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  • 巧妙解决百度地图加偏纠偏问题

    搞GPS相关开发的,无一例外都会碰到坐标纠偏问题,即接收到的GPS坐标,如果直接显示到电子地图上,和实际位置有较大差距,必须在GPS坐标的基础上加上一个偏移量,才能正确显示,由于偏移是非线性的,而算法又是保密的,故很难获得算法,网上通用的做法就是使用偏移数据库,原理是某一个区域的偏移是差不多的,那么,按0.01度或0.001度等方式,把中国地图分割成很多区域,GPS坐标落在哪个区域,就取出这个区域偏移值,和GPS坐标相加就可以得到地图坐标。中国很大,数据库也很庞大,网上很少有完整的,即使有,也需要付钱,百度地图提供了纠偏接口,传入GPS经纬度,返回地图经纬度,但通过网页接口访问,显然无法满足大规模并发处理,故使用本地偏移库相对靠谱一些。中国大陆(含海南岛)的经纬度大概范围在经度73.5~135度和纬度18~53.6之间,如果按1度一条记录,那么记录数为(53.6-18)*(135-73.5)=2189.4条,显然,1度的跨度太大了,如果0.1度,则需要2189.4*100(10的平方)约22万条记录,如果是0.01度,则需要2189.4万条,已经很庞大了,再精确到0.001,那么,就是21.894亿条了,根据实测,这么高精度没必要,精确到0.01度足矣,也就是说,中国大陆1/100度的偏移库有2189.4万条记录,还是比较大的,我们的车辆并不是在中国大陆任何地方都可以开的,比如车辆是不会开到居民楼顶的,我们实际用到的并不多,你可以参照我的另外一篇博客(点击打开链接)构建一个精简的数据库,这里,我们使用百度地图接口,自己创建一个完整的偏移数据库。结果如下(经纬度、偏移均使用百万分之一度表示):

    我们先看看百度纠偏接口:

    http://api.map.baidu.com/ag/coord/convert?from=0&to=4&x=120.434966&y=28.160923

    x代表经度,y代表纬度,网站返回如下信息:

    {"error":0,"x":"MTIwLjQ0NTg3NzczOTc1","y":"MjguMTYzNjM2MzM0NjU5"}
     

    这是一个JSON的数据结构,error=0表示解析成功,x代表纠偏后的经度,y代表纠偏后的纬度,经纬度采用了base64加密,还原后就可以正常取得了,注意,该接口每次返回的结果可能都不一样,也就是我们永远都是接近真实值,但永远都无法得到真实值。

    有了这个接口,我们可以通过二次循环,经度从73.5到135循环,每次增加0.01度,纬度亦然,这样就可以自动生成自己的偏移库了。

    我们知道,整数的运输速度远远快于浮点数,因此,我们参照部标GPS规定,用百万分之一度来描述经纬度,也就是把经纬度都乘以一百万保存到数据库里面。显然,数据库表至少应该有经度(int)、纬度(int),经度偏移(smallint)、纬度偏移(smallint)几列,由于网络的不稳定性,并不能保证一次性每条都解析成功,因此,还需要增加一列,当解析失败时,做个标记,以便下次重新解析。这里给出我用C#写的调用百度接口进行解析的代码供参考,参数均是百万分之一度:

    #region 查询百度纠偏坐标

            ///<summary>

            ///计算百度地图坐标

            ///</summary>

            ///<paramname="Lng">原始经度</param>

            ///<paramname="Lat">原始纬度</param>

            ///<returns>百度地图纠偏后的坐标</returns>

            public Point GetBaiduPosOff(intLng, int Lat)

            {

                Pointpos = new Point(0,0);

                         //还原到度供接口使用

                doublelng = 0.000001 * Lng, lat = 0.000001 * Lat;

                try

                {

                    stringurl = string.Format("http://api.map.baidu.com/ag/coord/convert?from=0&to=4&x={0}&y={1}",

                        lng, lat);

                    HttpWebRequestrequest = (HttpWebRequest)WebRequest.Create(url);

                    request.Timeout = 5000;

                    HttpWebResponseresponse = (HttpWebResponse)request.GetResponse();

                    Streamstream = response.GetResponseStream();

                    byte[]bytes = new byte[1024];

                    intn = stream.Read(bytes, 0, 1024);

                    response.Close();

                    if(n < 2)

                    {

                        ShowLog(string.Format("返回长度不正确经度:{0},纬3度:{1}", lng, lat));

                    }

                    else

                    {

                        strings = System.Text.Encoding.UTF8.GetString(bytes).Substring(1,n - 2).Replace(""","");

                        foreach(string teamins.Split(','))

                        {

                            string[] infos = team.Split(':');

                            if (infos.Length < 2)

                            {

                                ShowLog(string.Format("格式不正确,经度:{0},纬度:{1}", lng, lat));

                                break;

                            }

                            string strValue = infos[1];

                            switch (infos[0])

                            {

                                case "error":

                                    if (strValue !="0")

                                        ShowLog(string.Format("返回了错误号,经度:{0},纬度:{1},错误号:{2}", lng, lat,strValue));

                                    break;

                                case "x":

                                    {

                                        byte[] outputb =Convert.FromBase64String(strValue);

                                        strValue = Encoding.Default.GetString(outputb);

                                        pos.X = (int)(double.Parse(strValue)* 1000000);

                                    }

                                    break;

                                case"y":

                                    {

                                        byte[] outputb =Convert.FromBase64String(strValue);

                                        strValue = Encoding.Default.GetString(outputb);

                                        pos.Y = (int)(double.Parse(strValue) * 1000000);

                                    }

                                    break;

                            }

                        }

     

                    }

                }

                catch(Exception ee)

                {

                    ShowLog(string.Format("错误,经度:{0},纬3度:{1},错误信息:{2}", lng, lat,ee.Message));

                }

     

                returnpos;

            }

            #endregion

    传入经纬度(百万分之一度),得到一个Point数据结构,x代表纠偏后的经度(百万分之一度),y代表纬度,如果x或y为0,表示解析失败,需要记录下来下次重新解析。用纠偏后的坐标减去原始坐标,就得到了偏移值,存到数据库就可以了。

    例如:

                intnLng = 85000000, nLat = 28000000,nLngOffset=0,nLatOffset=0;

                Pointpt = GetBaiduPosOff(nLng, nLat);

                boolbSuccess = false;

                if(pt.X > 0 && pt.Y > 0)

                {

                    nLngOffset = pt.X - nLng;

                    nLatOffset = pt.Y - nLat;

                    bSuccess = true;

                }

    这样,我们就可以把原始坐标、偏移值、是否成功存到数据库了。

    有了这个数据库,使用相对比较简单,首先将GPS坐标(百万分之一度)转换到0.01度的经度(GPS坐标/10000*10000),并从数据库取得偏移值,然后将原始GPS和坐标偏移相加即可,参考代码如下:

                int nLng = 85123456,nLat = 28123456;

    //从数据库读取偏移

                Pointpt = GetDBOff(nLng / 10000 * 10000, nLat / 10000 * 10000);

                //加上偏移

                nLng += pt.X;

                nLat += nLat;

    应该说,整个原理非常简单,真正的困难在于时间,实测了一下,一秒钟大约能解析4~5条,两千多万条记录大概需要两个多月连续工作,恐怕大多数人都是等不及的,要解决也很简单,多线程+多电脑操作,每个线程负责一段,我调用电脑资源比较方便,用了6台服务器,每台开两个程序,一个星期不到全部解析完毕。如果有需要的朋友,我上传到了CSDN下载中心了,具体链接等出来后,我在评论里给出,我自己使用的是sql server 2008 R2,考虑到很多人还是sql server 2005,故我备份为sql server2005的格式,如果你还在使用sql server 2000,那没办法了,只能找一台2005或2008的数据库还原,然后通过链接服务器插入到你的数据库了,别忘了经度、纬度一定要聚族索引,或者干脆去掉id,直接经度和纬度一起作为主键。
    该方法可能影响了部分人的财路,在此,我表示诚挚的歉意。
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