【GIS】地理坐标系WGS84、GCJ-02、BD-09、GCS2000

地理坐标系又可分为 参心坐标系 和 地心坐标系,常见的参心坐标系北京54、西安80,常见的地心坐标系有WGS84、GCJ-02、BD-09、GCS2000
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地心坐标系

WGS84(World Geodetic System 1984)
WGS84是为 GPS 全球定位系统建立的坐标系统,是世界上第一个统一的地心坐标系,因此也被称为大地坐标系、原始坐标系。一般通过GPS记录仪记录下来的经纬度,就是基于WGS84坐标系的数据。

GCJ-02(国家测量局02号标准)
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,是在WGS84经纬度的基础上执行加密算法而成。因为GPS得到的经纬度直接在 GCJ-02 坐标系下会定位到错误的地点,有种到了火星的感觉,因此在坊间也将 GCJ-02 戏称为火星坐标系。

国测局规定,国内出版的各种地图系统(包括电子形式),必须至少采用 GCJ-02 对地理位置进行首次加密的坐标系,高德和Google在国内都是使用 GCJ-02 坐标系,而百度使用的是在 GCJ-02 基础上再一次加密的 BD-09 坐标系。

举个例子,北京天安门中心的GPS经纬度是39°54’26.2"N,116°23’28.4"E,转化为度的单位就是39.907270, 116.391213(提示:小数部分 = 分 / 60 + 秒 / 3600),我们在谷歌地图(或高德地图)里定位到这个经纬度看看:

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谷歌地图定位到天安门 GPS 坐标
 

可以明显观察到偏移,现在我们将 GPS 坐标转换为 GCJ-02 坐标:116.397454,39.908671,再定位一次:

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谷歌地图定位到天安门的 GCJ-02坐标
 

需要注意的是,如果切换到谷歌地图的卫星地图模式,它使用的是WGS84坐标系哦,此时使用天门门的 GPS 坐标可以定位到正确位置,如下所示:

谷歌卫星地图定位到天安门的 GPS 坐标
 

主流地图在各个地区使用的坐标系(数据出处:百度、高德)

地图 大陆/港/澳 台湾省 海外
高德 GCJ-02 WGS84 WGS84
Google GCJ-02 WGS84 WGS84
百度 BD-09 / GCJ-02 BD-09 / GCJ-02 WGS84

WGS84、BD-09、GCJ-02、GCS2000 EPSG编码分别是什么?

  • WGS84(World Geodetic System 1984)的EPSG编码是4326。
  • BD-09(Baidu Coordinate System)是百度地图使用的坐标系统,它在WGS84基础上进行了一定的偏移和转换。BD-09没有独立的EPSG编码,它是一种百度地图特有的坐标系统。
  • GCJ-02(国测局坐标系,也称为火星坐标系)是中国国家测绘局采用的坐标系统,用于在中国境内实现地理位置的精确匹配和保密需求。GCJ-02同样没有独立的EPSG编码,它是中国特有的坐标系统。
  • GCS2000(2000年大地坐标系统)的EPSG编码是4490,它是中国自行制定的地理参考坐标系统,用于描述中国范围内的地理位置和测量数据。

需要注意的是,BD-09和GCJ-02都是基于WGS84进行了转换和偏移得到的坐标系统,并且这些系统之间的转换并不是简单的线性变换,而是经过了复杂的非线性处理。因此,在进行坐标转换时,需要使用相应的算法来实现正确的转换。

参考:https://www.jianshu.com/p/559029832a67

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