訊地圖
谷歌國內地圖

百度坐標系

百度地圖

轉換方式

方式	優點	缺點
各官網在線api	轉換結果準確	有各種api呼叫限制，例如：頻率，次數等
演算法工具類	無任何限制，想怎么用就怎么用	可能找的演算法或者工具類不準；所以我找了很久并測驗到了一個，nice

1. 各官網在線api

高德地圖

https://lbs.amap.com/api/webservice/guide/api/convert

百度地圖

https://lbsyun.baidu.com/index.php?title=webapi/guide/changeposition

騰訊地圖

https://lbs.qq.com/service/webService/webServiceGuide/webServiceTranslate

2. 演算法工具類

百度坐標（BD09）、國測局坐標（火星坐標，GCJ02）、和WGS84坐標系之間的轉換的工具

/**
 * 百度坐標（BD09）、國測局坐標（火星坐標，GCJ02）、和WGS84坐標系之間的轉換的工具
 * 
 * @see 參考https://github.com/wandergis/coordtransform實作的Java版本
 * @author geosmart
 */
public class CoordinateTransformUtil {
	static double x_pi = 3.14159265358979324 * 3000.0 / 180.0;
	// π
	static double pi = 3.1415926535897932384626;
	// 長半軸
	static double a = 6378245.0;
	// 扁率
	static double ee = 0.00669342162296594323;

	/**
	 * 百度坐標系(BD-09)轉WGS坐標
	 * 
	 * @param lng 百度坐標緯度
	 * @param lat 百度坐標經度
	 * @return WGS84坐標陣列
	 */
	public static double[] bd09towgs84(double lng, double lat) {
		double[] gcj = bd09togcj02(lng, lat);
		double[] wgs84 = gcj02towgs84(gcj[0], gcj[1]);
		return wgs84;
	}

	/**
	 * WGS坐標轉百度坐標系(BD-09)
	 * 
	 * @param lng WGS84坐標系的經度
	 * @param lat WGS84坐標系的緯度
	 * @return 百度坐標陣列
	 */
	public static double[] wgs84tobd09(double lng, double lat) {
		double[] gcj = wgs84togcj02(lng, lat);
		double[] bd09 = gcj02tobd09(gcj[0], gcj[1]);
		return bd09;
	}

	/**
	 * 火星坐標系(GCJ-02)轉百度坐標系(BD-09)
	 * 
	 * @see 谷歌、高德——>百度
	 * @param lng 火星坐標經度
	 * @param lat 火星坐標緯度
	 * @return 百度坐標陣列
	 */
	public static double[] gcj02tobd09(double lng, double lat) {
		double z = Math.sqrt(lng * lng + lat * lat) + 0.00002 * Math.sin(lat * x_pi);
		double theta = Math.atan2(lat, lng) + 0.000003 * Math.cos(lng * x_pi);
		double bd_lng = z * Math.cos(theta) + 0.0065;
		double bd_lat = z * Math.sin(theta) + 0.006;
		return new double[] { bd_lng, bd_lat };
	}

	/**
	 * 百度坐標系(BD-09)轉火星坐標系(GCJ-02)
	 * 
	 * @see 百度——>谷歌、高德
	 * @param lng 百度坐標緯度
	 * @param lat 百度坐標經度
	 * @return 火星坐標陣列
	 */
	public static double[] bd09togcj02(double bd_lon, double bd_lat) {
		double x = bd_lon - 0.0065;
		double y = bd_lat - 0.006;
		double z = Math.sqrt(x * x + y * y) - 0.00002 * Math.sin(y * x_pi);
		double theta = Math.atan2(y, x) - 0.000003 * Math.cos(x * x_pi);
		double gg_lng = z * Math.cos(theta);
		double gg_lat = z * Math.sin(theta);
		return new double[] { gg_lng, gg_lat };
	}

	/**
	 * WGS84轉GCJ02(火星坐標系)
	 * 
	 * @param lng WGS84坐標系的經度
	 * @param lat WGS84坐標系的緯度
	 * @return 火星坐標陣列
	 */
	public static double[] wgs84togcj02(double lng, double lat) {
		if (out_of_china(lng, lat)) {
			return new double[] { lng, lat };
		}
		double dlat = transformlat(lng - 105.0, lat - 35.0);
		double dlng = transformlng(lng - 105.0, lat - 35.0);
		double radlat = lat / 180.0 * pi;
		double magic = Math.sin(radlat);
		magic = 1 - ee * magic * magic;
		double sqrtmagic = Math.sqrt(magic);
		dlat = (dlat * 180.0) / ((a * (1 - ee)) / (magic * sqrtmagic) * pi);
		dlng = (dlng * 180.0) / (a / sqrtmagic * Math.cos(radlat) * pi);
		double mglat = lat + dlat;
		double mglng = lng + dlng;
		return new double[] { mglng, mglat };
	}

	/**
	 * GCJ02(火星坐標系)轉GPS84
	 * 
	 * @param lng 火星坐標系的經度
	 * @param lat 火星坐標系緯度
	 * @return WGS84坐標陣列
	 */
	public static double[] gcj02towgs84(double lng, double lat) {
		if (out_of_china(lng, lat)) {
			return new double[] { lng, lat };
		}
		double dlat = transformlat(lng - 105.0, lat - 35.0);
		double dlng = transformlng(lng - 105.0, lat - 35.0);
		double radlat = lat / 180.0 * pi;
		double magic = Math.sin(radlat);
		magic = 1 - ee * magic * magic;
		double sqrtmagic = Math.sqrt(magic);
		dlat = (dlat * 180.0) / ((a * (1 - ee)) / (magic * sqrtmagic) * pi);
		dlng = (dlng * 180.0) / (a / sqrtmagic * Math.cos(radlat) * pi);
		double mglat = lat + dlat;
		double mglng = lng + dlng;
		return new double[] { lng * 2 - mglng, lat * 2 - mglat };
	}

	/**
	 * 緯度轉換
	 * 
	 * @param lng
	 * @param lat
	 * @return
	 */
	public static double transformlat(double lng, double lat) {
		double ret = -100.0 + 2.0 * lng + 3.0 * lat + 0.2 * lat * lat + 0.1 * lng * lat + 0.2 * Math.sqrt(Math.abs(lng));
		ret += (20.0 * Math.sin(6.0 * lng * pi) + 20.0 * Math.sin(2.0 * lng * pi)) * 2.0 / 3.0;
		ret += (20.0 * Math.sin(lat * pi) + 40.0 * Math.sin(lat / 3.0 * pi)) * 2.0 / 3.0;
		ret += (160.0 * Math.sin(lat / 12.0 * pi) + 320 * Math.sin(lat * pi / 30.0)) * 2.0 / 3.0;
		return ret;
	}

	/**
	 * 經度轉換
	 * 
	 * @param lng
	 * @param lat
	 * @return
	 */
	public static double transformlng(double lng, double lat) {
		double ret = 300.0 + lng + 2.0 * lat + 0.1 * lng * lng + 0.1 * lng * lat + 0.1 * Math.sqrt(Math.abs(lng));
		ret += (20.0 * Math.sin(6.0 * lng * pi) + 20.0 * Math.sin(2.0 * lng * pi)) * 2.0 / 3.0;
		ret += (20.0 * Math.sin(lng * pi) + 40.0 * Math.sin(lng / 3.0 * pi)) * 2.0 / 3.0;
		ret += (150.0 * Math.sin(lng / 12.0 * pi) + 300.0 * Math.sin(lng / 30.0 * pi)) * 2.0 / 3.0;
		return ret;
	}

	/**
	 * 判斷是否在國內，不在國內不做偏移
	 * 
	 * @param lng
	 * @param lat
	 * @return
	 */
	public static boolean out_of_china(double lng, double lat) {
		if (lng < 72.004 || lng > 137.8347) {
			return true;
		} else if (lat < 0.8293 || lat > 55.8271) {
			return true;
		}
		return false;
	}
}

經緯度格式轉換工具類

/**
 * Created by liusj on 2019/5/27
 * <p>
 * 經緯度格式轉換工具類.
 */
public class CoordinateUtil {

    /**
     * 經緯度轉化，度分秒轉度.
     * 如：108°13′21″= 108.2225
     * @param jwd
     * @return
     */
    public static String DmsTurnDD(String jwd) {
        if (Strings.isNotEmpty(jwd) && (jwd.contains("°"))) {//如果不為空并且存在度單位
            //計算前進行資料處理
            jwd = jwd.replace("E", "").replace("N", "").replace(":", "").replace("：", "");
            double d = 0, m = 0, s = 0;
            d = Double.parseDouble(jwd.split("°")[0]);
            //不同單位的分，可擴展
            if (jwd.contains("′")) {//正常的′
                m = Double.parseDouble(jwd.split("°")[1].split("′")[0]);
            } else if (jwd.contains("'")) {//特殊的'
                m = Double.parseDouble(jwd.split("°")[1].split("'")[0]);
            }
            //不同單位的秒，可擴展
            if (jwd.contains("″")) {//正常的″
                //有時候沒有分 如：112°10.25″
                s = jwd.contains("′") ? Double.parseDouble(jwd.split("′")[1].split("″")[0]) : Double.parseDouble(jwd.split("°")[1].split("″")[0]);
            } else if (jwd.contains("''")) {//特殊的''
                //有時候沒有分 如：112°10.25''
                s = jwd.contains("'") ? Double.parseDouble(jwd.split("'")[1].split("''")[0]) : Double.parseDouble(jwd.split("°")[1].split("''")[0]);
            }
            jwd = String.valueOf(d + m / 60 + s / 60 / 60);//計算并轉換為string

        }
        return jwd;
    }

    /**
     * 經緯度轉換，度分轉度度.
     * 如：112°30.4128 = 112.50688
     */
    public static String DmTurnDD(String jwd) {
        jwd = jwd.replace("′", "");
        if (Strings.isNotEmpty(jwd) && (jwd.contains("°"))) {//如果不為空并且存在度單位
            double d = 0, m = 0;
            d = Double.parseDouble(jwd.split("°")[0]);
            m = Double.parseDouble(jwd.split("°")[1]) / 60;
            jwd = String.valueOf(d + m);
        }
        return jwd;
    }
}

驗證

WGS84轉GCJ02

高德在線轉換

在這里插入圖片描述

工具類CoordinateTransformUtil

   double[] gcj02 = CoordinateTransformUtil.wgs84togcj02(116.481499, 39.990475);
   116.48758557081051,39.99175425467313

結論：小數點后6位一致，在地圖上是同一個點，

在這里插入圖片描述

百度坐標系(BD-09)轉火星坐標系(GCJ-02)

高德在線轉換

在這里插入圖片描述

工具類CoordinateTransformUtil

double[] gcj02 = CoordinateTransformUtil.bd09togcj02(116.481499, 39.990475);

116.47489604504428,39.98471586964859

結論：小數點后6位一致，在地圖上是同一個點，

WGS坐標轉百度坐標系(BD-09)

百度在線轉換

在這里插入圖片描述

工具類CoordinateTransformUtil

double[] gcj02 = CoordinateTransformUtil.wgs84tobd09(114.21892734521,29.575429778924);

114.23074697114104,29.5790799569647

在這里插入圖片描述

結論：小數點后6位基本一致，在地圖上是同一個點，這個誤差非常非常小，可忽略不計，

火星坐標系(GCJ-02)轉百度坐標系(BD-09)

百度在線轉換

在這里插入圖片描述

工具類CoordinateTransformUtil

double[] gcj02 = CoordinateTransformUtil.gcj02tobd09(114.21892734521,29.575429778924);
114.22539195427781,29.5815853675143

結論

這個工具類CoordinateTransformUtil非常的nice，能達到生產級別的準度，

參考：

https://github.com/wandergis/coordtransform

https://github.com/geosmart/coordtransform

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前言

主流坐標系介紹

從設備獲取經緯度坐標

互聯網在線地圖使用的坐標系

轉換方式

1. 各官網在線api

2. 演算法工具類

驗證

WGS84轉GCJ02

百度坐標系(BD-09)轉火星坐標系(GCJ-02)

WGS坐標轉百度坐標系(BD-09)

火星坐標系(GCJ-02)轉百度坐標系(BD-09)

結論

Java精準地圖坐標轉換高德百度谷歌騰訊高德批量轉換工具類達到專案生產精度