最近因工作需要，分别从高德和百度下载了一批POI点数据。由于高德地图采用国家测绘地理信息局GCJ02坐标系（即俗称火星坐标系），百度采用自己的BD09坐标系，而国际来源地图大多采用WGS84坐标系，导致了多个来源的数据不能叠加在同一底图上，因此，需要在坐标之间相互转换。
互联网地图常用坐标系
- GCJ02坐标系
国家测绘地理信息局为了保密需要，按照特殊的算法将坐标进行非线性加密，加密后的坐标为GCJ02坐标系，又称为火星坐标系统。
国内正式发布的电子地图大多数采用GCJ02坐标系，如高德地图、腾讯地图、谷歌地图中国区域等。
- 百度坐标系
百度坐标系是在GCJ02坐标系的基础上进行二次加密而来，目前主要由百度地图使用。
- WGS84坐标系
一般从国际标准的GPS设备获取的坐标都是WGS84坐标，是国际地图提供商广泛使用的坐标系，如OpenStreetMap、ARCGIS 在线地图、必应地图等。
坐标转换
不同坐标系的电子地图数据在叠加时会出现位置偏差，导致无法使用，需要进行坐标转换以消除偏差。有多种方法可以实现坐标之间的转换，例如直接编写算法实现；使用Web API实现或者使用现有的插件。
在QGIS中，由极海（GeoHey）团队提供GeoHey Toolbox插件可以实现火星坐标、百度坐标和WGS84坐标之间的转换，为使用火星坐标、百度坐标和WGS84坐标数据的用户提供了极大便利。下面以高德POI数据为例，详细说明该插件实现GCJ02坐标系转换为WGS84坐标系的过程。
- 安装插件
打开QGIS，点击菜单【插件】->【管理并安装插件…】。
在弹出的插件管理对话框中，输入“geohey”，找到“GeoHey Toolbox”插件，点击右下方的【安装插件】按钮，等待安装完成后关闭对话框。
点击菜单【处理】->【工具箱】，打开处理工具箱面板。
下拉到“GeoHey”分组，依次展开【GeoHey】->【China Coord Convert】，可以看到火星坐标系（GCJ02）、百度坐标系（BD09）和WGS84坐标系之间的转换工具，可以根据数据情况选择对应的工具进行坐标转换。
- 高德数据转WGS坐标
从高德API下载的POI数据属性非常丰富，为了简化操作，本文提取了POI名称、经纬度、所属省市县和地址信息6个属性字段，以逗号分隔存储在文本文件中，截图如下：
首先，需要将文本文件导入到QGIS中。点击菜单【图层】->【数据源管理器】，打开数据源管理对话框，切换到【分隔文本文件】标签。在【文件名称】输入文件的路径，【文件格式】选择【自定义分隔符】，勾选右边的【逗号】复选框，即可在下方的【数据样例】中看到文件读取结果。在【几何图形定义】中指定横坐标字段和纵坐标字段分别为：lng和lat。
点击【添加】按钮后，关闭对话框返回QGIS，可以看到导入的点展示在地图窗口中。
打开谷歌地图与其叠加，确认导入的POI点位置是否发生偏移。（关于如何打开谷歌底图，请参考《浅谈XYZTiles》）从图中可以看到，高德API下载到的POI点位置与谷歌底图吻合，没有发生偏移，可见谷歌地图中国区域与高德地图使用相同的坐标，均为GCJ02坐标系。
关闭谷歌底图，打开OpenStreetMap地图，相同的点与底图的位置偏差非常明显，因此想要使用OpenStreetMap作为底图，必须经过GCJ02到WGS84的坐标转换。
在【处理工具箱】中，依次找到【GeoHey】->【China Coord Convert】，双击【GCJ02 to WGS】，弹出参数设置对话框。输入图层选择“beijing”，输出图层可以存储在GeoPackage文件中，也可以不填写，此时，QGIS将建立临时图层来存储输出结果。点击【运行】按钮进行坐标转换。
坐标转换计算完成后，关闭对话框，回到QGIS地图窗口，并将原始POI图层设置不可见。可以看到，坐标转换后，POI点的位置基本上与OpenStreetMap底图吻合。
小结
GeoHey Toolbox体积小巧，操作简单，为火星坐标、百度坐标和WGS84坐标系之间的转换提供了便利，是一款值得安利实用的插件，推荐大家在需要进行坐标转换时使用。
使用QGIS插件进行火星坐标、百度坐标和WGS84坐标之间的转换就介绍到这里。后续在学习和工作中遇到好用的插件，我将会继续整理和分享。
吴建玲
2020年8月15日
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