GIS地圖學習筆記四之座標轉換

項目中客戶使用了兩種座標系的地圖，所以相同的點在不同的地圖上顯示的時候就需要進行座標轉換一下了,正好也學習一下ArcGIS中座標的轉換。參考blog：
1、ArcGIS for Android中座標的轉換
2、ArcGIS中的WKID
3、80、54、84座標系七參數轉換算法及Java代碼
4、WGS84，GCJ02， BD09座標轉換

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在我們的GIS應用項目裏，常常遇見座標轉換的問題。最常見的就是WGS84座標轉其他座標系，原因是WGS84座標系是目前GPS數據採集所用的座標系，而我國實際生產項目裏常用的地圖卻是北京54座標系，西安80座標系以及中國大地2000座標系等。所以當我們用設備採集到GPS經緯度以後，需要將其進行座標轉換纔可以正確顯示到我們使用的地圖上。

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1、ArcGIS for Android 中的轉換方法

ArcGIS for Android 中的方法調用，API地址

GeometryEngine的project 方法：
...
public static Geometry project (Geometry geometry, SpatialReference spatialReference, DatumTransformation datumTransformation)
...
public static Geometry project (Geometry geometry, SpatialReference spatialReference)

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2、自定義工具類

這裏是直接用的天海行者的blog—WGS84，GCJ02， BD09座標轉換

定義一個存放經緯度的實體類

public class Gps {  

    private double wgLat;  
    private double wgLon;  

    public Gps(double wgLat, double wgLon) {  
        setWgLat(wgLat);  
        setWgLon(wgLon);  
    }  

    public double getWgLat() {  
        return wgLat;  
    }  

    public void setWgLat(double wgLat) {  
        this.wgLat = wgLat;  
    }  

    public double getWgLon() {  
        return wgLon;  
    }  

    public void setWgLon(double wgLon) {  
        this.wgLon = wgLon;  
    }  

    @Override  
    public String toString() {  
        return wgLat + "," + wgLon;  
    }  
} 

座標轉換的工具類

/** 
 * 各地圖API座標系統比較與轉換; 
 * WGS84座標系：即地球座標系，國際上通用的座標系。設備一般包含GPS芯片或者北斗芯片獲取的經緯度爲WGS84地理座標系, 
 * 谷歌地圖採用的是WGS84地理座標系（中國範圍除外）; 
 * GCJ02座標系：即火星座標系，是由中國國家測繪局制訂的地理信息系統的座標系統。由WGS84座標系經加密後的座標系。 
 * 谷歌中國地圖和搜搜中國地圖採用的是GCJ02地理座標系; BD09座標系：即百度座標系，GCJ02座標系經加密後的座標系; 
 * 搜狗座標系、圖吧座標系等，估計也是在GCJ02基礎上加密而成的。 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 火星座標系 (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 * Math.cos(radLat) * pi);  
        double mgLat = lat + dLat;  
        double mgLon = lon + dLon;  
        return new Gps(mgLat, mgLon);  
    }  

    /** 
     * * 火星座標系 (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 - gps.getWgLon();  
        double latitude = lat * 2 - gps.getWgLat();  
        return new Gps(latitude, lontitude);  
    }  

    /** 
     * 火星座標系 (GCJ-02) 與百度座標系 (BD-09) 的轉換算法 將 GCJ-02 座標轉換成 BD-09 座標 
     *  
     * @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 * 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_lat, bd_lon);  
    }  

    /** 
     * * 火星座標系 (GCJ-02) 與百度座標系 (BD-09) 的轉換算法 * * 將 BD-09 座標轉換成GCJ-02 座標 * * @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 * Math.cos(x * pi);  
        double gg_lon = z * Math.cos(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 = PositionUtil.gcj_To_Gps84(gcj02.getWgLat(),  
                gcj02.getWgLon());  
        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 * Math.cos(radLat) * pi);  
        double mgLat = lat + dLat;  
        double mgLon = lon + dLon;  
        return new Gps(mgLat, mgLon);  
    }  

    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) {  

        // 北斗芯片獲取的經緯度爲WGS84地理座標 31.426896,119.496145  
        Gps gps = new Gps(31.426896, 119.496145);  
        System.out.println("gps :" + gps);  
        Gps gcj = gps84_To_Gcj02(gps.getWgLat(), gps.getWgLon());  
        System.out.println("gcj :" + gcj);  
        Gps star = gcj_To_Gps84(gcj.getWgLat(), gcj.getWgLon());  
        System.out.println("star:" + star);  
        Gps bd = gcj02_To_Bd09(gcj.getWgLat(), gcj.getWgLon());  
        System.out.println("bd  :" + bd);  
        Gps gcj2 = bd09_To_Gcj02(bd.getWgLat(), bd.getWgLon());  
        System.out.println("gcj :" + gcj2);  
    }  
} 

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## 3、國內常用座標系統的WKID

類別	WKID	名稱
地理座標	4214	GCS_Beijing_1954
地理座標	4326	GCS_WGS_1984
地理座標	4490	GCS_China_Geodetic_Coordinate_System_2000
地理座標	4555	GCS_New_Beijing
地理座標	4610	GCS_Xian_1980
投影座標	2327	Xian_1980_GK_Zone_13
投影座標	2328	Xian_1980_GK_Zone_14
投影座標	2329	Xian_1980_GK_Zone_15
投影座標	2330	Xian_1980_GK_Zone_16
投影座標	2331	Xian_1980_GK_Zone_17
投影座標	2332	Xian_1980_GK_Zone_18
投影座標	2333	Xian_1980_GK_Zone_19
投影座標	2334	Xian_1980_GK_Zone_20
投影座標	2335	Xian_1980_GK_Zone_21
投影座標	2336	Xian_1980_GK_Zone_22
投影座標	2337	Xian_1980_GK_Zone_23
投影座標	2338	Xian_1980_GK_CM_75E
投影座標	2339	Xian_1980_GK_CM_81E
投影座標	2340	Xian_1980_GK_CM_87E
投影座標	2341	Xian_1980_GK_CM_93E
投影座標	2342	Xian_1980_GK_CM_99E
投影座標	2343	Xian_1980_GK_CM_105E
投影座標	2344	Xian_1980_GK_CM_111E
投影座標	2345	Xian_1980_GK_CM_117E
投影座標	2346	Xian_1980_GK_CM_123E
投影座標	2347	Xian_1980_GK_CM_129E
投影座標	2348	Xian_1980_GK_CM_135E
投影座標	2349	Xian_1980_3_Degree_GK_Zone_25
投影座標	2350	Xian_1980_3_Degree_GK_Zone_26
投影座標	2351	Xian_1980_3_Degree_GK_Zone_27
投影座標	2352	Xian_1980_3_Degree_GK_Zone_28
投影座標	2353	Xian_1980_3_Degree_GK_Zone_29
投影座標	2354	Xian_1980_3_Degree_GK_Zone_30
投影座標	2355	Xian_1980_3_Degree_GK_Zone_31
投影座標	2356	Xian_1980_3_Degree_GK_Zone_32
投影座標	2357	Xian_1980_3_Degree_GK_Zone_33
投影座標	2358	Xian_1980_3_Degree_GK_Zone_34
投影座標	2359	Xian_1980_3_Degree_GK_Zone_35
投影座標	2360	Xian_1980_3_Degree_GK_Zone_36
投影座標	2361	Xian_1980_3_Degree_GK_Zone_37
投影座標	2362	Xian_1980_3_Degree_GK_Zone_38
投影座標	2363	Xian_1980_3_Degree_GK_Zone_39
投影座標	2364	Xian_1980_3_Degree_GK_Zone_40
投影座標	2365	Xian_1980_3_Degree_GK_Zone_41
投影座標	2366	Xian_1980_3_Degree_GK_Zone_42
投影座標	2367	Xian_1980_3_Degree_GK_Zone_43
投影座標	2368	Xian_1980_3_Degree_GK_Zone_44
投影座標	2369	Xian_1980_3_Degree_GK_Zone_45
投影座標	2370	Xian_1980_3_Degree_GK_CM_75E
投影座標	2371	Xian_1980_3_Degree_GK_CM_78E
投影座標	2372	Xian_1980_3_Degree_GK_CM_81E
投影座標	2373	Xian_1980_3_Degree_GK_CM_84E
投影座標	2374	Xian_1980_3_Degree_GK_CM_87E
投影座標	2375	Xian_1980_3_Degree_GK_CM_90E
投影座標	2376	Xian_1980_3_Degree_GK_CM_93E
投影座標	2377	Xian_1980_3_Degree_GK_CM_96E
投影座標	2378	Xian_1980_3_Degree_GK_CM_99E
投影座標	2379	Xian_1980_3_Degree_GK_CM_102E
投影座標	2380	Xian_1980_3_Degree_GK_CM_105E
投影座標	2381	Xian_1980_3_Degree_GK_CM_108E
投影座標	2382	Xian_1980_3_Degree_GK_CM_111E
投影座標	2383	Xian_1980_3_Degree_GK_CM_114E
投影座標	2384	Xian_1980_3_Degree_GK_CM_117E
投影座標	2385	Xian_1980_3_Degree_GK_CM_120E
投影座標	2386	Xian_1980_3_Degree_GK_CM_123E
投影座標	2387	Xian_1980_3_Degree_GK_CM_126E
投影座標	2388	Xian_1980_3_Degree_GK_CM_129E
投影座標	2389	Xian_1980_3_Degree_GK_CM_132E
投影座標	2390	Xian_1980_3_Degree_GK_CM_135E
投影座標	2401	Beijing_1954_3_Degree_GK_Zone_25
投影座標	2402	Beijing_1954_3_Degree_GK_Zone_26
投影座標	2403	Beijing_1954_3_Degree_GK_Zone_27
投影座標	2404	Beijing_1954_3_Degree_GK_Zone_28
投影座標	2405	Beijing_1954_3_Degree_GK_Zone_29
投影座標	2406	Beijing_1954_3_Degree_GK_Zone_30
投影座標	2407	Beijing_1954_3_Degree_GK_Zone_31
投影座標	2408	Beijing_1954_3_Degree_GK_Zone_32
投影座標	2409	Beijing_1954_3_Degree_GK_Zone_33
投影座標	2410	Beijing_1954_3_Degree_GK_Zone_34
投影座標	2411	Beijing_1954_3_Degree_GK_Zone_35
投影座標	2412	Beijing_1954_3_Degree_GK_Zone_36
投影座標	2413	Beijing_1954_3_Degree_GK_Zone_37
投影座標	2414	Beijing_1954_3_Degree_GK_Zone_38
投影座標	2415	Beijing_1954_3_Degree_GK_Zone_39
投影座標	2416	Beijing_1954_3_Degree_GK_Zone_40
投影座標	2417	Beijing_1954_3_Degree_GK_Zone_41
投影座標	2418	Beijing_1954_3_Degree_GK_Zone_42
投影座標	2419	Beijing_1954_3_Degree_GK_Zone_43
投影座標	2420	Beijing_1954_3_Degree_GK_Zone_44
投影座標	2421	Beijing_1954_3_Degree_GK_Zone_45
投影座標	2422	Beijing_1954_3_Degree_GK_CM_75E
投影座標	2423	Beijing_1954_3_Degree_GK_CM_78E
投影座標	2424	Beijing_1954_3_Degree_GK_CM_81E
投影座標	2425	Beijing_1954_3_Degree_GK_CM_84E
投影座標	2426	Beijing_1954_3_Degree_GK_CM_87E
投影座標	2427	Beijing_1954_3_Degree_GK_CM_90E
投影座標	2428	Beijing_1954_3_Degree_GK_CM_93E
投影座標	2429	Beijing_1954_3_Degree_GK_CM_96E
投影座標	2430	Beijing_1954_3_Degree_GK_CM_99E
投影座標	2431	Beijing_1954_3_Degree_GK_CM_102E
投影座標	2432	Beijing_1954_3_Degree_GK_CM_105E
投影座標	2433	Beijing_1954_3_Degree_GK_CM_108E
投影座標	2434	Beijing_1954_3_Degree_GK_CM_111E
投影座標	2435	Beijing_1954_3_Degree_GK_CM_114E
投影座標	2436	Beijing_1954_3_Degree_GK_CM_117E
投影座標	2437	Beijing_1954_3_Degree_GK_CM_120E
投影座標	2438	Beijing_1954_3_Degree_GK_CM_123E
投影座標	2439	Beijing_1954_3_Degree_GK_CM_126E
投影座標	2440	Beijing_1954_3_Degree_GK_CM_129E
投影座標	2441	Beijing_1954_3_Degree_GK_CM_132E
投影座標	2442	Beijing_1954_3_Degree_GK_CM_135E
投影座標	3395	WGS_1984_World_Mercator
投影座標	4491	CGCS2000_GK_Zone_13
投影座標	4492	CGCS2000_GK_Zone_14
投影座標	4493	CGCS2000_GK_Zone_15
投影座標	4494	CGCS2000_GK_Zone_16
投影座標	4495	CGCS2000_GK_Zone_17
投影座標	4496	CGCS2000_GK_Zone_18
投影座標	4497	CGCS2000_GK_Zone_19
投影座標	4498	CGCS2000_GK_Zone_20
投影座標	4499	CGCS2000_GK_Zone_21
投影座標	4500	CGCS2000_GK_Zone_22
投影座標	4501	CGCS2000_GK_Zone_23
投影座標	4502	CGCS2000_GK_CM_75E
投影座標	4503	CGCS2000_GK_CM_81E
投影座標	4504	CGCS2000_GK_CM_87E
投影座標	4505	CGCS2000_GK_CM_93E
投影座標	4506	CGCS2000_GK_CM_99E
投影座標	4507	CGCS2000_GK_CM_105E
投影座標	4508	CGCS2000_GK_CM_111E
投影座標	4509	CGCS2000_GK_CM_117E
投影座標	4510	CGCS2000_GK_CM_123E
投影座標	4511	CGCS2000_GK_CM_129E
投影座標	4512	CGCS2000_GK_CM_135E
投影座標	4513	CGCS2000_3_Degree_GK_Zone_25
投影座標	4514	CGCS2000_3_Degree_GK_Zone_26
投影座標	4515	CGCS2000_3_Degree_GK_Zone_27
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使用

Point pointGeometry0 = CoordinateFormatter.fromLatitudeLongitude("38.0218840295077 114.49618767621", SpatialReferences.getWgs84());
Point point12=(Point) GeometryEngine.project(pointGeometry0, SpatialReference.create(WKID));//目標座標系的wkid