坐标系定义和相互转换算法

内容导读

互联网集市收集整理的这篇技术教程文章主要介绍了坐标系定义和相互转换算法，小编现在分享给大家，供广大互联网技能从业者学习和参考。文章包含10205字，纯文字阅读大概需要15分钟。

内容图文

坐标系定义

WGS84坐标系：即地球坐标系，国际上通用的坐标系。Earth
GCJ02坐标系：即火星坐标系，WGS84坐标系经加密后的坐标系。Mars
BD09坐标系：即百度坐标系，GCJ02坐标系经加密后的坐标系。 Bd09

常见的api 返回的坐标系

百度地图api返回的是百度坐标（BD09）
高德，阿里云地图api 返回的都是火星坐标（常用）
腾讯搜搜地图API 火星坐标
灵图51ditu地图API 火星坐标（不常用）

坐标系转换算法

基本参数

private static double PI = Math.PI; // 圆周率
private static double AXIS = 6378245.0;  //轴
private static double OFFSET = 0.00669342162296594323;  //偏移量 (a^2 - b^2)
private static double X_PI = PI * 3000.0 / 180.0;

GCJ-02=>BD09 火星坐标系=>百度坐标系

    public static double[] gcj2BD09(double glat, double glon) {
        double x = glon;
        double y = glat;
        double[] latlon = new double[2];
        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);
        latlon[0] = z * Math.sin(theta) + 0.006;
        latlon[1] = z * Math.cos(theta) + 0.0065;
        return latlon;
    }

BD09=>GCJ-02 百度坐标系=>火星坐标系

 public static double[] bd092GCJ(double glat, double glon) {
        double x = glon - 0.0065;
        double y = glat - 0.006;
        double[] latlon = new double[2];
        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);
        latlon[0] = z * Math.sin(theta);
        latlon[1] = z * Math.cos(theta);
        return latlon;
    }

BD09=>WGS84 百度坐标系=>地球坐标系

 public static double[] bd092WGS(double glat, double glon) {
        double[] latlon = bd092GCJ(glat, glon);
        return gcj2WGS(latlon[0], latlon[1]);
    }

WGS84=>BD09 地球坐标系=>百度坐标系

 public static double[] wgs2BD09(double wgLat, double wgLon) {
        double[] latlon = wgs2GCJ(wgLat, wgLon);
        return gcj2BD09(latlon[0], latlon[1]);
    }

WGS84=>GCJ02 地球坐标系=>火星坐标系

public static double[] wgs2GCJ(double wgLat, double wgLon) {
        double[] latlon = new double[2];
        if (outOfChina(wgLat, wgLon)) {
            latlon[0] = wgLat;
            latlon[1] = wgLon;
            return latlon;
        }
        double[] deltaD = delta(wgLat, wgLon);
        latlon[0] = wgLat + deltaD[0];
        latlon[1] = wgLon + deltaD[1];
        return latlon;
    }

GCJ02=>WGS84 火星坐标系=>地球坐标系(粗略)

  public static double[] gcj2WGS(double glat, double glon) {
        double[] latlon = new double[2];
        if (outOfChina(glat, glon)) {
            latlon[0] = glat;
            latlon[1] = glon;
            return latlon;
        }
        double[] deltaD = delta(glat, glon);
        latlon[0] = glat - deltaD[0];
        latlon[1] = glon - deltaD[1];
        return latlon;
    }

GCJ02=>WGS84 火星坐标系=>地球坐标系（精确）

 public static double[] gcj2WGSExactly(double gcjLat, double gcjLon) {
        double initDelta = 0.01;
        double threshold = 0.000000001;
        double dLat = initDelta, dLon = initDelta;
        double mLat = gcjLat - dLat, mLon = gcjLon - dLon;
        double pLat = gcjLat + dLat, pLon = gcjLon + dLon;
        double wgsLat, wgsLon, i = 0;
        while (true) {
            wgsLat = (mLat + pLat) / 2;
            wgsLon = (mLon + pLon) / 2;
            double[] tmp = wgs2GCJ(wgsLat, wgsLon);
            dLat = tmp[0] - gcjLat;
            dLon = tmp[1] - gcjLon;
            if ((Math.abs(dLat) < threshold) && (Math.abs(dLon) < threshold))
                break;

            if (dLat > 0) pLat = wgsLat;
            else mLat = wgsLat;
            if (dLon > 0) pLon = wgsLon;
            else mLon = wgsLon;

            if (++i > 10000) break;
        }
        double[] latlon = new double[2];
        latlon[0] = wgsLat;
        latlon[1] = wgsLon;
        return latlon;
    }

两点之间距离

 public static double distance(double latA, double logA, double latB, double logB) {
        int earthR = 6371000;
        double x = Math.cos(latA * Math.PI / 180) * Math.cos(latB * Math.PI / 180) * Math.cos((logA - logB) * Math.PI / 180);
        double y = Math.sin(latA * Math.PI / 180) * Math.sin(latB * Math.PI / 180);
        double s = x + y;
        if (s > 1)
            s = 1;
        if (s < -1)
            s = -1;
        double alpha = Math.acos(s);
        double distance = alpha * earthR;
        return distance;
    }

    public static double[] delta(double wgLat, double wgLon) {
        double[] latlng = new double[2];
        double dLat = transformLat(wgLon - 105.0, wgLat - 35.0);
        double dLon = transformLon(wgLon - 105.0, wgLat - 35.0);
        double radLat = wgLat / 180.0 * PI;
        double magic = Math.sin(radLat);
        magic = 1 - OFFSET * magic * magic;
        double sqrtMagic = Math.sqrt(magic);
        dLat = (dLat * 180.0) / ((AXIS * (1 - OFFSET)) / (magic * sqrtMagic) * PI);
        dLon = (dLon * 180.0) / (AXIS / sqrtMagic * Math.cos(radLat) * PI);
        latlng[0] = dLat;
        latlng[1] = dLon;
        return latlng;
    }

    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;
    }

    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;
    }

坐标加密算法

通常情况下，我们通过高德定位拿到的坐标不能直接使用，需要做一定的转换之后才能与地图服务坐标（argic）匹配，才能使用一些地图服务的操作，否则坐标对不上，地图服务引擎获取到的数据都不对的。一般我们使用以下四种（标准转标准、四参数、七参数、高斯正算）的其中一种。

高德定位方法回调后，我们拿到对应的坐标进行加密处理

  public void onLocationChanged(AMapLocation aMapLocation){
        if (aMapLocation == null)
            return;
        GpsWgs gpsWgs = getLocation(aMapLocation);
     
    }

标准转标准

主要参数：
//目标坐标系（）
  private int targetSpatialReference = 2437;
//使用方式 （4326是WGS84 参考坐标系）
point = (Point) GeometryEngine.project(new Point(Lon, Lat)
                            , SpatialReference.create(4326)
                            , SpatialReference.create(targetSpatialReference));

四参数

//主要的参数 
//坐标系
    private SpatialReference spatialReference;

    //四参数
    private double k;

    private double red;

    private double dx;

    private double dy;

    //x偏移量
    private double offsetX;

    //y偏移量
    private double offsetY;
  //方法调用  
 public Point FourParamConfigLocation(GpsWgs gpsWgs){
        Point mapPoint;
       // double[] xy1 = GaosiTool.GaussPositive_Du(gpsWgs.getWgLat(),gpsWgs.getWgLon(), mFourParamConfig.getCentralMeridian());
       double dx = mFourParamConfig.getDx();
       double dy = mFourParamConfig.getDy();
       double red = mFourParamConfig.getRed();
      double k = mFourParamConfig.getK();
       double x_put = xy1[0];
      double y_put = xy1[1];
       double x_out = x_put * k * Math.cos(red / 180 * Math.PI) - y_put * k * Math.sin(red / 180 * Math.PI) + dx;
       double y_out = x_put * k * Math.sin(red / 180 * Math.PI) + y_put * k * Math.cos(red / 180 * Math.PI) + dy;
      mapPoint=new Point(x_out,y_out);
       mapPoint=movePoints(mapPoint);//如果发现位子不准，可以微调坐标进行校准
       Log.e("point","X坐标：" + x_out + "\n" + "Y坐标：" + y_out);
        mapPoint = this.transfer(xy1[0], xy1[1], this.mFourParamConfig.getK(), this.mFourParamConfig.getRed(), this.mFourParamConfig.getDx(), this.mFourParamConfig.getDy());
        return mapPoint;
    }

七参数

// 七参数主要参数
	protected double XT = 0.0;
	protected double YT = 0.0;
	protected double ZT = 0.0;
	protected double XR = 0.0;
	protected double YR = 0.0;
	protected double ZR = 0.0;
	protected double K = 0.0;
		// 长轴，短轴，扁率
	protected double _a = 0.0;
	protected double _b = 0.0;
	protected double _f = 0.0;
	protected double _e = 0.0;
	// 带宽
	protected double _beltWidth = 0.0;

	//主要实现方法coordChangeTool
	 public double[] coordChangeTool(double L, double B, double H) {
        //初始化数组
        double[] xy = new double[2];
        //获取84经纬度和高度
        this.B_put = B;
        this.L_put = L;
        this.H_put = H;
        //用七参数配置进行赋值
        this.middleline = _iConversion.MERIDIAN;
        this.zonewide = (int) _iConversion._beltWidth;
        this.Px = _iConversion.XT;
        this.Py = _iConversion.YT;
        this.Pz = _iConversion.ZT;
        this.Rx = _iConversion.XR;
        this.Ry = _iConversion.YR;
        this.Rz = _iConversion.ZR;
        this.K = _iConversion.K;
        _a = _iConversion._a;
        _b = _iConversion._b;
        _f = (1 /_iConversion._e);
        double _e = 1 / _f;
        //计算参数
        //计算椭球第一偏心率
        e_84 = 2 * f_84 - f_84 * f_84; //(a*a-b*b)/(a*a)
        //计算参考椭球的第一偏心率-e
        e1_54 = 2 * _f - _f * _f;
        //计算参考椭球的第二偏心率-e'
        e2_54 = Math.pow(Math.sqrt(Math.pow(_a, 2) - Math.pow(_b, 2)) / _b, 2);
        // 计算第一偏心率的平方
        ee = (2 * _e - 1) / _e / _e;
        // 计算第二偏心率的平方
        ee2 = ee / (1 - ee);

        //84转54
        BLH_84To_XYZ_84(B_put, L_put, H_put);
        XYZ_84To_XYZ_54(X_84, Y_84, Z_84);
        XYZ_54_BLH_54(X_54, Y_54, Z_54);

        //54转80
        //设置高斯椭球参数为西安80椭球参数
//        SevenGaosiTool.xian_80();
        SevenGaosiTool.getReset(_a,ee,0);
        //按制定中央经线进行高斯投影
        SevenGaosiTool.GaussPositive_Du(B_54,L_54,middleline);

        //最终结果坐标
        xy[0] = SevenGaosiTool.getYy();
        xy[1] = SevenGaosiTool.getXx();

        return xy;
    }

高斯正算

 高斯正算主要参数 
 //中央经线
    private double centralMeridian = 120;
    //椭球参数（高斯正算使用）
    static double LongHalfShaft = 6378137;
    static double firstEccentricitySquared = 0.006694380022900787;
    //使用方式
    GaosiTool.setA(LongHalfShaft);
                    GaosiTool.setE2(firstEccentricitySquared);
                    double[] xy1 = GaosiTool.GaussPositive_Du(Lat, Lon, centralMeridian);
                    point = new Point(xy1[1], xy1[0]);
                    
   // 主要核心算法
   public static double[] GaussPositive_Du(double B, double L, double L0)
    {
        double[] xy = new double[2];
        reset();
        double X, t, N, h2, l, m;
        double Bdu, Ldu;
        Bdu =B;
        Ldu =L;
        B = Bdu * PI / 180.0;
        L = Ldu * PI / 180.0;
        l = L - L0 * PI / 180;
        X = a0 * B - Math.sin(B) * Math.cos(B) * ((a2 - a4 + a6) + (2 * a4 - 16.0 / 3.0 * a6) * Math.sin(B) * Math.sin(B) + 16.0 / 3.0 * a6 * Math.pow(Math.sin(B), 4)) + a8 / 8.0 * Math.sin(8 * B);
        t = Math.tan(B);
        h2 = e2 / (1 - e2) * Math.cos(B) * Math.cos(B);
        N = a / Math.sqrt(1 - e2 * Math.sin(B) * Math.sin(B));
        m = Math.cos(B) * l;
        xx = X + N * t * ((0.5 + (1.0 / 24.0 * (5 - t * t + 9 * h2 + 4 * h2 * h2) + 1.0 / 720.0 * (61 - 58 * t * t + Math.pow(t, 4)) * m * m) * m * m) * m * m);
        yy = N * ((1 + (1.0 / 6.0 * (1 - t * t + h2) + 1.0 / 120.0 * (5 - 18 * t * t + Math.pow(t, 4) + 14 * h2 - 58 * h2 * t * t) * m * m) * m * m) * m);
        yy = yy + 500000;
        xy[0]=xx;
        xy[1]=yy;
        return xy;
    }

参考坐标系WKID查询

查询网站

当你需要用到一个标准坐标系，但是不知道他的编号时从这里找，常用的：4326是84,4490是国家2000，4549是平面的国家2000中央经线120度的，2437是北京54中央经线120度的，2385是西安80中央经线120度的，3857是墨卡托投影的84坐标系（在线高德地图和在线百度地图）就可以使用上面的网址查询。

内容总结

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2.3进制转换使用int存一个整数时。内存中是用二进制存储的，当要显示的时候。用十进制显示。随意进制间的转换n进制转m进制String s = “2001201102”3进制转换为5进制先转换为2进制。再转换为5进制/* 随意进制间的转换 n进制转m进制 String s = “2001201102” 3进制转换为5进制先转换为10进制，再转换为5进制 */package BinaryTrans;public class NToM {public static void main(String[] args) {String s = "2001201102";//三进...

pandas中一列含有多种数据类型的转换：科学计算法转浮点数、字符映射【代码】

import pandas as pd import redef getNum(x):"""科学计数法和字符转浮点数"""if re.findall(r‘\d+\.\d+E\+‘,x):return"%.f" % float(x)elif x=="C":return 1else:return xdf = pd.DataFrame({"x":[2030,1.11002E+11,2030,1.11002E+11,"C"]})df["x"] = df["x"].astype("str")df["x"] = df["x"].apply(getNum)df["x"] = pd.to_numeric(df["x"])df["x"] = df["x"].astype("int64") 原文：https://www.cnblogs.com/wzdLY/p/9885877....

编程算法 - 把字符串转换为整数代码(C)【图】

把字符串转换为整数代码(C)本文地址: http://blog.csdn.net/caroline_wendy题目: 写一个函数StrToInt, 模拟atoi的功能, 把字符串转换为整数.须要考虑异常处理, 正负数, 还有Int的最大值(0x7FFFFFFF)和最小值(0x80000000)等情况.代码:/** main.cpp** Created on: 2014.7.12* Author: spike*/#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <math.h>enum Status {kValid=0, kInvalid};int g_nStatus =...

Problem Y: 零起点学算法21——摄氏温度转换【代码】

#include<stdio.h> int main() {float f,c;while(scanf("%f",&f)!=EOF)c=5.0/9*(f-32);printf("%.3f",c);return0; } 原文：https://www.cnblogs.com/chenlong991223/p/9742929.html

树与二叉树的转换与遍历

树的初始化函数（双亲法和孩子结点法两种），建树函数，输出树函数，树的前序遍历函数（递归和非递归两种），树的后序遍历函数(递归和非递归两种）,树的层次遍历函数，一般树和二叉树的转换函数。主菜单和副菜单。主函数。具体代码如下：#include <stdio.h>#include <malloc.h>#include <stdlib.h>//设置常量：#define MAX_TREE_SIZE 100//一般树的存储结构有以下几种：双亲结点，孩子结点，孩子兄弟结点。本实验运用到的是双亲结点...

28、多线程（线程安全问题、同步代码块、（静态）同步方法、Lock锁、死锁、wait与notify版的生产者消费者、volatile、CAS算法、原子类、线程状态转换图、匿名内部类创建线程）【代码】【图】

目录线程安全问题引入同步代码块同步方法静态的同步方法Lock锁线程安全的类死锁线程间的等待与唤醒wait和sleep的区别内存可见性（volatile）CAS算法线程状态转换图匿名内部类---线程线程安全问题引入售票案例package org.westos.demo3;/*** 模拟实际售票场景* @author lwj* @date 2020/6/4 20:07*/ public class MyTest3 {public static void main(String[] args) {MyRunnable myRunnable = new MyRunnable();Thread a = new Threa...

【uva 11054】Wine trading in Gergovia（算法效率--等价转换）【代码】

题意：N个等距村庄，买(>0)卖(<0)酒，供需平衡，运K则需K劳动力。问所需的最小劳动力。解法：由于运出或运入1的都需经过2，所以无论如何，都可以等价于从2本身运入或运出。因此可以将1和2合并，2一定要运a1（小心：确保 i 的劳动力消耗量是由 i 之前，即 i-1 得到的），记a1+a2为现在自己的所需量。其他同理。注意——理清关系，算劳动力时要用绝对值。 1 #include<cstdio>2 #include<cstdlib>3 #include<cstring>4 #include<iostr...

PHP将URL转换成短网址的算法实例分享

短网址（Short URL）顾名思义就是在形式上比较短的网址。在Web 2.0的今天，不得不说这是一个潮流。目前已经有许多类似服务，借助短网址您可以用简短的网址替代原来冗长的网址，让使用者可以更容易的分享链接,下面来看看如何用PHP实现这个功能，有需要的朋友们可以参考。前言短网址服务，可能很多朋友都已经不再陌生，现在大部分微博、手机邮件提醒等地方已经有很多应用模式了，并占据了一定的市场。估计很多朋友现在也正在使用。短...

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浅谈SQLServer查询优化器中的JOIN算法有没那种可逆算法是密文比明文短的呢？...javascript-类似Excel里面的NORMDIST函...C++中的分治算法及常见题目汇总压缩感知重构算法综述-学习笔记 c++中内置函数qsort（快速排序）和bsea...一、fpga图像处理算法整合基于遗传算法（deap）的非线性函数寻优...集成学习-Bagging集成学习算法随机森林...机器学习笔记（九）聚类算法及实践（K-...

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坐标系定义和相互转换算法

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常见的api 返回的坐标系

坐标系转换算法

坐标加密算法

参考坐标系WKID查询

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