經常有客戶反饋這樣的問題，爲什麼接收到gps設備(手機定位)點疊加到地圖裏會有很大的偏移呢？這個問題本身不復雜，但是對於非gis專業的客戶來說，可能就有點暈了。其實產生偏移，無非就是定位點基於的座標系與底圖的座標系不一致導致。簡單介紹下互聯網地圖所採用的座標系(僅討論地理座標系，也就是常說的經緯度座標系)。目前常用的地理座標系主要有國際標準座標系WGS-84，火星座標系GCJ-02，百度座標系BD-09。
WGS-84座標系
爲一種國際標準的大地座標線，是目前GPS全球衛星定位系統使用廣泛的座標系。
國際地圖提供商使用的座標系，如open street map。
天地圖的在線地圖是WGS-84座標系，Google Earth採用的也是WGS-84座標系。GCJ-02座標系
火星座標系GCJ-02也叫×××座標系，國家規定國內出版的各種地圖系統（包括電子形式），必須至少採用GCJ-02對地理位置進行首次加密。
國行移動設備中定位獲取的座標數據使用的是GCJ-02座標系。
超圖雲在線地圖，谷歌國內在線地圖，高德地圖，騰訊地圖採用的都是GCJ-02座標系。BD-09座標系
百度地圖標準的座標系，其實是百度地圖在火星座標系上進行了二次加密。
百度地圖針對海外地區提供的WGS-84座標系。GPS定位點座標
原生ios或android庫獲取的定位點座標爲WGS-84。
百度移動sdk獲取的定位點座標可以是BD-09或GCJ-02，默認BD-09。
高德移動sdk，騰訊移動sdk等獲取的定位點座標爲GCJ-02。
現在我們基本搞清楚了爲什麼會產生偏移，要解決偏移，只需要對座標點進行座標系轉換。舉例：我用SuperMap iMobile for Android組件產品開發了一個地圖app，其底圖的座標系是WGS-84，而定位點的獲取採用的是高德地圖sdk，要保證定位點能在底圖上正常顯示出來，那麼只需對定位點進行GCJ-02到WGS-84座標系的轉換。座標轉換，有很多在線服務，例如超圖公網服務的座標轉換，提供了這三種常用座標系之間的相互轉換。有了在線服務座標轉換，那麼定位點就可以完美的在移動端或前端地圖上疊加顯示了。離線座標系轉換
對於Gis地圖軟件開發，經常會接觸到除了點之外的矢量線和矢量面等數據，這些數據在與底圖疊加時也需要座標系轉換，但在線服務無法轉換線，面。這時我們可以離線轉換，自己擴展轉換算法，因爲線，面本身也是由點構造的，故將線面的點取到後進行座標系轉換，然後將由結果點構造爲線，面。附上離線轉換代碼
public class CoordinateConvertTool {
public static double pi = 3.1415926535897932384626;
public static double a = 6378140.0;//1975年國際橢球體長半軸
public static double ee = 0.0033528131778969143;//1975年國際橢球體扁率
//百度座標系轉換有0.001級別的誤差，若對精度要求高，可採用百度官方接口
//gps實體類可自行構造，其屬性字段爲經緯度。
public static Gps GPS84ToBD09(double lon, double lat) {
if (outOfChina(lon, lat)) {
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 * 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);
dLon = (dLon * 180.0) / (a / sqrtMagic * Math.cos(radLat) * Math.PI);
double mgLon = lon + dLon;
double mgLat = lat + dLat;
double z = Math.sqrt(mgLon * mgLon + mgLat * mgLat) + 0.00002 * Math.sin(mgLat * Math.PI);
double theta = Math.atan2(mgLat, mgLon) + 0.000003 * Math.cos(mgLon * Math.PI);
double longitude = z * Math.cos(theta) + 0.0065;
double latitude = z * Math.sin(theta) + 0.006;
return new Gps(longitude, latitude);
}
public static Gps GPS84ToGCJ02(double lon, double lat) {
if (outOfChina(lon, lat)) {
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 * Math.cos(radLat) * pi);
double mgLat = lat + dLat;
double mgLon = lon + dLon;
return new Gps(mgLon, mgLat);
}
public static Gps GCJ02ToGPS84(double lon, double lat) {
Gps gps = transform(lon, lat);
double lontitude = lon * 2 - gps.getLongitude();
double latitude = lat * 2 - gps.getLatitude();
return new Gps(lontitude, latitude);
}
public static Gps GCJ02ToBD09(double gg_lon, double gg_lat) {
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 * Math.cos(x * pi);
double bd_lon = z * Math.cos(theta) + 0.0065;
double bd_lat = z * Math.sin(theta) + 0.006;
return new Gps(bd_lon, bd_lat);
}
public static Gps BD09ToGCJ02(double bd_lon, double bd_lat) {
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 * Math.cos(x * pi);
double gg_lon = z * Math.cos(theta);
double gg_lat = z * Math.sin(theta);
return new Gps(gg_lon, gg_lat);
}
public static Gps BD09ToGPS84(double bd_lon, double bd_lat) {
Gps gcj02 = BD09ToGCJ02(bd_lon, bd_lat);
Gps map84 = GCJ02ToGPS84(gcj02.getLongitude(), gcj02.getLatitude());
return map84;
}
private static boolean outOfChina(double lon, double lat) {
if (lon < 72.004 || lon > 137.8347)
return true;
return lat < 0.8293 || lat > 55.8271;
}
private static Gps transform(double lon, double lat) {
if (outOfChina(lon, lat)) {
return new Gps(lon, lat);
}
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 * Math.cos(radLat) * pi);
double mgLat = lat + dLat;
double mgLon = lon + dLon;
return new Gps(mgLon, mgLat);
}
private 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;
}
private 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;
}
}
由於偏移不是線性的，所以該離線轉換代碼不能保證百分百的精確度。經測試，與百度座標系之間的轉換有誤差。影響誤差的因素很多，比如選取的橢球體，轉換算法等，精確度不在本文討論範圍。如需高精度轉換，請使用百度地圖官方轉換接口。
文章轉自超圖軟件CSDN博客：https://blog.csdn.net/supermapsupport/article/details/80318735