WGS84、GCJ02、BD09地图坐标系间的坐标转换及坐标距离计算

其他 2018-06-04 00:02:20 阅读次数: 2

坐标转换转载来源：http://nightfarmer.github.io/2016/12/01/GPSUtil/ 

坐标系 解释 使用地图
WGS84 地球坐标系，国际上通用的坐标系。设备一般包含GPS芯片或者北斗芯片获取的经纬度为WGS84地理坐标系,最基础的坐标，谷歌地图在非中国地区使用的坐标系 GPS/谷歌地图卫星
GCJ02 火星坐标系，是由中国国家测绘局制订的地理信息系统的坐标系统。并要求在中国使用的地图产品使用的都必须是加密后的坐标，而这套WGS84加密后的坐标就是gcj02。 腾讯(搜搜)地图，阿里云地图，高德地图，谷歌国内地图
BD09 百度坐标系，百度在GCJ02的基础上进行了二次加密，官方解释是为了进一步保护用户隐私 百度地图
小众坐标系 类似于百度地图，在GCJ02基础上使用自己的加密算法进行二次加密的坐标系 搜狗地图、图吧地图 等 
public static double pi = 3.1415926535897932384626;
public static double a = 6378245.0;
public static double ee = 0.00669342162296594323;
/**
* 火星坐标系 (GCJ-02) 与百度坐标系 (BD-09) 的转换算法 将 GCJ-02 坐标转换成 BD-09 坐标
*/
public static Gps gcj02_To_Bd09(double gg_lat, double gg_lon) {
double x = gg_lon, y = gg_lat;
double z = Math.sqrt(x * x + y * y) + 0.00002 * Math.sin(y * pi);
double theta = Math.atan2(y, x) + 0.000003 * Math.cos(x * pi);
double bd_lon = z * Math.cos(theta) + 0.0065;
double bd_lat = z * Math.sin(theta) + 0.006;
return new Gps(bd_lat, bd_lon);
}
/**
* 火星坐标系 (GCJ-02) 与百度坐标系 (BD-09) 的转换算法 将 BD-09 坐标转换成GCJ-02 坐标
*/
public static Gps bd09_To_Gcj02(double bd_lat, double bd_lon) {
double x = bd_lon - 0.0065, y = bd_lat - 0.006;
double z = Math.sqrt(x * x + y * y) - 0.00002 * Math.sin(y * pi);
double theta = Math.atan2(y, x) - 0.000003 * Math.cos(x * pi);
double gg_lon = z * Math.cos(theta);
double gg_lat = z * Math.sin(theta);
return new Gps(gg_lat, gg_lon);
}
/**
* 地球坐标系 (WGS84) 与火星坐标系 (GCJ-02) 的转换算法 将 WGS84 坐标转换成 GCJ-02 坐标
*/
public static Gps gps84_To_Gcj02(double lat, double lon) {
if (outOfChina(lat, lon)) {
return null;
}
double dLat = transformLat(lon - 105.0, lat - 35.0);
double dLon = transformLon(lon - 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);
dLon = (dLon * 180.0) / (a / sqrtMagic * Math.cos(radLat) * pi);
double mgLat = lat + dLat;
double mgLon = lon + dLon;
return new Gps(mgLat, mgLon);
}
/**
* 地球坐标系 (WGS84) 与火星坐标系 (GCJ-02) 的转换算法 将 GCJ-02 坐标转换成 WGS84 坐标
*/
public static Gps gcj_To_Gps84(double lat, double lon) {
Gps gps = transform(lat, lon);
double lontitude = lon * 2 - gps.getWgLon();
double latitude = lat * 2 - gps.getWgLat();
return new Gps(latitude, lontitude);
}
public static boolean outOfChina(double lat, double lon) {
if (lon < 72.004 || lon > 137.8347) return true;
if (lat < 0.8293 || lat > 55.8271) return true;
return false;
}
private static Gps transform(double lat, double lon) {
if (outOfChina(lat, lon)) return new Gps(lat, lon);
double dLat = transformLat(lon - 105.0, lat - 35.0);
double dLon = transformLon(lon - 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);
dLon = (dLon * 180.0) / (a / sqrtMagic * Math.cos(radLat) * pi);
double mgLat = lat + dLat;
double mgLon = lon + dLon;
return new Gps(mgLat, mgLon);
}
private static double transformLat(double x, double y) {
double ret = -100.0 + 2.0 * x + 3.0 * y + 0.2 * y * y + 0.1 * x * y
+ 0.2 * Math.sqrt(Math.abs(x));
ret += (20.0 * Math.sin(6.0 * x * pi) + 20.0 * Math.sin(2.0 * x * pi)) * 2.0 / 3.0;
ret += (20.0 * Math.sin(y * pi) + 40.0 * Math.sin(y / 3.0 * pi)) * 2.0 / 3.0;
ret += (160.0 * Math.sin(y / 12.0 * pi) + 320 * Math.sin(y * pi / 30.0)) * 2.0 / 3.0;
return ret;
}
private static double transformLon(double x, double y) {
double ret = 300.0 + x + 2.0 * y + 0.1 * x * x + 0.1 * x * y + 0.1
* Math.sqrt(Math.abs(x));
ret += (20.0 * Math.sin(6.0 * x * pi) + 20.0 * Math.sin(2.0 * x * pi)) * 2.0 / 3.0;
ret += (20.0 * Math.sin(x * pi) + 40.0 * Math.sin(x / 3.0 * pi)) * 2.0 / 3.0;
ret += (150.0 * Math.sin(x / 12.0 * pi) + 300.0 * Math.sin(x / 30.0 * pi)) * 2.0 / 3.0;
return ret;
}
private final static double EARTH_RADIUS = 6378.137;//地球半径
private static double rad(double d) {
return d * Math.PI / 180.0;
}
/**
* 计算两点间距离
* @return double 距离 单位公里,精确到米
*/
public static double GetDistance(double lat1, double lng1, double lat2, double lng2) {
double radLat1 = rad(lat1);
double radLat2 = rad(lat2);
double a = radLat1 - radLat2;
double b = rad(lng1) - rad(lng2);
double s = 2 * Math.asin(Math.sqrt(Math.pow(Math.sin(a / 2), 2) +
Math.cos(radLat1) * Math.cos(radLat2) * Math.pow(Math.sin(b / 2), 2)));
s = s * EARTH_RADIUS;
s = new BigDecimal(s).setScale(3, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).doubleValue();
return s;
}

 坐标转换工具类转载来源：https://blog.csdn.net/vili_sky/article/details/78876040

/**
 * 1.WGS－84原始坐标系，一般用国际GPS纪录仪记录下来的经纬度，通过GPS定位拿到的原始经纬度，Google和高德地图定位的的经纬度（国外）都是基于WGS－84坐标系的；
 * 但是在国内是不允许直接用WGS84坐标系标注的，必须经过加密后才能使用；

2.GCJ－02坐标系，又名“火星坐标系”，是我国国测局独创的坐标体系，由WGS－84加密而成，在国内，必须至少使用GCJ－02坐标系，
或者使用在GCJ－02加密后再进行加密的坐标系，如百度坐标系。高德和Google在国内都是使用GCJ－02坐标系，可以说，GCJ－02是国内最广泛使用的坐标系；

3.百度坐标系:bd-09，百度坐标系是在GCJ－02坐标系的基础上再次加密偏移后形成的坐标系，只适用于百度地图。
(目前百度API提供了从其它坐标系转换为百度坐标系的API，但却没有从百度坐标系转为其他坐标系的API)

 *
 */
public class GPSUtil {
    public static double pi = 3.1415926535897932384626;  
    public static double x_pi = 3.14159265358979324 * 3000.0 / 180.0;  
    public static double a = 6378245.0;  
    public static double ee = 0.00669342162296594323;  

    public static double transformLat(double x, double y) {  
        double ret = -100.0 + 2.0 * x + 3.0 * y + 0.2 * y * y + 0.1 * x * y  
                + 0.2 * Math.sqrt(Math.abs(x));  
        ret += (20.0 * Math.sin(6.0 * x * pi) + 20.0 * Math.sin(2.0 * x * pi)) * 2.0 / 3.0;  
        ret += (20.0 * Math.sin(y * pi) + 40.0 * Math.sin(y / 3.0 * pi)) * 2.0 / 3.0;  
        ret += (160.0 * Math.sin(y / 12.0 * pi) + 320 * Math.sin(y * pi / 30.0)) * 2.0 / 3.0;  
        return ret;  
    }  

    public static double transformLon(double x, double y) {  
        double ret = 300.0 + x + 2.0 * y + 0.1 * x * x + 0.1 * x * y + 0.1  
                * Math.sqrt(Math.abs(x));  
        ret += (20.0 * Math.sin(6.0 * x * pi) + 20.0 * Math.sin(2.0 * x * pi)) * 2.0 / 3.0;  
        ret += (20.0 * Math.sin(x * pi) + 40.0 * Math.sin(x / 3.0 * pi)) * 2.0 / 3.0;  
        ret += (150.0 * Math.sin(x / 12.0 * pi) + 300.0 * Math.sin(x / 30.0  
                * pi)) * 2.0 / 3.0;  
        return ret;  
    }  
    public static double[] transform(double lat, double lon) {  
        if (outOfChina(lat, lon)) {  
            return new double[]{lat,lon};  
        }  
        double dLat = transformLat(lon - 105.0, lat - 35.0);  
        double dLon = transformLon(lon - 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);  
        dLon = (dLon * 180.0) / (a / sqrtMagic * Math.cos(radLat) * pi);  
        double mgLat = lat + dLat;  
        double mgLon = lon + dLon;  
        return new double[]{mgLat,mgLon};  
    }  
    public static boolean outOfChina(double lat, double lon) {  
        if (lon < 72.004 || lon > 137.8347)  
            return true;  
        if (lat < 0.8293 || lat > 55.8271)  
            return true;  
        return false;  
    }  
    /** 
     * 84 to 火星坐标系 (GCJ-02) World Geodetic System ==> Mars Geodetic System 
     * 
     * @param lat 
     * @param lon 
     * @return 
     */  
    public static double[] gps84_To_Gcj02(double lat, double lon) {  
        if (outOfChina(lat, lon)) {  
            return new double[]{lat,lon};  
        }  
        double dLat = transformLat(lon - 105.0, lat - 35.0);  
        double dLon = transformLon(lon - 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);  
        dLon = (dLon * 180.0) / (a / sqrtMagic * Math.cos(radLat) * pi);  
        double mgLat = lat + dLat;  
        double mgLon = lon + dLon;  
        return new double[]{mgLat, mgLon};  
    }  

    /** 
     * * 火星坐标系 (GCJ-02) to 84 * * @param lon * @param lat * @return 
     * */  
    public static double[] gcj02_To_Gps84(double lat, double lon) {  
        double[] gps = transform(lat, lon);  
        double lontitude = lon * 2 - gps[1];  
        double latitude = lat * 2 - gps[0];  
        return new double[]{latitude, lontitude};  
    }  
    /** 
     * 火星坐标系 (GCJ-02) 与百度坐标系 (BD-09) 的转换算法 将 GCJ-02 坐标转换成 BD-09 坐标 
     * 
     * @param lat 
     * @param lon 
     */  
    public static double[] gcj02_To_Bd09(double lat, double lon) {  
        double x = lon, y = lat;  
        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 tempLon = z * Math.cos(theta) + 0.0065;  
        double tempLat = z * Math.sin(theta) + 0.006;  
        double[] gps = {tempLat,tempLon};  
        return gps;  
    }  

    /** 
     * * 火星坐标系 (GCJ-02) 与百度坐标系 (BD-09) 的转换算法 * * 将 BD-09 坐标转换成GCJ-02 坐标 * * @param 
     * bd_lat * @param bd_lon * @return 
     */  
    public static double[] bd09_To_Gcj02(double lat, double lon) {  
        double x = lon - 0.0065, y = 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 tempLon = z * Math.cos(theta);  
        double tempLat = z * Math.sin(theta);  
        double[] gps = {tempLat,tempLon};  
        return gps;  
    }  

    /**将gps84转为bd09 
     * @param lat 
     * @param lon 
     * @return 
     */  
    public static double[] gps84_To_bd09(double lat,double lon){  
        double[] gcj02 = gps84_To_Gcj02(lat,lon);  
        double[] bd09 = gcj02_To_Bd09(gcj02[0],gcj02[1]);  
        return bd09;  
    }  
    public static double[] bd09_To_gps84(double lat,double lon){  
        double[] gcj02 = bd09_To_Gcj02(lat, lon);  
        double[] gps84 = gcj02_To_Gps84(gcj02[0], gcj02[1]);  
        //保留小数点后六位  
        gps84[0] = retain6(gps84[0]);  
        gps84[1] = retain6(gps84[1]);  
        return gps84;  
    }  

    /**保留小数点后六位 
     * @param num 
     * @return 
     */  
    private static double retain6(double num){  
        String result = String .format("%.6f", num);  
        return Double.valueOf(result);  
    }

}

 坐标距离计算转载来源：https://blog.csdn.net/kidoo1012/article/details/70214328

/**
 * 计算地球上任意两点(经纬度)距离
 *
 * @param long1 第一点经度
 * @param lat1  第一点纬度
 * @param long2 第二点经度
 * @param lat2  第二点纬度
 * @return 返回距离 单位：米
 */
public static double distanceByLongNLat(double long1, double lat1, double long2, double lat2) {
    double a, b, R;
    R = 6378137;//地球半径
    lat1 = lat1 * Math.PI / 180.0;
    lat2 = lat2 * Math.PI / 180.0;
    a = lat1 - lat2;
    b = (long1 - long2) * Math.PI / 180.0;
    double d;
    double sa2, sb2;
    sa2 = Math.sin(a / 2.0);
    sb2 = Math.sin(b / 2.0);
    d = 2 * R * Math.asin(Math.sqrt(sa2 * sa2 + Math.cos(lat1) * Math.cos(lat2) * sb2 * sb2));
    return d;
}

/**
 * 根据经纬度和半径计算经纬度范围
 *
 * @param raidus 单位米
 * @return minLat, minLng, maxLat, maxLng
 */
public static double[] getAround(double lat, double lon, int raidus) {

    Double latitude = lat;
    Double longitude = lon;

    Double degree = (24901 * 1609) / 360.0;
    double raidusMile = raidus;

    Double dpmLat = 1 / degree;
    Double radiusLat = dpmLat * raidusMile;
    Double minLat = latitude - radiusLat;
    Double maxLat = latitude + radiusLat;

    Double mpdLng = degree * Math.cos(latitude * (PI / 180));
    Double dpmLng = 1 / mpdLng;
    Double radiusLng = dpmLng * raidusMile;
    Double minLng = longitude - radiusLng;
    Double maxLng = longitude + radiusLng;
    return new double[]{minLat, minLng, maxLat, maxLng};
}

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转载自my.oschina.net/u/3771868/blog/1820943
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