国内地图坐标系介绍及常见地图（百度、高德、凯立德）之间的坐标系转换

妖狐艹你老母 2022-08-26 01:16 4756阅读 0赞

## 一、国内地图坐标系简介 ##

### 1、  WGS84（地图坐标） ###

美国GPS使用的是WGS84的坐标系统。GPS系统获得的坐标系统，基本为标准的国际通用的WGS84坐标系统

### 2、  GCJ-02（火星坐标） ###

GCJ-02是由中国国家测绘局制订的地理信息系统的坐标系统。它是一种对经纬度数据的加密算法，即加入随机的偏差。国内出版的各种地图系统（包括电子形式），出于国家安全考虑，必须至少采用GCJ-02对地理位置进行首次加密。

所有的电子地图所有的导航设备，都需要加入国家保密插件。第一步，地图公司测绘地图，测绘完成后，送到国家测绘局，将真实坐标的电子地图，加密成“火星坐标”，这样的地图才是可以出版和发布的，然后才可以让GPS公司处理。第二步，所有的GPS公司，只要需要汽车导航的，需要用到导航电子地图的，统统需要在软件中加入国家保密算法，将COM口读出来的真实的坐标信号，加密转换成国家要求的保密的坐标，这样，GPS导航仪和导航电子地图就可以完全匹配，GPS也就可以正常工作。

在国内发行的地图都使用GCJ02进行首次加密，

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <th>地图</th> 
   <th>坐标系</th> 
  </tr> 
 </tbody> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>百度地图</td> 
   <td>百度坐标（BD-09）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>腾讯搜搜地图</td> 
   <td>火星坐标</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><span style="font-size:10pt; font-family:宋体">图吧</span><span style="font-size:10pt; font-family:Tahoma,sans-serif">MapBar</span><span style="font-size:10pt; font-family:宋体">地图</span></td> 
   <td><span style="font-size:10pt; font-family:宋体">图吧坐标</span></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><span style="font-size:10pt; font-family:宋体">高德</span><span style="font-size:10pt; font-family:Tahoma,sans-serif">MapABC</span><span style="font-size:10pt; font-family:宋体">地图</span><span style="font-size:10pt; font-family:Tahoma,sans-serif">API</span></td> 
   <td><span style="font-size:10pt; font-family:宋体">火星坐标</span></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>凯立德地图</td> 
   <td>火星坐标（转为K码）</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

I、 百度坐标：在GCJ02基础上，进行了BD-09二次加密措施，API支持从WGS/GCJ转换成百度坐标，不支持反转。

II、凯立德K码：

> a)  K码将地图分成了四块进行编码，中心点在内蒙的阿拉善左旗境内，该点的K码是7uy1yuy1y。以该点为中心分别在东西方向和南北方向画一条线当横纵（XY）坐标轴，那么第一象限（即东北方向的那块）的K码的第1位全部都是5，第2象限的K码的第一位全是6，第3、4象限的K码的第一位分别全是7、8。并且该点有4个K码，即用四个K码定位都是这一点，这四个K码分别是7uy1yuy1y、80000uy1y、500000000、6uy1y0000。 　　  
> 
> 
> b)K码的第2-5位表示东西方向上的坐标，第6-9位代表南北方向上的坐标。实际上K码就是一个凯立德特有的34进制数，（26个字母加10个阿拉伯数字，再去掉不用的小写L和O共34个字符），这个34进制数从左向右从低位向高位排列（我们常用的10进制是从右向左由低位向高位排列），其中第2-5位东西方向上的数每一个单位代表2.5m左右，南北方向上的数每一个单位代表实际距离3米左右。比如80000uy1y向东约2.5米的点的K码就是81000uy1y，向东约34×2.5m的点的K码就是80100uy1y
> 
> c)K码与火星坐标可相互转换。

## 二、坐标系转换 ##

### 1、地球坐标系（WGS）到火星坐标系（GCJ-02）的转换算法 ###

**\[javascript\]**  [view plain][] [copy][view plain] [![在CODE上查看代码片][CODE]][CODE_CODE] [![派生到我的代码片][ico_fork.svg]][ico_fork.svg 1]

1.  **var** M\_PI = 3.14159265358979324;  
2.  **var** a = 6378245.0;  
3.  **var** ee = 0.00669342162296594323;  
4.  **var** x\_pi = M\_PI \* 3000.0 / 180.0;  
5.  **function** out\_of\_china(lat,  lon) \{  
6.      **if** (lon < 72.004 || lon > 137.8347)  
7.          **return** **true**;  
8.      **if** (lat < 0.8293 || lat > 55.8271)  
9.          **return** **true**;  
10.     **return** **false**;  
11. \}  
12.   
13. **function** wgs2gcj\_lat(x, y) \{  
14.     **var** ret1 = -100.0 + 2.0 \* x + 3.0 \* y + 0.2 \* y \* y + 0.1 \* x \* y  
15.             + 0.2 \* Math.sqrt(Math.abs(x));  
16.       
17.     ret1 += (20.0 \* Math.sin(6.0 \* x \* M\_PI) + 20.0 \* Math.sin(2.0 \* x  
18.             \* M\_PI)) \* 2.0 / 3.0;  
19.     ret1 += (20.0 \* Math.sin(y \* M\_PI) + 40.0 \* Math.sin(y / 3.0 \* M\_PI)) \* 2.0 / 3.0;  
20.     ret1 += (160.0 \* Math.sin(y / 12.0 \* M\_PI) + 320 \* Math.sin(y \* M\_PI  
21.             / 30.0)) \* 2.0 / 3.0;  
22.     **return** ret1;  
23. \}  
24.   
25. **function** wgs2gcj\_lng(x, y) \{  
26.     **var** ret2 = 300.0 + x + 2.0 \* y + 0.1 \* x \* x + 0.1 \* x \* y + 0.1  
27.             \* Math.sqrt(Math.abs(x));  
28.     ret2 += (20.0 \* Math.sin(6.0 \* x \* M\_PI) + 20.0 \* Math.sin(2.0 \* x  
29.             \* M\_PI)) \* 2.0 / 3.0;  
30.     ret2 += (20.0 \* Math.sin(x \* M\_PI) + 40.0 \* Math.sin(x / 3.0 \* M\_PI)) \* 2.0 / 3.0;  
31.     ret2 += (150.0 \* Math.sin(x / 12.0 \* M\_PI) + 300.0 \* Math.sin(x / 30.0  
32.             \* M\_PI)) \* 2.0 / 3.0;  
33.     **return** ret2;  
34. \}  
35.   
36. **function** wgs2gcj(poi) \{  
37.     **if** (out\_of\_china(poi.lat, poi.lng)) \{  
38.         **return** poi;  
39.     \}  
40.     **var** poi2 = \{\};  
41.     **var** dLat = wgs2gcj\_lat(poi.lng - 105.0, poi.lat - 35.0);  
42.     **var** dLon = wgs2gcj\_lng(poi.lng - 105.0, poi.lat - 35.0);  
43.     **var** radLat = poi.lat / 180.0 \* M\_PI;  
44.     **var** magic = Math.sin(radLat);  
45.     magic = 1 - ee \* magic \* magic;  
46.     **var** sqrtMagic = Math.sqrt(magic);  
47.     dLat = (dLat \* 180.0) / ((a \* (1 - ee)) / (magic \* sqrtMagic) \* M\_PI);  
48.     dLon = (dLon \* 180.0) / (a / sqrtMagic \* Math.cos(radLat) \* M\_PI);  
49.     poi2.lat = poi.lat + dLat;  
50.     poi2.lng = poi.lng + dLon;  
51.     **return** poi2;  
52. \}

### 2、火星坐标系 (GCJ-02) 与百度坐标系 (BD-09) 的转换算法 ###

**\[javascript\]**  [view plain][] [copy][view plain] [![在CODE上查看代码片][CODE]][CODE_CODE] [![派生到我的代码片][ico_fork.svg]][ico_fork.svg 1]

1.  // 火星坐标系 (GCJ-02) 与百度坐标系 (BD-09) 的转换算法  
2.  **function** gcj2bd(poi) \{  
3.      **var** poi2 = \{\};  
4.      **var** x = poi.lng, y = poi.lat;  
5.      **var** z = Math.sqrt(x \* x + y \* y) + 0.00002 \* Math.sin(y \* x\_pi);  
6.      **var** theta = Math.atan2(y, x) + 0.000003 \* Math.cos(x \* x\_pi);  
7.      poi2.lng = z \* Math.cos(theta) + 0.0065;  
8.      poi2.lat = z \* Math.sin(theta) + 0.006;  
9.      **return** poi2;  
10. \}  
11.   
12. **function** bd2gcj(poi) \{  
13.     **var** poi2 = \{\};  
14.     **var** x = poi.lng - 0.0065, y = poi.lat - 0.006;  
15.     **var** z = Math.sqrt(x \* x + y \* y) - 0.00002 \* Math.sin(y \* x\_pi);  
16.     **var** theta = Math.atan2(y, x) - 0.000003 \* Math.cos(x \* x\_pi);  
17.     poi2.lng = z \* Math.cos(theta);  
18.     poi2.lat = z \* Math.sin(theta);  
19.     **return** poi2;  
20. \}

### 3、火星坐标系 (GCJ-02) 与凯立德K码 的转换算法 ###

**\[javascript\]**  [view plain][] [copy][view plain] [![在CODE上查看代码片][CODE]][CODE_CODE] [![派生到我的代码片][ico_fork.svg]][ico_fork.svg 1]

1.  **var** codes = "0123456789abcdefghijkmnpqrstuvwxyz";  
2.  **function** \_\_decode(pch)  
3.  \{  
4.      **var** v = 0;  
5.      **for** (**var** i = 3; i >= 0; --i)  
6.          v = v \* 34 + (codes.indexOf(pch.charAt(i)));  
7.      v = v \* 250 / 9;  
8.      **return** v;  
9.  \}  
10.   
11. **function** \_\_encode(v)  
12. \{  
13.     **var** pch = "";  
14.     v = v \* 9 / 250;  
15.     **for** (**var** i = 0; i < 4; ++i)  
16.     \{  
17.         pch += codes.charAt(v % 34);  
18.         v /= 34;  
19.     \}  
20.     **return** pch;  
21. \}  
22.   
23. **function** DecodeLon(k)  
24. \{  
25.     **var** lon = \_\_decode(k.substring(1, 5));  
26.     **if** (k.charAt(0) == '5' || k.charAt(0) == '8')  
27.         lon += 35000000;  
28.     lon += 70000000;  
29.     **return** lon/1000000.0;  
30. \}  
31.   
32. **function** DecodeLat(k)  
33. \{  
34.     **var** lat = \_\_decode(k.substring(5, 9));  
35.     **if** (k.charAt(0) <= '6')  
36.         lat += 35000000;  
37.     lat += 5000000;  
38.     **return** lat/1000000.0;  
39. \}  
40.   
41. **function** Encode(lat, lon)  
42. \{  
43.     lat = parseInt(lat\*1000000);  
44.     lon = parseInt(lon\*1000000);  
45.     **var** k;  
46.     lon -= 70000000;  
47.     lat -= 5000000;  
48.     **if** (lat > 35000000)  
49.         **if** (lon <= 35000000)  
50.             k = "6";  
51.         **else**  
52.             k = "5";  
53.     **else**  
54.         **if** (lon <= 35000000)  
55.             k = "7";  
56.         **else**  
57.             k = "8";  
58.     **if** (lon > 35000000)  
59.         lon -= 35000000;  
60.     **if** (lat > 35000000)  
61.         lat -= 35000000;  
62.     k += \_\_encode(lon);  
63.     k += \_\_encode(lat);  
64.     **return** k;  
65. \}  
66.

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[CODE]: https://code.csdn.net/assets/CODE_ico.png
[CODE_CODE]: https://code.csdn.net/snippets/179997
[ico_fork.svg]: https://code.csdn.net/assets/ico_fork.svg
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