WGS84地球坐标系，GCJ02火星坐标系，BD09百度坐标系简介与转换 资料收集

天使画笔2023-08-23 8:40

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GPS定位及通信协议解析_gps协议解析_卷积神经网络的博客-CSDN博客

4.GPS模块测试软件

gps模块可以使用u-center测试软件来测试，可以支持串口和网口两种方式

5.相关软件下载

数字地球软件下载地址：https://download.csdn.net/download/xipengbozai/19774250

GPS测试软件下载地址：https://download.csdn.net/download/xipengbozai/19774233

GPS数据转换工具：https://download.csdn.net/download/xipengbozai/19774213

WGS84地球坐标系，GCJ02火星坐标系，BD09百度坐标系简介与转换_wgs84坐标系与百度坐标系_ThinkWon的博客-CSDN博客

背景：从GPS和北斗卫星定位得到的定位数据采用的都是WGS84坐标系，即地球坐标系，但是国内不管是高德地图、百度地图采用的并不是WGS84坐标系，所以需要经过转换后才能使用，前端用百度API提供的方法转换速度较慢。通过网上搜索收集资料，然后自己编写代码测试，总结了一下有关坐标系简介与转换的知识，分享给大家！

文章目录

1.各坐标系简介

2.各坐标系转换

2.1坐标点实体类

2.2各坐标系转换工具类

3.测试

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（中国范围除外,谷歌中国地图采用的是GCJ02地理坐标系。)

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。

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。

各主流地图API采用的坐标系

高德MapABC地图API 火星坐标

腾讯搜搜地图API 火星坐标

阿里云地图API 火星坐标

灵图51ditu地图API 火星坐标

百度地图API 百度坐标

搜狐搜狗地图API 搜狗坐标

图吧MapBar地图API 图吧坐标

这里介绍几个常用的在线坐标工具
高德开放平台
百度拾取坐标系统

在线坐标转换工具

2.各坐标系转换

2.1坐标点实体类

/**
 * Description: 坐标点
 * 
 * @author JourWon
 * @date Created on 2018年6月19日
 */
public class Point implements Serializable {

	private static final long serialVersionUID = 3584864663880053897L;

	/**
	 * 经度
	 */
	private double lng;

	/**
	 * 纬度
	 */
	private double lat;

2.2各坐标系转换工具类

package com.jourwon.util;

import com.jourwon.pojo.Point;

/**
 * Description: 各坐标系之间的转换工具类
 * 
 * @author JourWon
 * @date Created on 2018年6月19日
 */
public class CoordinateTransformUtils {

	// 圆周率π
	private static final double PI = 3.1415926535897932384626D;
	
	// 火星坐标系与百度坐标系转换的中间量
	private static final double X_PI = 3.14159265358979324 * 3000.0 / 180.0D;

	// Krasovsky 1940
	// 长半轴a = 6378245.0, 1/f = 298.3
	// b = a * (1 - f)
	// 扁率ee = (a^2 - b^2) / a^2;
	
	// 长半轴
	private static final double SEMI_MAJOR = 6378245.0D;
	
	// 扁率
	private static final double FLATTENING = 0.00669342162296594323D;
	
	// WGS84=>GCJ02 地球坐标系=>火星坐标系
	public static Point wgs84ToGcj02(double lng, double lat) {
		if (outOfChina(lng, lat)) {
			return new Point(lng, lat);
		}

		double[] offset = offset(lng, lat);
		double mglng = lng + offset[0];
		double mglat = lat + offset[1];

		return new Point(mglng, mglat);
	}

	// GCJ02=>WGS84 火星坐标系=>地球坐标系(粗略)
	public static Point gcj02ToWgs84(double lng, double lat) {
		if (outOfChina(lng, lat)) {
			return new Point(lng, lat);
		}

		double[] offset = offset(lng, lat);
		double mglng = lng - offset[0];
		double mglat = lat - offset[1];

		return new Point(mglng, mglat);
	}

	// GCJ02=>WGS84 火星坐标系=>地球坐标系（精确）
	public static Point gcj02ToWgs84Exactly(double lng, double lat) {
		if (outOfChina(lng, lat)) {
			return new Point(lng, lat);
		}
		
		double initDelta = 0.01;
		double threshold = 0.000000001;
		double dLat = initDelta, dLon = initDelta;
		double mLat = lat - dLat, mLon = lng - dLon;
		double pLat = lat + dLat, pLon = lng + dLon;
		double wgsLat, wgsLng, i = 0;
		while (true) {
			wgsLat = (mLat + pLat) / 2;
			wgsLng = (mLon + pLon) / 2;
			Point point = wgs84ToGcj02(wgsLng, wgsLat);
			dLon = point.getLng() - lng;
			dLat = point.getLat() - lat;
			if ((Math.abs(dLat) < threshold) && (Math.abs(dLon) < threshold))
				break;

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

			if (++i > 10000)
				break;
		}

		return new Point(wgsLng, wgsLat);
	}

	// GCJ-02=>BD09 火星坐标系=>百度坐标系
	public static Point gcj02ToBd09(double lng, double lat) {
		double z = Math.sqrt(lng * lng + lat * lat) + 0.00002 * Math.sin(lat * X_PI);
		double theta = Math.atan2(lat, lng) + 0.000003 * Math.cos(lng * X_PI);
		double bd_lng = z * Math.cos(theta) + 0.0065;
		double bd_lat = z * Math.sin(theta) + 0.006;
		return new Point(bd_lng, bd_lat);
	}

	// BD09=>GCJ-02 百度坐标系=>火星坐标系
	public static Point bd09ToGcj02(double lng, double lat) {
		double x = lng - 0.0065;
		double y = lat - 0.006;
		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);
		double gcj_lng = z * Math.cos(theta);
		double gcj_lat = z * Math.sin(theta);
		return new Point(gcj_lng, gcj_lat);
	}
	
	// WGS84=>BD09 地球坐标系=>百度坐标系
	public static Point wgs84ToBd09(double lng, double lat) {
		Point point = wgs84ToGcj02(lng, lat);
		return gcj02ToBd09(point.getLng(), point.getLat());
	}

	// BD09=>WGS84 百度坐标系=>地球坐标系
	public static Point bd09ToWgs84(double lng, double lat) {
		Point point = bd09ToGcj02(lng, lat);
		return gcj02ToWgs84(point.getLng(), point.getLat());
	}

	/**
	 * Description: 中国境外返回true,境内返回false
	 * @param lng 	经度
	 * @param lat	纬度
	 * @return
	 */
	public static boolean outOfChina(double lng, double lat) {
		if (lng < 72.004 || lng > 137.8347)
			return true;
		if (lat < 0.8293 || lat > 55.8271)
			return true;
		return false;
	}

	// 经度偏移量
	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 * PI) + 20.0 * Math.sin(2.0 * lng * PI)) * 2.0 / 3.0;
		ret += (20.0 * Math.sin(lng * PI) + 40.0 * Math.sin(lng / 3.0 * PI)) * 2.0 / 3.0;
		ret += (150.0 * Math.sin(lng / 12.0 * PI) + 300.0 * Math.sin(lng / 30.0 * PI)) * 2.0 / 3.0;
		return ret;
	}
	
	// 纬度偏移量
	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 * PI) + 20.0 * Math.sin(2.0 * lng * PI)) * 2.0 / 3.0;
		ret += (20.0 * Math.sin(lat * PI) + 40.0 * Math.sin(lat / 3.0 * PI)) * 2.0 / 3.0;
		ret += (160.0 * Math.sin(lat / 12.0 * PI) + 320 * Math.sin(lat * PI / 30.0)) * 2.0 / 3.0;
		return ret;
	}
	
	// 偏移量
	public static double[] offset(double lng, double lat) {
		double[] lngLat = new double[2];
		double dlng = transformLng(lng - 105.0, lat - 35.0);
		double dlat = transformLat(lng - 105.0, lat - 35.0);
		double radlat = lat / 180.0 * PI;
		double magic = Math.sin(radlat);
		magic = 1 - FLATTENING * magic * magic;
		double sqrtmagic = Math.sqrt(magic);
		dlng = (dlng * 180.0) / (SEMI_MAJOR / sqrtmagic * Math.cos(radlat) * PI);
		dlat = (dlat * 180.0) / ((SEMI_MAJOR * (1 - FLATTENING)) / (magic * sqrtmagic) * PI);
		lngLat[0] = dlng;
		lngLat[1] = dlat;
		return lngLat;
	}

}

3.测试

/**
 * Description: 坐标系转换工具测试类
 * 
 * @author JourWon
 * @date Created on 2018年6月19日
 */
public class CoordinateTransformUtilsTest {

	/**
	 * Description: 地球坐标系 =>火星坐标系、百度坐标系
	 */
	@Test
	public void test01() {
		// 广州市中大地铁站
		Point point = new Point(113.28749670783887D, 23.094783676708065D);
		System.out.println("地球坐标系 : " + point);

		Point wgs84ToGcj02 = CoordinateTransformUtils.wgs84ToGcj02(point.getLng(), point.getLat());
		System.out.println("火星坐标系 : " + wgs84ToGcj02);

		Point wgs84ToBd09 = CoordinateTransformUtils.wgs84ToBd09(point.getLng(), point.getLat());
		System.out.println("百度坐标系 : " + wgs84ToBd09);
	}

	/**
	 * Description: 火星坐标系=>地球坐标系、百度坐标系
	 */
	@Test
	public void test02() {
		// 广州市珠江新城地铁站
		Point point = new Point(113.321171D, 23.119285D);
		System.out.println("火星坐标系 : " + point);

		Point wgs84ToGcj02 = CoordinateTransformUtils.gcj02ToWgs84(point.getLng(), point.getLat());
		System.out.println("地球坐标系 : " + wgs84ToGcj02);

		Point wgs84ToBd09 = CoordinateTransformUtils.gcj02ToBd09(point.getLng(), point.getLat());
		System.out.println("百度坐标系 : " + wgs84ToBd09);
	}

	/**
	 * Description: 百度坐标系=>地球坐标系、火星坐标系
	 */
	@Test
	public void test03() {
		// 广州市体育西路地铁站
		Point point = new Point(113.328035D, 23.136929D);
		System.out.println("百度坐标系 : " + point);

		Point wgs84ToGcj02 = CoordinateTransformUtils.bd09ToWgs84(point.getLng(), point.getLat());
		System.out.println("地球坐标系 : " + wgs84ToGcj02);

		Point wgs84ToBd09 = CoordinateTransformUtils.bd09ToGcj02(point.getLng(), point.getLat());
		System.out.println("火星坐标系 : " + wgs84ToBd09);
	}

}

完整代码下载链接

百度坐标要先转GCJ-02，之后再转WGS84

（1）WGS84：表示GPS获取的坐标；

（2）GCJ02：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；

（3）BD09：为百度坐标系，在GCJ02坐标系基础上再次加密。其中BD09II表示百度经纬度坐标，BD09MC表示百度墨卡托米制坐标。

public class Transform {
    double x_PI = 3.14159265358979324 * 3000.0 / 180.0;
    double PI = 3.1415926535897932384626;
    double a = 6378245.0;
    double ee = 0.00669342162296594323;
 
    /**
     * 百度坐标系 (BD-09) 与 火星坐标系 (GCJ-02)的转换
     * 即 百度 转 谷歌、高德
     * @param bd_lon
     * @param bd_lat
     * @returns {*[]}
     */
    public Point bd09togcj02(double bd_lon, double bd_lat){
        double x = bd_lon - 0.0065;
        double y = bd_lat - 0.006;
        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);
        double gg_lng = z * Math.cos(theta);
        double gg_lat = z * Math.sin(theta);
        Point point=new Point(gg_lng, gg_lat);
        return point;
    }
 
    /**
     * 火星坐标系 (GCJ-02) 与百度坐标系 (BD-09) 的转换
     * 即谷歌、高德 转 百度
     * @param lng
     * @param lat
     * @returns {*[]}
     */
    public Point gcj02tobd09(double lng, double lat){
        double z = Math.sqrt(lng * lng + lat * lat) + 0.00002 * Math.sin(lat * x_PI);
        double theta = Math.atan2(lat, lng) + 0.000003 * Math.cos(lng * x_PI);
        double bd_lng = z * Math.cos(theta) + 0.0065;
        double bd_lat = z * Math.sin(theta) + 0.006;
        Point point=new Point(bd_lng, bd_lat);
        return point;
    };
 
    /**
     * WGS84转GCj02
     * @param lng
     * @param lat
     * @returns {*[]}
     */
    public Point wgs84togcj02(double lng, double lat){
        double dlat = transformlat(lng - 105.0, lat - 35.0);
        double dlng = transformlng(lng - 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);
        dlng = (dlng * 180.0) / (a / sqrtmagic * Math.cos(radlat) * PI);
        double mglat = lat + dlat;
        double mglng = lng + dlng;
        Point point=new Point(mglng, mglat);
        return point;
    };
 
    /**
     * GCJ02 转换为 WGS84
     * @param lng
     * @param lat
     * @returns {*[]}
     */
    public Point gcj02towgs84(double lng, double lat){
        double dlat = transformlat(lng - 105.0, lat - 35.0);
        double dlng = transformlng(lng - 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);
        dlng = (dlng * 180.0) / (a / sqrtmagic * Math.cos(radlat) * PI);
        double mglat = lat + dlat;
        double mglng = lng + dlng;
        Point point=new Point(mglng, mglat);
        return point;
    };
 
 
    private 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 * PI) + 20.0 * Math.sin(2.0 * lng * PI)) * 2.0 / 3.0;
        ret += (20.0 * Math.sin(lat * PI) + 40.0 * Math.sin(lat / 3.0 * PI)) * 2.0 / 3.0;
        ret += (160.0 * Math.sin(lat / 12.0 * PI) + 320 * Math.sin(lat * PI / 30.0)) * 2.0 / 3.0;
        return ret;
    }
 
    private 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 * PI) + 20.0 * Math.sin(2.0 * lng * PI)) * 2.0 / 3.0;
        ret += (20.0 * Math.sin(lng * PI) + 40.0 * Math.sin(lng / 3.0 * PI)) * 2.0 / 3.0;
        ret += (150.0 * Math.sin(lng / 12.0 * PI) + 300.0 * Math.sin(lng / 30.0 * PI)) * 2.0 / 3.0;
        return ret;
    }
 
}
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