地图坐标系之间的转换（百度地图、GCJ、WGS84） |
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地图坐标系之间的转换（百度地图、GCJ、WGS84）
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文章目录
文章参考坐标系介绍常见坐标系WGS84坐标系（标准的GPS坐标）WGS84 Web墨卡托（平面地图）GCJ02经纬度投影（火星坐标系）GCJ02 Web 墨卡托投影BD09 经纬度投影
常用坐标系区分?
地图偏移为什么要地图偏移？偏移在哪里？地图做了偏移，为什么地图定位很精准（百度地图说明）
坐标转换为什么要做坐标转换地图服务（后台地图引擎可提供的能力）TMS——Tile Map Service 即TMS，切片地图服务WMTS——Web Map Tile Service即WMTS，网络地图切片服务，WMS——Web Map Service，网络地图服务
常用坐标系的转换工具（百度地图、GCJ、WGS84）
文章参考
常用的几种在线地图（天地图、百度地图、高德地图）坐标系之间的转换算法
坐标系介绍
常见坐标系
WGS84坐标系（标准的GPS坐标）
GPS，WGS-84，原始坐标体系。一般用国际标准的GPS记录仪记录下来的坐标，都是GPS的坐标。
EPSG:4326 与WGS84的关系？ 在国际上，每个坐标系统都会被分配一个 EPSG 代码，EPSG:4326 就是 WGS84 的代码 WGS84 Web墨卡托（平面地图）EPSG:3857（WGS 84 / Pseudo-Mercator） 代号是web墨卡托的正式代号
GCJ-02是由中国国家测绘局（G表示Guojia国家，C表示Cehui测绘，J表示Ju局）制订的地理信息系统的坐标系统。 GCJ-02是国测局02年发布的坐标体系。又称“火星坐标” 这里的GCJ02经纬度投影，也就是在WGS84经纬度的基础之上，进行GCJ-02加偏。加偏处理是按照特殊的算法，将真实的坐标加密成虚假的坐标，而这个加偏并不是线性的加偏，所以各地的偏移情况都会有所不同。 该坐标系的坐标值为经纬度格式，单位为度。 GCJ02 Web 墨卡托投影该坐标系的坐标值为Web墨卡托格式，单位为米。 国内政策的原因，国内地图会有加密要求，一般有两种情况: 一种是在 Web墨卡托的基础上经过国家标准加密的国标02坐标系，熟称“火星坐标系”；另一种是在国标的02坐标系下进一步进行加密，如百度地图的BD09坐标系 BD09 经纬度投影BD09经纬度投影属于百度坐标系， 它是在标准经纬度的基础上进行GCJ-02加偏之后，再加上百度自身的加偏算法，也就是在标准经纬度的基础之上进行了两次加偏。 该坐标系的坐标值为经纬度格式，单位为度。 常用坐标系区分?EPSG:4326，等同于WGS84坐标系 CGCS2000，天地图坐标系，与GPS一样，偏移较小 GCJ02，火星坐标系，将GPS坐标做偏移之后的数据 EPSG:3857，等同于900913，由墨卡托投影而来(最初 Web Mercator 被拒绝分配EPSG 代码。于是大家普遍使用 EPSG:900913（Google的数字变形） 的非官方代码来代表它) BD-09:，百度地图使用坐标系 地图偏移 为什么要地图偏移？一言以蔽之：为了国家安全。可以想象，如果地图不加密，在百度上找到关键（军事、科研所等）目标，导弹空袭，损失不可估量 偏移在哪里？设备一般是标准的GPS信息 —— 我们也很难要求外国各个厂商按照中国的要求制造GPS设备 中国政府加密的是地图，而非GPS 信号 地图做了偏移，为什么地图定位很精准（百度地图说明）百度地图供应商是思维图新，地图提供给百度之前，需要先提交给测绘局，测绘局对地图做偏移加密，加密地图的坐标系就变成了GCJ-02(火星坐标系) 百度收到思维图新的地图之后发现，在地图上，GPS位置会偏很远 百度再把地图软件拿到测绘局，请他们加入一个“保密插件”，对GPS做同样的偏移 对GPS偏移 总结：地图偏移 和 GPS 偏移，保证了地图和GPS重合了 坐标转换 为什么要做坐标转换工作中，开发的项目使用的是openlayers或者leaflet 开源地图引擎，使用地图的业务逻辑已经写好了，为了提高业务组件的复用性，当地图切换的时候，最好的方式就是切换地图图层，关于业务的API不要变化，那么剩下的工作就是坐标系转换即可； 比如，要使用百度地图，使用百度的地图引擎（bmap.js），那么业务逻辑的代码就要使用百度的API来实现，等于重新开发了一次，降低了效率，不利于代码复用 让地图提供 WMTS 服务，就可以实现只换图层，不换API 的要求 地图服务（后台地图引擎可提供的能力） TMS——Tile Map Service 即TMS，切片地图服务将地图切割成多个级别的图片金字塔（四叉树形式分割）， 它是一种在互联网上预渲染或进行实时地图瓦片计算的服务。 例如，在浏览器中输入 https://maponline0.bdimg.com/tile/?qt=vtile&x=1579&y=589&z=13&styles=pl&scaler=1&udt=20210506&from=jsapi2_0,就可以查看到图片 WMTS可以有三种协议：KVP、SOAP、RESTful； WMTS瓦片是矩形； WMTS中对应的不同比例尺瓦片可以尺寸不同 另外WMTS可以获取以下信息 可以获取地图瓦片；可以获取WMTS服务的元数据；可以获取单一瓦片的FeatureInfo；可以获取地图的图例； WMS——Web Map Service，网络地图服务当客户端请求WMS服务时，返回给客户端是一张完整的图片，它不能让客户端知道瓦片布局，客户端取到直接展示，故WMS仅是重在灵活性。 但是复用的概率低之又低，当并发增大，服务端性能就随之大大下降。 有不同的请求类型： GetCapabilities：返回WMS服务的元数据和可获取的图层GetMap ：返回地图图片GetFeatureInfo ：如果图层被标记为“queryable”，就可以通过坐标请求地图图片数据DescribeLayer ：返回指定图层的要素类型GetLegendGraphic：返回地图图例图片 常用坐标系的转换工具（百度地图、GCJ、WGS84） const mapTools = (function () { const x_pi = (3.14159265358979324 * 3000.0) / 180.0; var pi = 3.14159265358979324; var a = 6378245.0; var ee = 0.00669342162296594323; var LLBAND = [75, 60, 45, 30, 15, 0]; var LL2MC = [ [ -0.0015702102444, 111320.7020616939, 1704480524535203, -10338987376042340, 26112667856603880, -35149669176653700, 26595700718403920, -10725012454188240, 1800819912950474, 82.5, ], [ 0.0008277824516172526, 111320.7020463578, 647795574.6671607, -4082003173.641316, 10774905663.51142, -15171875531.51559, 12053065338.62167, -5124939663.577472, 913311935.9512032, 67.5, ], [ 0.00337398766765, 111320.7020202162, 4481351.045890365, -23393751.19931662, 79682215.47186455, -115964993.2797253, 97236711.15602145, -43661946.33752821, 8477230.501135234, 52.5, ], [ 0.00220636496208, 111320.7020209128, 51751.86112841131, 3796837.749470245, 992013.7397791013, -1221952.21711287, 1340652.697009075, -620943.6990984312, 144416.9293806241, 37.5, ], [ -0.0003441963504368392, 111320.7020576856, 278.2353980772752, 2485758.690035394, 6070.750963243378, 54821.18345352118, 9540.606633304236, -2710.55326746645, 1405.483844121726, 22.5, ], [ -0.0003218135878613132, 111320.7020701615, 0.00369383431289, 823725.6402795718, 0.46104986909093, 2351.343141331292, 1.58060784298199, 8.77738589078284, 0.37238884252424, 7.45, ], ]; var MCBAND = [12890594.86, 8362377.87, 5591021, 3481989.83, 1678043.12, 0]; var MC2LL = [ [ 1.410526172116255e-8, 0.00000898305509648872, -1.9939833816331, 200.9824383106796, -187.2403703815547, 91.6087516669843, -23.38765649603339, 2.57121317296198, -0.03801003308653, 17337981.2, ], [ -7.435856389565537e-9, 0.000008983055097726239, -0.78625201886289, 96.32687599759846, -1.85204757529826, -59.36935905485877, 47.40033549296737, -16.50741931063887, 2.28786674699375, 10260144.86, ], [ -3.030883460898826e-8, 0.00000898305509983578, 0.30071316287616, 59.74293618442277, 7.357984074871, -25.38371002664745, 13.45380521110908, -3.29883767235584, 0.32710905363475, 6856817.37, ], [ -1.981981304930552e-8, 0.000008983055099779535, 0.03278182852591, 40.31678527705744, 0.65659298677277, -4.44255534477492, 0.85341911805263, 0.12923347998204, -0.04625736007561, 4482777.06, ], [ 3.09191371068437e-9, 0.000008983055096812155, 0.00006995724062, 23.10934304144901, -0.00023663490511, -0.6321817810242, -0.00663494467273, 0.03430082397953, -0.00466043876332, 2555164.4, ], [ 2.890871144776878e-9, 0.000008983055095805407, -3.068298e-8, 7.47137025468032, -0.00000353937994, -0.02145144861037, -0.00001234426596, 0.00010322952773, -0.00000323890364, 826088.5, ], ]; function getRange(cC, cB, T) { if (cB != null) { cC = Math.max(cC, cB); } if (T != null) { cC = Math.min(cC, T); } return cC; } function getLoop(cC, cB, T) { while (cC > T) { cC -= T - cB; } while (cC if (!cC || !cD) { return null; } let T = cD[0] + cD[1] * Math.abs(cC.x); const cB = Math.abs(cC.y) / cD[9]; let cE = cD[2] + cD[3] * cB + cD[4] * cB * cB + cD[5] * cB * cB * cB + cD[6] * cB * cB * cB * cB + cD[7] * cB * cB * cB * cB * cB + cD[8] * cB * cB * cB * cB * cB * cB; T *= cC.x x: lnglat.lng, y: lnglat.lat, }; const cC = { x: Math.abs(cB.x), y: Math.abs(cB.y), }; let cE; for (let cD = 0, len = MCBAND.length; cD cE = MC2LL[cD]; break; } } const T = convertor(cB, cE); return T; } /** * 百度BD09经纬度坐标转百度墨卡托坐标： * @param {*} T * @returns */ function convertBdLL2MC(lnglat) { const T = { x: lnglat.lng, y: lnglat.lat, }; let cD, cC, len; T.x = getLoop(T.x, -180, 180); T.y = getRange(T.y, -74, 74); const cB = T; for (cC = 0, len = LLBAND.length; cC cD = LL2MC[cC]; break; } } if (!cD) { for (cC = LLBAND.length - 1; cC >= 0; cC--) { if (cB.y lng: cE[0], lat: cE[1], }; } /*判断是否在国内，不在国内则不做偏移*/ function outOfChina(lon, lat) { if ((lon 137.8347) && (lat 55.8271)) { return true; } else { return false; } } function transformLat(x, y) { var 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; } function transformLon(x, y) { var 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; } function delta(lat, lon) { let a = 6378245.0; // a: 卫星椭球坐标投影到平面地图坐标系的投影因子。 let ee = 0.00669342162296594323; // ee: 椭球的偏心率。 let dLat = transformLat(lon - 105.0, lat - 35.0); let dLon = transformLon(lon - 105.0, lat - 35.0); let radLat = (lat / 180.0) * pi; let magic = Math.sin(radLat); magic = 1 - ee * magic * magic; let sqrtMagic = Math.sqrt(magic); dLat = (dLat * 180.0) / (((a * (1 - ee)) / (magic * sqrtMagic)) * pi); dLon = (dLon * 180.0) / ((a / sqrtMagic) * Math.cos(radLat) * pi); return { lat: dLat, lon: dLon, }; } // 地球坐标系(WGS-84)转火星坐标系(GCJ)： function transformWGS2GCJ(lnglat) { const wgLat = lnglat.lat; const wgLon = lnglat.lng; var mars_point = {}; if (outOfChina(wgLon, wgLat)) { mars_point.lat = wgLat; mars_point.lon = wgLon; return; } var dLat = transformLat(wgLon - 105.0, wgLat - 35.0); var dLon = transformLon(wgLon - 105.0, wgLat - 35.0); var radLat = (wgLat / 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); dLon = (dLon * 180.0) / ((a / sqrtMagic) * Math.cos(radLat) * pi); mars_point.lat = wgLat + dLat; mars_point.lng = wgLon + dLon; return mars_point; } // 火星坐标系GCJ02转地球坐标系WGS84： function transformGCJ2WGS(lnglat) { const gcjLat = lnglat.lat; const gcjLon = lnglat.lng; let d = delta(gcjLat, gcjLon); return { lat: gcjLat - d.lat, lng: gcjLon - d.lon, }; } /** * 百度坐标转火星坐标： * @param {*} baidu_point * @returns */ function baiduTomars(baidu_point) { var mars_point = { lng: 0, lat: 0 }; var x = baidu_point.lng - 0.0065; var y = baidu_point.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); mars_point.lng = z * Math.cos(theta); mars_point.lat = z * Math.sin(theta); return mars_point; } /** * 火星坐标转百度坐标： * @param {*} mars_point * @returns */ function marsTobaidu(mars_point) { var baidu_point = { lng: 0, lat: 0 }; var x = mars_point.lng; var y = mars_point.lat; 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); baidu_point.lng = z * Math.cos(theta) + 0.0065; baidu_point.lat = z * Math.sin(theta) + 0.006; return baidu_point; } // 测试百度和火星坐标系的转换 function testBaiduMars() { const lng = 116.01965; const lat = 40.043425; const lnglat = { lng, lat, }; let result; result = mapTools.baiduTomars(lnglat); console.log(result); // { lng: 116.01318467451765, lat: 40.037373017166615 } result = mapTools.marsTobaidu(result); console.log(result); } // 测试火星坐标系和WGS 相互转换 function testWGSMars() { const lng = 116.01965; const lat = 40.043425; const lnglat = { lng, lat, }; let result; result = mapTools.transformWGS2GCJ(lnglat); // 地球坐标系(WGS-84)转火星坐标系(GCJ)： console.log(result); // { lng: 116.01318467451765, lat: 40.037373017166615 } result = mapTools.transformGCJ2WGS(result); console.log(result); } // 测试百度经纬度和墨卡托坐标的相互转换 function testBdMC2LL() { const lng = 116.01965; const lat = 40.043425; const lnglat = { lng, lat, }; let result; result = mapTools.convertBdLL2MC(lnglat); // 地球坐标系(WGS-84)转火星坐标系(GCJ)： console.log(result); // { lng: 116.01318467451765, lat: 40.037373017166615 } result = mapTools.convertBdMC2LL(result); console.log(result); } return { test: { testBaiduMars, // 百度经纬度和GCJ坐标系的相互转换 testWGSMars, // WGS84 和 GCJ 坐标系的转换 testBdMC2LL //测试百度经纬度和墨卡托坐标的相互转换 }, convertBdMC2LL, // 百度墨卡托坐标转百度经纬度坐标： convertBdLL2MC, // 百度BD09经纬度坐标转百度墨卡托坐标： transformWGS2GCJ, // 地球坐标系(WGS-84)转火星坐标系(GCJ)： transformGCJ2WGS, // 火星坐标系GCJ02转地球坐标系WGS84： baiduTomars, // 百度坐标转火星坐标： marsTobaidu, // 火星坐标转百度坐标： }; })(); // mapTools.test.testBaiduMars() // mapTools.test.testWGSMars() // mapTools.test.testBdMC2LL() export default mapTools |
它通常需要一种遵循REST原则的URI结构去标识每一张切片。
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