百度地图API位置偏移的校准算法
转⾃原⽂
在开始使⽤百度地图进⾏开发时可能会遇到⼀件相当奇怪的事情,使⽤百度定位的经纬度在地图上显⽰相当不准确,这⼀问题我在开发和安卓开始时都遇到过。第⼀次使⽤百度地图api获取位置并在地图上显⽰是在开发的时候,那是不知道具体原因⽆奈在获取的地理位置上加了⼀个偏移量进⾏校准,虽能勉强解决,但是不太准确。后来在安卓开始也同样遇到了这个问题,才发现百度地图定位偏移已经不是⼀个偶然问题了。
百度地图定位偏移的原因
以下来⾃互联⽹:
⼀、坐标体系
⾸先我们要明⽩,开发者能接触到哪些坐标体系呢?
第⼀种分类:
1、 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。很可惜,在中国,任何⼀个地图产品都不允许使⽤GPS坐标,据说是为了保密。GPS坐标形式如图,度分秒形式的经纬度:
百度地图API位置偏移的校准算法1
百度地图API位置偏移的校准算法2
2、 GCJ-02,国测局02年发布的坐标体系。⼜称“⽕星坐标”。在中国,必须⾄少使⽤GCJ-02的坐标体系。⽐如⾕歌,腾讯,⾼德都在⽤这个坐标体系。GCJ-02也是国内最⼴泛使⽤的坐标体系。
3、其他坐标体系。⼀般都是由GCJ-02进过偏移算法得到的。这种体系就根据每个公司的不同,坐标体系都不⼀样了。⽐如,百度和搜狗就使⽤⾃⼰的坐标体系,与其他坐标体系不兼容。
第⼆种分类:
⾸先明⽩,所有坐标体系的原点,都是⾮洲。
百度地图API位置偏移的校准算法3
1、经纬度。这个是球⾯坐标,对于北京来说,就是(116.38817139.935961)这样的坐标。⽐如腾讯、⾼德、百度都是这样的经纬度坐标。⾕歌是经纬度顺序写反的经纬度坐标。
如果是度分秒坐标,需要进⾏转换,才能得到这样的经纬度坐标。详见坐标转换。
2、墨卡托坐标。平⾯坐标,相当于是直线距离,数字⼀般都⽐较⼤,像这样的。(215362.00021333335 99526.00034912192)
墨卡托坐标,主要⽤于程序的后台计算。直线距离嘛,加加减减⼏乎计算⽅便。
搜狗地图API就是直接使⽤的墨卡托坐标。
⼆、坐标转换
在各种web端平台,或者⾼德、腾讯、百度上取到的坐标,都不是GPS坐标,都是GCJ-02坐标,或者⾃⼰的偏移坐标系。
⽐如,你在⾕歌地图API,⾼德地图API,腾讯地图API上取到的,都是GCJ-02坐标,他们三家都是通⽤的,也适⽤于⼤部分地图API产品,以及他们的地图产品。
例外,百度API上取到的,是BD-09坐标,只适⽤于百度地图相关产品。
例外,搜狗API上取到的,是搜狗坐标,只适⽤于搜狗地图相关产品。
例外,⾕歌地球,google earth上取到的,是GPS坐标,⽽且是度分秒形式的经纬度坐标。在国内不允许使⽤。必须转换为GCJ-02坐标。1、度分秒坐标转换为经纬度
⽐如,在GPS记录仪,或者google earth上采集到的是39°31'20.51,那么应该这样换算,31分就是31/60度,20.51秒就是20.51/3600度,结果就是39 + 31/60 + 20.51/3600 度。
2、 GPS转换为GCJ-02坐标
⾕歌,⾼德,腾讯的地图API官⽹上,都不直接提供这样的坐标转换。如果要得到GCJ-02坐标,最好在他们的地图上直接取点,或者通过地址解析得到。(这个⼯具我后续会贴出来的。我就爱⼲这样的事情,哈哈。)
不过,在⽹上搜到了这样的接⼝,该接⼝的type=1就是GPS转到GCJ-02的墨卡托坐标。请⼤家对接⼝保密,哈哈。详见:
3、GCJ-02与BD-09之间互转
国测局GCJ-02坐标体系(⾕歌、⾼德、腾讯),与百度坐标BD-09体系的转换,在CSDN上有很详细的讲解:
不过也有更简单的算法,线性算法(lat和lng是经纬度,球⾯坐标):
To_B是转到百度,To_G是转到GCJ-02。
var TO_BLNG = function(lng){return lng+0.0065;};
var TO_BLAT = function(lat){return lat+0.0060;};
var TO_GLNG = function(lng){return lng-0.0065;};
var TO_GLAT = function(lat){return lat-0.0060;};
4、经纬纬度转成墨卡托
⽹上也有详细讲解:
(⼤家发现没,⾼德是api,腾讯和百度是mapapi,说明什么?)
三、坐标偏移
如果您的坐标在转换之后,还有偏移,那么考虑以下⼏个⽅⾯。
A、原始坐标系弄错,⽐如以为⾃⼰是GPS坐标,但其实已经是GCJ-02坐标。
解决⽅案:请确保采集到的数据是哪个坐标体系,需要转换到哪个坐标系,再进⾏坐标转换。
B、原始坐标准确度不够
解决⽅案:如果您是GPS坐标,请确保采集GPS数据时,搜到⾄少4颗以上的卫星。并且GPS数据准不准,还取决于周围建筑物的⾼度,越⾼越不准,因为有遮挡。
如果本来就是GCJ-02坐标,在不同地图放⼤级别的时候,看到的地⽅可能不⼀样。⽐如你在地图级别4(国家)取到的坐标,放⼤到地图12级(街道)时,坐标就偏了。请确保在地图最⼤放⼤级别时,拾取坐标。
C、度分秒的概念混淆
⽐如,在google earth上采集到的是39°31'20.51,那么应该这样换算,31分就是31/60度,20.51秒就是20.51/3600度,结果就是39 + 31/60 + 20.51/3600 度。
D、经纬度顺序写反了
有些公司(⽐如⾼德,百度,腾讯)是先经度,再纬度,即Point(lng lat)。但⾕歌坐标的顺序恰好相反,是(lat lng)。
百度地图API位置偏移的校准算法
package ls;
/**
* 各地图API坐标系统⽐较与转换;
* 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(中国范围除外);
* GCJ02坐标系:即⽕星坐标系,是由中国国家测绘局制订的地理信息系统的坐标系统。由WGS84坐标系经加密后的坐标系。
* ⾕歌中国地图和搜搜中国地图采⽤的是GCJ02地理坐标系; BD09坐标系:即百度坐标系,GCJ02坐标系经加密后的坐标系;
* 搜狗坐标系、图吧坐标系等,估计也是在GCJ02基础上加密⽽成的。 chenhua
*/
public class PositionUtil {
public static final String BAIDU_LBS_TYPE = "bd09ll";
public static double pi = 3.1415926535897932384626;
public static double a = 6378245.0;
public static double ee = 0.00669342162296594323;
/**
* 84 to ⽕星坐标系 (GCJ-02) World Geodetic System ==> Mars Geodetic System
*
* @param lat
* @param lon
* @return
*/
public static Gps gps84_To_Gcj02(double lat, double lon) {
if (outOfChina(lat, lon)) {
return null;
}
double dLat = transformLat(lon - 105.0, lat - 35.0);
double dLon = transformLon(lon - 105.0, lat - 35.0);
double radLat = lat / 180.0 * pi;
double magic = Math.sin(radLat);
magic = 1 - ee * magic * magic;
double sqrtMagic = Math.sqrt(magic);
dLat = (dLat * 180.0) / ((a * (1 - ee)) / (magic * sqrtMagic) * pi);
dLon = (dLon * 180.0) / (a / sqrtMagic * s(radLat) * pi);
double mgLat = lat + dLat;
double mgLon = lon + dLon;
return new Gps(mgLat, mgLon);
}
/**
* * ⽕星坐标系 (GCJ-02) to 84 * * @param lon * @param lat * @return
* */
public static Gps gcj_To_Gps84(double lat, double lon) {
Gps gps = transform(lat, lon);
double lontitude = lon * 2 - WgLon();
double latitude = lat * 2 - WgLat();
return new Gps(latitude, lontitude);
}
/**
* ⽕星坐标系 (GCJ-02) 与百度坐标系 (BD-09) 的转换算法将 GCJ-02 坐标转换成 BD-09 坐标
*
* @param gg_lat
* @param gg_lon
*/
public static Gps gcj02_To_Bd09(double gg_lat, double gg_lon) {
double x = gg_lon, y = gg_lat;
double z = Math.sqrt(x * x + y * y) + 0.00002 * Math.sin(y * pi);
double theta = Math.atan2(y, x) + 0.000003 * s(x * pi);
double bd_lon = z * s(theta) + 0.0065;
double bd_lat = z * Math.sin(theta) + 0.006;
return new Gps(bd_lat, bd_lon);
}
/**
* * ⽕星坐标系 (GCJ-02) 与百度坐标系 (BD-09) 的转换算法 * * 将 BD-09 坐标转换成GCJ-02 坐标 * * @param * bd_lat * @param bd_lon * @return
*/
public static Gps bd09_To_Gcj02(double bd_lat, double bd_lon) {
double x = bd_lon - 0.0065, y = bd_lat - 0.006;
double z = Math.sqrt(x * x + y * y) - 0.00002 * Math.sin(y * pi);
double theta = Math.atan2(y, x) - 0.000003 * s(x * pi);
double gg_lon = z * s(theta);
double gg_lat = z * Math.sin(theta);
return new Gps(gg_lat, gg_lon);
}
/**
* (BD-09)-->84
* @param bd_lat
* @param bd_lon
* @return
*/
public static Gps bd09_To_Gps84(double bd_lat, double bd_lon) {
Gps gcj02 = PositionUtil.bd09_To_Gcj02(bd_lat, bd_lon);
Gps map84 = j_To_WgLat(),
return map84;
}
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 Gps transform(double lat, double lon) {
if (outOfChina(lat, lon)) {
return new Gps(lat, lon);
}
double dLat = transformLat(lon - 105.0, lat - 35.0);
double dLon = transformLon(lon - 105.0, lat - 35.0);
double radLat = lat / 180.0 * pi;
double magic = Math.sin(radLat);
magic = 1 - ee * magic * magic;
double sqrtMagic = Math.sqrt(magic);
dLat = (dLat * 180.0) / ((a * (1 - ee)) / (magic * sqrtMagic) * pi);
dLon = (dLon * 180.0) / (a / sqrtMagic * s(radLat) * pi);
double mgLat = lat + dLat;
double mgLon = lon + dLon;
return new Gps(mgLat, mgLon);
}
百度api接口
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;
}
public static void main(String[] args) {
// 北⽃芯⽚获取的经纬度为WGS84地理坐标 31.426896,119.496145
Gps gps = new Gps(31.426896, 119.496145);
System.out.println("gps :" + gps);
Gps gcj = gps84_To_WgLat(), WgLon());
System.out.println("gcj :" + gcj);
Gps star = gcj_To_WgLat(), WgLon());
System.out.println("star:" + star);
Gps bd = gcj02_To_WgLat(), WgLon());
System.out.println("bd :" + bd);
Gps gcj2 = bd09_To_WgLat(), bd.getWgLon());
System.out.println("gcj :" + gcj2);
}
}
C++算法
#include
const double x_pi = 3.14159265358979324 * 3000.0 / 180.0;
void bd_encrypt(double gg_lat, double gg_lon, double &bd_lat, double &bd_lon) {
double x = gg_lon, y = gg_lat;
double z = sqrt(x * x + y * y) + 0.00002 * sin(y * x_pi);
double theta = atan2(y, x) + 0.000003 * cos(x * x_pi);
bd_lon = z * cos(theta) + 0.0065;
bd_lat = z * sin(theta) + 0.006;
}
void bd_decrypt(double bd_lat, double bd_lon, double &gg_lat, double &gg_lon) {
double x = bd_lon - 0.0065, y = bd_lat - 0.006;
double z = sqrt(x * x + y * y) - 0.00002 * sin(y * x_pi);
double theta = atan2(y, x) - 0.000003 * cos(x * x_pi);
gg_lon = z * cos(theta);
gg_lat = z * sin(theta);
}
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