提示

把百度地图上搜的经纬度导入高德地图上,陆地变海洋了? 无独有偶,有人在百度地图上获取了坐标,往腾讯地图里一放,也产生了约一公里的误差。 呃,这是咋回事?平时瞅着自己用的地图也没这么大的问题啊。 咱们今天就来说说坐标偏移这小破事 ~

An image

# 起源探究

这个事情呢,还要从 GPS ( 全球定位系统 )开始说起。

早在 20 世纪 70 年代,美国为了情报搜集、应急通讯等目的,搞出了一套能在全球范围内实时进行定位、导航的系统 —— GPS 。 现在,从行车记录仪到智能穿戴,大家的生活已经离不开 GPS 。

扯回来,有了全球性的定位导航系统,你也要配套一个全球性的坐标系统才能用不是?

于是, WGS84 坐标体系诞生了,它随 GPS 通用,能正确套到现在大部分基于这套坐标建立的卫星地图上。

它今天戏份不太重要,大家只需知道有这么个东西就好。

如果,大家都老老实实用这一个坐标系的话,就不会有今天这篇文章了。。。 有一些国家会使用各自的坐标系,不过跟 WGS-84 都还挺接近的。

基于各种各样的原因,我国也采用了自己的坐标系,还跟 WGS-84 差别还挺大。。。

咱们自家的坐标系是国测局坐标系 ( GCJ-02 )。又称 " 火星坐标系 " 。

并且我国要求,任何一个地图产品至少要使用 " GCJ-02 " 进行首次加密,不允许直接使用原始坐标体系。高德、腾讯等都是用的这个坐标系。 这个 " GCJ-02 " 又是什么呢?

简单来说,它是一个算法,通过一定的公式,对真实坐标系统进行人为加偏处理,将真实的坐标加密成虚假的坐标,将一张地图 " 换 " 成了另一张地图。

转换完成后,地图上的点会发生几十到几百米的偏移。

也就是说,你在手机地图上的 GPS ,可能跟你真实的 GPS 坐标有好几百米的误差。。。

别以为这事这样就完了。。。

本来大家都加上这个 " GCJ-02 " 就都能用了。

事实上,到了不同的地图公司,这事又发生了变化。

部分公司会在 GCJ-02 的基础上再次加密。而且自己加密出来的坐标并不通用,只适用于特定公司的地图。 像百度,就偏要再骚一下,在 GCJ-02 要求加密的基础上,又通过自己的加密算法 BD-09 又对坐标加密了一次。

说到这里,大家都知道开头乌龙的原因了吧?

同一个坐标,在百度地图是陆地,到了高德地图可能就跑到了海里,再往谷歌地图里一放,跟前两个点都有好几百米误差。

同一坐标在不同地图上产生了偏移,并非是地图出了问题,而是不同的地图采用了不同的坐标系。

到这里,可能还有些差友还没反应过来。。。

地图是偏移的,但是为毛用手机地图的时候根本没感觉到呢?!

因为除了对手机地图加偏外,用户的定位也被加偏处理后再显示在地图上。相关坐标都被同一算法给加偏后,两者完全匹配, GPS 也就可以正常工作。

# 火星坐标、百度坐标、WGS84 坐标转换代码(JS 版)

/**
 * 提供了百度坐标(BD09)、国测局坐标(火星坐标,GCJ02)、和WGS84坐标系之间的转换
 */
//定义一些常量
var x_PI = (3.14159265358979324 * 3000.0) / 180.0;
var PI = 3.1415926535897932384626;
var a = 6378245.0;
var ee = 0.00669342162296594323;
/**
 * 百度坐标系 (BD-09) 与 火星坐标系 (GCJ-02)的转换
 * 即 百度 转 谷歌、高德
 * @param bd_lon
 * @param bd_lat
 * @returns {*[]}
 */
function bd09togcj02(bd_lon, bd_lat) {
  var x_pi = (3.14159265358979324 * 3000.0) / 180.0;
  var x = bd_lon - 0.0065;
  var y = bd_lat - 0.006;
  var z = Math.sqrt(x * x + y * y) - 0.00002 * Math.sin(y * x_pi);
  var theta = Math.atan2(y, x) - 0.000003 * Math.cos(x * x_pi);
  var gg_lng = z * Math.cos(theta);
  var gg_lat = z * Math.sin(theta);
  return [gg_lng, gg_lat];
}
/**
 * 火星坐标系 (GCJ-02) 与百度坐标系 (BD-09) 的转换
 * 即谷歌、高德 转 百度
 * @param lng
 * @param lat
 * @returns {*[]}
 */
function gcj02tobd09(lng, lat) {
  var z = Math.sqrt(lng * lng + lat * lat) + 0.00002 * Math.sin(lat * x_PI);
  var theta = Math.atan2(lat, lng) + 0.000003 * Math.cos(lng * x_PI);
  var bd_lng = z * Math.cos(theta) + 0.0065;
  var bd_lat = z * Math.sin(theta) + 0.006;
  return [bd_lng, bd_lat];
}
/**
 * WGS84转GCj02
 * @param lng
 * @param lat
 * @returns {*[]}
 */
function wgs84togcj02(lng, lat) {
  if (out_of_china(lng, lat)) {
    return [lng, lat];
  } else {
    var dlat = transformlat(lng - 105.0, lat - 35.0);
    var dlng = transformlng(lng - 105.0, lat - 35.0);
    var radlat = (lat / 180.0) * PI;
    var magic = Math.sin(radlat);
    magic = 1 - ee * magic * magic;
    var sqrtmagic = Math.sqrt(magic);
    dlat = (dlat * 180.0) / (((a * (1 - ee)) / (magic * sqrtmagic)) * PI);
    dlng = (dlng * 180.0) / ((a / sqrtmagic) * Math.cos(radlat) * PI);
    var mglat = lat + dlat;
    var mglng = lng + dlng;
    return [mglng, mglat];
  }
}
/**
 * GCJ02 转换为 WGS84
 * @param lng
 * @param lat
 * @returns {*[]}
 */
function gcj02towgs84(lng, lat) {
  if (out_of_china(lng, lat)) {
    return [lng, lat];
  } else {
    var dlat = transformlat(lng - 105.0, lat - 35.0);
    var dlng = transformlng(lng - 105.0, lat - 35.0);
    var radlat = (lat / 180.0) * PI;
    var magic = Math.sin(radlat);
    magic = 1 - ee * magic * magic;
    var sqrtmagic = Math.sqrt(magic);
    dlat = (dlat * 180.0) / (((a * (1 - ee)) / (magic * sqrtmagic)) * PI);
    dlng = (dlng * 180.0) / ((a / sqrtmagic) * Math.cos(radlat) * PI);
    mglat = lat + dlat;
    mglng = lng + dlng;
    return [lng * 2 - mglng, lat * 2 - mglat];
  }
}
function transformlat(lng, lat) {
  var 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;
}
function transformlng(lng, lat) {
  var 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;
}
/**
 * 判断是否在国内,不在国内则不做偏移
 * @param lng
 * @param lat
 * @returns {boolean}
 */
function out_of_china(lng, lat) {
  return lng < 72.004 || lng > 137.8347 || lat < 0.8293 || lat > 55.8271 || false;
}

同一个坐标,谷歌、高德、百度地图居然指向了三个不同的地方 (opens new window) 火星坐标、百度坐标、WGS84 坐标转换代码(JS 版) (opens new window)