各系地图坐标互相转换

       很久没有写过博客了，今天公司接了个项目，关于与客户对接天地图。考虑到不同的地图使用的坐标系不一致。要想把点位精准的标注到天地图，我们的一些点位数据就要做相应的转换为天地图坐标。之前也查过一些算法。但是都没很好的记录下来，现在把查到的相关信息汇总到一起写到这里。也好后期进行其他地图的对接做参考。好了，进入正式话题。
1、首先弄明白几种在线地图的坐标系；

（1）天地图：CGCS2000，2000国家大地坐标系；我们其实很多时候直接用WGS84的坐标来代替CGCS2000坐标。因为CGCS2000的定义与WGS84实质一样。采用的参考椭球非常接近。扁率差异引起椭球面上的纬度和高度变化最大达0.1mm。当前测量精度范围内，可以忽略这点差异。可以说两者相容至cm级水平，但若一点的坐标精度达不到cm水平，则不认为CGCS2000和WGS84的坐标是相容的。

（2）百度地图：bd09II坐标。首先了解一下火星坐标，它是在国际标准坐标WGS-84上进行的一次加密，由于国内的电子地图都要至少使用火星坐标进行一次加密，百度直接就任性一些，直接自己又研究了一套加密算法，来了个二次加密，这就是我们所熟知的百度坐标(BD-09)。

（3）高德地图：gcj02坐标，也称为火星坐标。火星坐标是国家测绘局为了国家安全在原始坐标的基础上进行偏移得到的坐标，基本国内的电子地图、导航设备都是采用的这一坐标系或在这一坐标的基础上进行二次加密得到的。

（4）一些注意点：非专业人士，对于墨卡托投影坐标和经纬度坐标可以理解为一个是平面坐标一个是球面坐标。还有用wgs84坐标系的一些地图，比如： osm、谷歌、arcgisonline等。

以上为主流的一些地图使用的坐标系的解释。

2、其他地图的坐标关系：
  腾讯搜搜地图API   ----【火星坐标】
  搜狐搜狗地图API   ----【搜狗坐标】
  阿里云地图API      ----【火星坐标】
  图吧MapBar地图   ----【图吧坐标】
  灵图51ditu地图    -----【火星坐标】

3、转换公式：

JS版
百度转高德
function bd_encrypt(gg_lon, gg_lat){
    var pi_value=Math.PI;
    var X_PI = pi_value * 3000.0 / 180.0;
    var x = gg_lon, y = gg_lat;
    var z = Math.sqrt(x * x + y * y) + 0.00002 * Math.sin(y * X_PI);
    var theta = Math.atan2(y, x) + 0.000003 * Math.cos(x * X_PI);
    var bd_lon = z * Math.cos(theta) + 0.0065;
    var bd_lat = z * Math.sin(theta) + 0.006;
    return {
        bd_lat: bd_lat,
        bd_lon: bd_lon
    };
}

高德转百度
function bd_decrypt(bd_lon,bd_lat) {
    var pi_value=Math.PI;
    var X_PI = pi_value * 3000.0 / 180.0;
    var x = bd_lon - 0.0065;
    var y = bd_lat - 0.006;
    var z = Math.sqrt(x * x + y * y) - 0.00002 * Math.sin(y * X_PI);
    var theta = Math.atan2(y, x) - 0.000003 * Math.cos(x * X_PI);
    var gg_lon = z * Math.cos(theta);
    var gg_lat = z * Math.sin(theta);
    return {
        gg_lon: gg_lon,
        gg_lat: gg_lat
    }
}

Java版
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;  
    }  
    /** 
     * 84 to 火星坐标系 (GCJ-02) World Geodetic System ==> Mars Geodetic System 
     * 
     * @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};  
    }  

    /** 
     * * 火星坐标系 (GCJ-02) to 84 * * @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};  
    }  
    /** 
     * 火星坐标系 (GCJ-02) 与百度坐标系 (BD-09) 的转换算法 将 GCJ-02 坐标转换成 BD-09 坐标 
     * 
     * @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;  
    }  

    /** 
     * * 火星坐标系 (GCJ-02) 与百度坐标系 (BD-09) 的转换算法 * * 将 BD-09 坐标转换成GCJ-02 坐标 * * @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;  
    }  

    /**将gps84转为bd09 
     * @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);  
    }  

}