地图坐标系

分类

所有坐标体系的原点，都是非洲几内亚湾。

按用途分类：

GIS（尤其WebGIS）常用坐标系： WBS84，GCJ02，BD09
测绘常用坐标系：西安80，北京54，CGC2000

按测量单位分类：

经纬度坐标：球面坐标，单位度，如(116.38817139.935961)。
墨卡托坐标：平面坐标，单位米，如(215362.00021333335 99526.00034912192)，主要用于后台计算。

墨卡托坐标和经纬度坐标基本一一对应，如 WGS84墨卡托，GCJ02墨卡托，BD09墨卡托，此处按下不表。

按获取途径分：

设备获取GPS坐标：
- 若ios的原生定位库，则获得WGS84
- 若高德sdk，则获取GCJ02
- 若百度sdk，则可获得百度坐标（bd09）或者火星坐标（GCJ02)，默认是bd09
在线WEB地图应用：遵循各自的坐标系。

WGS84坐标系

WGS-84坐标系（World Geodetic System）是目前国际上统一采用的大地坐标系。坐标原点为地球质心。

GPS广播星历是以WGS-84坐标系为根据的。

世界主流Web地图都基于该坐标系。如：

Google Maps
OpenStreetMap
Bing Map
ArcGIS
Heremaps

中国因政策要求，在WGS基础上进行经纬度加密，形成加密后的新坐标系（GCJ02、BD09）。

GCJ02坐标系（火星坐标系）

GCJ-02坐标系(Guojia，Cehui，Ju)，是由中国国家测绘局制订的地理信息系统的坐标系统。

该坐标系在WGS84坐标系的基础上，加密经纬度数据。
按地形图非线性保密处理算法，将真实坐标加密成虚假坐标。因随机加密，故各地偏移情况有所不同。
使用GCJ-02记录的地点，在GCJ-02地图中会正确显示位置，在WGS-84地图会有100-700米不等的偏移。
网上纠偏实现都是基于某份泄露的WGS到CGJ加偏代码实现。

国内出版的各种地图系统（包括电子形式），必须至少采用GCJ-02对地理位置进行首次加密。

国测局授权提供位置和地图服务的厂商，例如高德地图、NavInfo，都需要特别购买一个“纠偏”算法，将GPS坐标转为和地图一致的坐标系。
由于一国两制，香港、澳门地图不受测绘法限制，没有偏移问题。然而在两地和中国大陆边境附近，网络地图提供的道路形状会因为偏移而互相断开。

中国主流Web地图都是基于GCJ02坐标系，如：

谷歌中国地图(由高德提供地图数据)
腾讯地图
高德地图

BD09坐标系（百度坐标系）

该坐标系在GCJ02坐标系基础上，加密经纬度算法(百度自身的加偏算法)。
目前只有百度地图采用BD09坐标系：

百度地图

其他坐标系

搜狗坐标：搜狐搜狗地图API

关系图

互联网地图服务规定，国内互联网地图必须使用国测局加密的GCJ02坐标系。
百度在GCJ02的基础上，又做了一次加密。

graph TD
A((WGS84坐标系)) ==> B>加密]
    B ==> C((GCJ02坐标系))
    C ==> E>加密]
    E ==> F((百度坐标系))

    A --- D(相关地图)
    D --- D1(GoogleMaps)
    D --- D2(BingMap)
    D --- D3(ArcGIS)
    D --- D4(OpenStreetMap)
    D --- D5(Heremaps)

    F --- F1(百度地图)

    C --- G(相关地图)
    G --- G1(高德地图)
    G --- G2(腾讯地图)
    G --- G3(谷歌中国地图)

    G1 -.- H1(阿里)
    G2 -.- H2(腾讯)

    F1 -.- H3(Echarts)

    style C fill:greenyellow
    style F fill:greenyellow

    style F1 fill:orange
    style G1 fill:orange
    style G2 fill:orange
    style G3 fill:orange

坐标转换

各类别坐标可相互转换（位置纠偏），但请首先确认采集数据的坐标系类别。

坐标系类别
是否经纬度反序，如谷歌地图(lat, lng)，高德地图(lng, lat)

public class GPSUtil {
    public static double pi = 3.1415926535897932384626;  
    public static double x_pi = 3.14159265358979324 * 3000.0 / 180.0;  
    public static double a = 6378245.0;  
    public static double ee = 0.00669342162296594323;  

    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 double[] transform(double lat, double lon) {  
        if (outOfChina(lat, lon)) {  
            return new double[]{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 double[]{mgLat,mgLon};  
    }
    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;  
    }
    /** 
     * WGS84 to GCJ-02
     * @param lat 
     * @param lon 
     * @return 
     */
    public static double[] gps84_To_Gcj02(double lat, double lon) {
        if (outOfChina(lat, lon)) {  
            return new double[]{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 double[]{mgLat, mgLon};  
    }

    /** 
     * GCJ-02 to WGS84
     * @param lon
     * @param lat
     * @return 
     * */  
    public static double[] gcj02_To_Gps84(double lat, double lon) {  
        double[] gps = transform(lat, lon);  
        double lontitude = lon * 2 - gps[1];  
        double latitude = lat * 2 - gps[0];  
        return new double[]{latitude, lontitude};  
    }
    /** 
     * GCJ-02 to BD-09
     * @param lat 
     * @param lon 
     */  
    public static double[] gcj02_To_Bd09(double lat, double lon) {  
        double x = lon, y = lat;  
        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 tempLon = z * Math.cos(theta) + 0.0065;  
        double tempLat = z * Math.sin(theta) + 0.006;  
        double[] gps = {tempLat,tempLon};  
        return gps;  
    }  

    /** 
     * BD-09 to GCJ-02 
     * @param bd_lat
     * @param bd_lon
     * @return 
     */  
    public static double[] bd09_To_Gcj02(double lat, double lon) {  
        double x = lon - 0.0065, 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 tempLon = z * Math.cos(theta);  
        double tempLat = z * Math.sin(theta);  
        double[] gps = {tempLat,tempLon};  
        return gps;  
    }  

    /**WGS84to BD-09 
     * @param lat
     * @param lon
     * @return 
     */  
    public static double[] gps84_To_bd09(double lat,double lon){  
        double[] gcj02 = gps84_To_Gcj02(lat,lon);  
        double[] bd09 = gcj02_To_Bd09(gcj02[0],gcj02[1]);  
        return bd09;  
    }  
    public static double[] bd09_To_gps84(double lat,double lon){  
        double[] gcj02 = bd09_To_Gcj02(lat, lon);  
        double[] gps84 = gcj02_To_Gps84(gcj02[0], gcj02[1]);  
        //保留小数点后六位  
        gps84[0] = retain6(gps84[0]);  
        gps84[1] = retain6(gps84[1]);  
        return gps84;  
    }  

    /**保留小数点后六位 
     * @param num 
     * @return 
     */
    private static double retain6(double num){  
        String result = String .format("%.6f", num);  
        return Double.valueOf(result);  
    }
}