坐标转换模块 java版（附带标准墨卡托坐标）
本项目github地址：https://github.com/kzccat/coordtransform_java
gitee地址：https://gitee.com/ogisosetsuna_kong/coordtransform_java
提供了百度坐标（BD09）、国测局坐标（火星坐标，GCJ02）、和WGS84坐标系之间的转换。
额外提供了百度坐标到通用墨卡托坐标的转换方式，方便各位应用百度1-18级地图进行像素点到坐标的转化。
无其他依赖。
需要js版本可以移步：https://github.com/wandergis/coordtransform
python版本：https://github.com/wandergis/coordTransform_py
go语言社区版本：https://github.com/qichengzx/coordtransform
坐标系简介
坐标系 | 解释 | 使用地图 |
WGS84 | 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,最基础的坐标，谷歌地图在非中国地区使用的坐标系。 | GPS/谷歌地图卫星 |
GCJ02 | 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。并要求在中国使用的地图产品使用的都必须是加密后的坐标，而这套WGS84加密后的坐标就是gcj02。 | 腾讯(搜搜)地图，阿里云地图，高德地图，谷歌国内地图 |
BD09 | 百度坐标系，百度在GCJ02的基础上进行了二次加密，官方解释是为了进一步保护用户隐私（我差点就信了） | 百度地图 |
墨卡托坐标 | 墨卡托投影以整个世界范围，赤道作为标准纬线，本初子午线作为中央经线，两者交点为坐标原点，向东向北为正，向西向南为负。南北极在地图的正下、上方，而东西方向处于地图的正右、左。 | |
小众坐标系 | 类似于百度地图，在GCJ02基础上使用自己的加密算法进行二次加密的坐标系 | 搜狗地图、图吧地图 等 |
你可以通过这个工具类将上述坐标系进行互相转换。
百度地图地图投影采用的依然是Web Mercator投影，地图瓦片的切片规则遵循TMS标准，瓦片坐标原点在经纬度为0的附近，但却做了一定的偏移处理，经测算此偏移量约为（-865，15850），即地图瓦片（0, 0）是从Web Mercator投影坐标系的（-865，15850）点开始的。
顺便提供百度地图的地图等级从18级到1级
18级，1个像素代表1米，17级，1个像素代表2米，16级代表4米，依此类推。方法说明
GCJ02toBD09(double lng_GCJ, double lat_GCJ) # 火星坐标系->百度坐标系
BD09toGCJ02(double lng_BD, double lat_BD)# 百度坐标系->火星坐标系
WGS84toGCJ02(double lng_wgs, double lat_wgs) # WGS84坐标系->火星坐标系
GCJ02toWGS84(double lng_gcj, double lat_gcj) # 火星坐标系->WGS84坐标系
WGS84toMercator(lng, lat) # WGS84坐标系->标准墨卡托坐标系
bdtoMercator(double lng,double lat) # 百度坐标系->标准墨卡托坐标系
具体代码
/**
*
* -----------------------------------------------------------------------------------------
* 坐标系 |解释 |使用地图
* -----------------------------------------------------------------------------------------
* WGS84 |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 |GPS/谷歌地图卫星
* |的经纬度为WGS84地理坐标系,最基础的坐标，谷歌地图在非中国地区使用的坐标系 |
* -----------------------------------------------------------------------------------------
* GCJ02 |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。 |腾讯(搜搜)地图，
* |并要求在中国使用的地图产品使用的都必须是加密后的坐标， |阿里云地图，高德地图，
* |而这套WGS84加密后的坐标就是gcj02。 |谷歌国内地图
* -----------------------------------------------------------------------------------------
* BD09 |百度坐标系，百度在GCJ02的基础上进行了二次加密， |百度地图
* |官方解释是为了进一步保护用户隐私（我差点就信了） |
* -----------------------------------------------------------------------------------------
* 小众坐标系 |类似于百度地图，在GCJ02基础上使用自己的加密算法进行二次加密的坐标系 |搜狗地图、图吧地图 等
* -----------------------------------------------------------------------------------------
* 墨卡托坐标 |墨卡托投影以整个世界范围，赤道作为标准纬线，本初子午线作为中央经线，
* |两者交点为坐标原点，向东向北为正，向西向南为负。
* |南北极在地图的正下、上方，而东西方向处于地图的正右、左。
*
* 你可以通过这个工具类将上述坐标系进行互相转换。
*
* 百度地图地图投影采用的依然是Web Mercator投影，地图瓦片的切片规则遵循TMS标准，瓦片坐标原点在经纬度为0的附近，
* 但却做了一定的偏移处理，经测算此偏移量约为（-865，15850），
* 即地图瓦片（0, 0）是从Web Mercator投影坐标系的（-865，15850）点开始的。
*
* 顺便提供百度地图的地图等级从18级到1级
* 18级，1个像素代表1米，17级，1个像素代表2米，16级代表4米，依此类推
* Author: kong
*/
public class Coordtransform {
public static double baiduChange = (Math.PI * 3000.0) / 180.0;
public static double ee = 0.00669342162296594323; //偏心率平方
public static double a = 6378245.0;// # 长半轴
/**
* 百度坐标系(BD-09)转火星坐标系(GCJ-02)
* 百度——>谷歌、高德
*
* @param lng_BD 百度坐标经度
* @param lat_BD 百度坐标纬度
* @return 转换后的坐标列表形式
*/
public static double[] BD09toGCJ02(double lng_BD, double lat_BD){
double[] GCJ02 = new double[2];
double x = lng_BD - 0.0065;
double y = lat_BD - 0.006;
double z = Math.sqrt(x * x + y * y) - 0.00002 * Math.sin(y * baiduChange);
double theta = Math.atan2(y, x) - 0.000003 * Math.cos(x * baiduChange);
double gg_lng = z * Math.cos(theta);
double gg_lat = z * Math.sin(theta);
GCJ02[0] = gg_lng;
GCJ02[1] = gg_lat;
return GCJ02;
}
/**
* 火星坐标系(GCJ-02)转百度坐标系(BD-09)
* 谷歌、高德——>百度
* @param lng_GCJ
* @param lat_GCJ
* @return 转换后的坐标列表形式
*/
public static double[] GCJ02toBD09(double lng_GCJ, double lat_GCJ) {
double[] BD09 = new double[2];
// """
// 实现GCJ02向BD09坐标系的转换
// :param lng: GCJ02坐标系下的经度
// :param lat: GCJ02坐标系下的纬度
// :return: 转换后的BD09下经纬度
// """
double z = Math.sqrt(lng_GCJ * lng_GCJ + lat_GCJ * lat_GCJ) + 0.00002 * Math.sin(lat_GCJ * Math.PI);
double theta = Math.atan2(lat_GCJ, lng_GCJ) + 0.000003 * Math.cos(lng_GCJ * Math.PI);
double bd_lng = z * Math.cos(theta) + 0.0065;
double bd_lat = z * Math.sin(theta) + 0.006;
BD09[0] = bd_lng;
BD09[1] = bd_lat;
return BD09;
}
/**
* GCJ02(火星坐标系)转GPS84
* @param lng_gcj 火星坐标系的经度
* @param lat_gcj 火星坐标系纬度
* @return 转换后的坐标列表形式
*/
public static double[] GCJ02toWGS84(double lng_gcj, double lat_gcj){
double[] wgs84 = new double[2];
if (outOfChina(lng_gcj, lat_gcj)) {
return new double[]{lng_gcj,lat_gcj};
}
// if out_of_china(lng, lat):
// return [lng, lat]
double dlat = transformlat(lng_gcj - 105.0, lat_gcj - 35.0);
double dlng = transformlng(lng_gcj - 105.0, lat_gcj - 35.0);
double radlat = lat_gcj / 180.0 * Math.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) * Math.PI);
dlng = (dlng * 180.0) / (a / sqrtmagic * Math.cos(radlat) * Math.PI);
double mglat = lat_gcj + dlat;
double mglng = lng_gcj + dlng;
return new double[]{lng_gcj * 2 - mglng, lat_gcj * 2 - mglat};
}
/**
* GPS84转GCJ02(火星坐标系)
* @param lng_wgs WGS84坐标系的经度
* @param lat_wgs WGS84坐标系纬度
* @return 转换后的GCJ02下经纬度
*/
public static double[] WGS84toGCJ02(double lng_wgs, double lat_wgs) {
if (outOfChina(lng_wgs, lat_wgs)) {
return new double[]{lng_wgs,lat_wgs};
}
double[] GCJ02 = new double[2];
double dlat = transformlat(lng_wgs - 105.0, lat_wgs - 35.0);
double dlng = transformlng(lng_wgs - 105.0, lat_wgs - 35.0);
double radlat = lat_wgs / 180.0 * Math.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) * Math.PI);
dlng = (dlng * 180.0) / (a / sqrtmagic * Math.cos(radlat) * Math.PI);
double gcj_lng = lat_wgs + dlat;
double gcj_lat = lng_wgs + dlng;
GCJ02[0] = gcj_lng;
GCJ02[1] = gcj_lat;
return GCJ02;
}
/**
* GPS84 转 墨卡托坐标
* @param lng GPS84的经度
* @param lat GPS84纬度
* @return 转换后的坐标列表形式
*/
public static double[] WGS84toMercator(double lng,double lat){
double x = lng * 20037508.342789/180;
double y = Math.log(Math.tan((90+lat)*Math.PI/360))/(Math.PI/180);
y = y *20037508.342789/180;
return new double[]{x, y};
}
/**
* 百度坐标系转成通用墨卡托坐标
*
* @param lng
* @param lat
* @return
*/
public static double[] bdtoMercator(double lng,double lat){
double[] gcj02 = BD09toGCJ02(lng, lat);
double[] wgs84 = GCJ02toWGS84(gcj02[0], gcj02[1]);
double[] mercator = WGS84toMercator(wgs84[0], wgs84[1]);
return mercator;
}
private static double transformlat(double lng,double lat){
double ret = -100.0 + 2.0 * lng + 3.0 * lat + 0.2 * lat * lat +
0.1 * lng * lat + 0.2 * Math.sqrt(Math.abs(lng));
ret += (20.0 * Math.sin(6.0 * lng * Math.PI) + 20.0 *
Math.sin(2.0 * lng * Math.PI)) * 2.0 / 3.0;
ret += (20.0 * Math.sin(lat * Math.PI) + 40.0 *
Math.sin(lat / 3.0 * Math.PI)) * 2.0 / 3.0;
ret += (160.0 * Math.sin(lat / 12.0 * Math.PI) + 320 *
Math.sin(lat * Math.PI / 30.0)) * 2.0 / 3.0;
return ret;
}
private static double transformlng(double lng,double lat) {
double ret = 300.0 + lng + 2.0 * lat + 0.1 * lng * lng +
0.1 * lng * lat + 0.1 * Math.sqrt(Math.abs(lng));
ret += (20.0 * Math.sin(6.0 * lng * Math.PI) + 20.0 *
Math.sin(2.0 * lng * Math.PI)) * 2.0 / 3.0;
ret += (20.0 * Math.sin(lng * Math.PI) + 40.0 *
Math.sin(lng / 3.0 * Math.PI)) * 2.0 / 3.0;
ret += (150.0 * Math.sin(lng / 12.0 * Math.PI) + 300.0 *
Math.sin(lng / 30.0 * Math.PI)) * 2.0 / 3.0;
return ret;
}
/**
* 判断是否在国内，不在国内不做偏移
* @param lng
* @param lat
* @return
*/
private static boolean outOfChina(double lng, double lat) {
return !(lng > 73.66 && lng < 135.05 && lat > 3.86 && lat < 53.55);
}
public static void main(String[] args) {
}
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