地图坐标系转换简介

1. 地图坐标系转换简介及问题分享
   1. 背景介绍

从android系统定位获取到的经纬度，到谷歌地图查询，发现定位偏移很大，以为是定位误差或者定位策略问题导致，实际上并非如此，详情以下分解。

• 1. 各坐标系简介
• WGS84坐标系 即地球坐标系，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。谷歌地图采用的是WGS84地理坐标系（中国范围内谷歌中国地图采用的是GCJ02地理坐标系)，android手机定位使用
• GCJ02坐标系 即火星坐标系，WGS84坐标系经加密后的坐标系。 出于国家安全考虑，国内所有导航电子地图必须使用国家测绘局制定的加密坐标系统，即将一个真实的经纬度坐标加密成一个不正确的经纬度坐标。高德地图使用。
• BD09坐标系 即百度坐标系，GCJ02坐标系经加密后的坐标系。百度地图使用。
  1. 各坐标系转换
• 百度地图，官方API支持WGS84、GCJ02转换成BD09，反向不支持
• 高德地图，官方API支持WGS84、BD09转换成GCJ02，反向不支持
• WGS84，无官方API支持BD09、GCJ02转WGS84，网上有各种非官方的转换方法，但准确度有待考究，并且已知的很多也是有误的。
  1. 经验总结：
• 手机上定位获取到的经纬度，不能直接在地图上定位位置，而应该转换成对应坐标系，再用对应到地图才能正确定位
• 手机上定位获取到的经纬度，可以直接使用系统API逆地理编码得到对应地址名，逆地理编码能力也来源于百度或高德

 

1. 1. 为什么会发生偏移

1.坐标系不兼容

由于坐标系之间不兼容，如在百度地图上定位的经纬度拿到高德地图上直接描点就肯定会发生偏移；只考虑国内的情况，高德地图和Google地图是可以不经过转换也能够准确显示的（在国内用的都是GCJ－02坐标系）；下面是收录了网上的WGS－84，GCJ－02，百度坐标系(bd-09)之间的相互转换的方法，经测试，是转换后相对准确可用的。

2.国内外不同

谷歌地图采用的是WGS84地理坐标系（中国范围除外），谷歌中国地图和搜搜中国地图采用的是GCJ02地理坐标系，百度采用的是BD09坐标系，而设备一般包含GPS芯片或者北斗芯片获取的经纬度为WGS84地理坐标系。

在国内定位的经纬度，然后在国外网络下显示也会发生偏移（谷歌和高德会依据网络的情况选择使用WGS－84坐标还是GCJ－02坐标，百度地图则一直使用bd-02坐标系）。

 

参考链接：

https://fsoooo.github.io/2018/04/10/%E4%B8%8D%E5%90%8C%E5%9C%B0%E5%9B%BE%E5%AE%9A%E4%BD%8D%E5%81%8F%E7%A7%BB%E4%BB%A5%E5%8F%8A%E5%9D%90%E6%A0%87%E7%B3%BB%E8%BD%AC%E6%8D%A2/

 

实测转换精确度比较高的可用网站： https://atool.vip/lnglat/

 

 GCJ02->WGS84 的python代码：

WGS-84：是国际标准，GPS坐标（Google Earth使用、或者GPS模块）
GCJ-02：中国坐标偏移标准，Google Map、高德、腾讯使用
BD-09：百度坐标偏移标准，Baidu Map使用


# 官方API: http://lbs.amap.com/api/webservice/guide/api/convert
# 坐标体系说明：http://lbs.amap.com/faq/top/coordinate/3
# GCJ02->WGS84 Java版本：http://www.cnblogs.com/xinghuangroup/p/5787306.html
# 验证坐标转换正确性的地址：http://www.gpsspg.com/maps.htm
# 以下内容为原创，转载请注明出处。
import xlrd
import xlwt
import math
from xlutils.copy import copy
workbook = xlrd.open_workbook("E:/090000440305.xls")
sheet = workbook.sheet_by_index(0)
locations = sheet.col_values(6)
def GCJ2WGS(location):
# location格式如下：locations[1] = "113.923745,22.530824"
    lon = float(location[0:location.find(",")])
    lat = float(location[location.find(",") + 1:len(location)])
    a = 6378245.0 # 克拉索夫斯基椭球参数长半轴a
    ee = 0.00669342162296594323 #克拉索夫斯基椭球参数第一偏心率平方
    PI = 3.14159265358979324 # 圆周率
    # 以下为转换公式
    x = lon - 105.0
    y = lat - 35.0
    # 经度
    dLon = 300.0 + x + 2.0 * y + 0.1 * x * x + 0.1 * x * y + 0.1 * math.sqrt(abs(x));
    dLon += (20.0 * math.sin(6.0 * x * PI) + 20.0 * math.sin(2.0 * x * PI)) * 2.0 / 3.0;
    dLon += (20.0 * math.sin(x * PI) + 40.0 * math.sin(x / 3.0 * PI)) * 2.0 / 3.0;
    dLon += (150.0 * math.sin(x / 12.0 * PI) + 300.0 * math.sin(x / 30.0 * PI)) * 2.0 / 3.0;
    #纬度
    dLat = -100.0 + 2.0 * x + 3.0 * y + 0.2 * y * y + 0.1 * x * y + 0.2 * math.sqrt(abs(x));
    dLat += (20.0 * math.sin(6.0 * x * PI) + 20.0 * math.sin(2.0 * x * PI)) * 2.0 / 3.0;
    dLat += (20.0 * math.sin(y * PI) + 40.0 * math.sin(y / 3.0 * PI)) * 2.0 / 3.0;
    dLat += (160.0 * math.sin(y / 12.0 * PI) + 320 * math.sin(y * PI / 30.0)) * 2.0 / 3.0;
    radLat = lat / 180.0 * PI
    magic = math.sin(radLat)
    magic = 1 - ee * magic * magic
    sqrtMagic = math.sqrt(magic)
    dLat = (dLat * 180.0) / ((a * (1 - ee)) / (magic * sqrtMagic) * PI);
    dLon = (dLon * 180.0) / (a / sqrtMagic * math.cos(radLat) * PI);
    wgsLon = lon - dLon
    wgsLat = lat - dLat
    return wgsLon,wgsLat
wgsWorkbook = copy(workbook) # CMD下：pip install xlutils，该库可以通过复制一个工作簿实现对已有内容的excel文件的写入。
wgsSheet = wgsWorkbook.get_sheet(0) # 接上。方式为：复制原工作簿，获取工作表，在新表下写入，保存时名称可以与源文件一致。
wgsSheet.write(0,sheet.ncols,"wgsLocation")
for i in range(1,sheet.nrows):
    wgsSheet.write(i,sheet.ncols,str(GCJ2WGS(locations[i])).replace("(","").replace(")","")) # 在新的一列写入转换后的坐标
wgsWorkbook.save("E:/090000440305.xls")
print("Done!")