iOS 之地图坐标体系和转换

一、坐标体系

首先我们要明白，开发者能接触到哪些坐标体系呢？

第一种分类：

1、  GPS，WGS-84，原始坐标体系。一般用国际标准的GPS记录仪记录下来的坐标，
都是GPS的坐标。很可惜，在中国，任何一个地图产品都不允许使用GPS坐标，
据说是为了保密。GPS坐标形式如图，度分秒形式的经纬度。
2、  GCJ-02，国测局02年发布的坐标体系。又称“火星坐标”。
在中国，必须至少使用GCJ-02的坐标体系。比如谷歌，腾讯，高德都在
用这个坐标体系。GCJ-02也是国内最广泛使用的坐标体系。
3、  其他坐标体系。一般都是由GCJ-02进过偏移算法得到的。
这种体系就根据每个公司的不同，坐标体系都不一样了。比如，
百度和搜狗就使用自己的坐标体系，与其他坐标体系不兼容。

　　

第二种分类：

首先明白，所有坐标体系的原点，都是非洲。
1、  经纬度。这个是球面坐标，对于北京来说，就是(116.38817139.935961)这
样的坐标。比如腾讯、高德、百度都是这样的经纬度坐标。
谷歌是经纬度顺序写反的经纬度坐标。如果是度分秒坐标，需要进行转换
，才能得到这样的经纬度坐标。详见坐标转换。
2、  墨卡托坐标。平面坐标，相当于是直线距离，数字一般都比较大，像这样的。
(215362.00021333335 99526.00034912192)墨卡托坐标，
主要用于程序的后台计算。直线距离嘛，加加减减几乎计算方便。
搜狗地图API就是直接使用的墨卡托坐标。

　　

二、坐标转换

在各种web端平台，或者高德、腾讯、百度上取到的坐标，都不是GPS坐标，
都是GCJ-02坐标，或者自己的偏移坐标系。
比如，你在谷歌地图API，高德地图API，腾讯地图API上取到的，
都是GCJ-02坐标，他们三家都是通用的，也适用于大部分地图API产品，
以及他们的地图产品。
例外，百度API上取到的，是BD-09坐标，只适用于百度地图相关产品。
例外，搜狗API上取到的，是搜狗坐标，只适用于搜狗地图相关产品。
例外，谷歌地球，google earth上取到的，是GPS坐标，
而且是度分秒形式的经纬度坐标。在国内不允许使用。必须转换为GCJ-02坐标。

　　

1. 度分秒坐标转换为经纬度 比如，在GPS记录仪，或者google earth上采集到的是39°31'20.51，那么应该这样换算，31分就是31/60度，20.51秒就是20.51/3600度，结果就是39 + 31/60 + 20.51/3600 度。

2. GPS转换为GCJ-02坐标
   谷歌，高德，腾讯的地图API官网上，都不直接提供这样的坐标转换。如果要得到GCJ-02坐标，最好在他们的地图上直接取点，或者通过地址解析得到。不过，在网上搜到了这样的接口，该接口的type=1就是GPS转到GCJ-02的墨卡托坐标。请大家对接口保密。详见：http://map.sogou.com/api/documentation/javascript/api2.5/interface_tra...

3. GCJ-02与BD-09之间互转 国测局GCJ-02坐标体系（谷歌、高德、腾讯），与百度坐标BD-09体系的转换，我今天想说的就是这个，后面有相关代码！

4、经纬纬度转成墨卡托
网上也有详细讲解：http://bbs.esrichina-bj.cn/esri/viewthread.php?tid=78245（大家发现没，高德是api，腾讯和百度是mapapi，说明什么？）

三、坐标偏移

如果您的坐标在转换之后，还有偏移，那么考虑以下几个方面。
A、原始坐标系弄错，比如以为自己是GPS坐标，但其实已经是GCJ-02坐标。
解决方案：请确保采集到的数据是哪个坐标体系，需要转换到哪个坐标系，再进行坐标转换。
B、原始坐标准确度不够
解决方案：如果您是GPS坐标，请确保采集GPS数据时，搜到至少4颗以上的卫星。并且GPS数据准不准，还取决于周围建筑物的高度，越高越不准，因为有遮挡。
如果本来就是GCJ-02坐标，在不同地图放大级别的时候，看到的地方可能不一样。比如你在地图级别4（国家）取到的坐标，放大到地图12级（街道）时，坐标就偏了。请确保在地图最大放大级别时，拾取坐标。
C、度分秒的概念混淆
比如，在google earth上采集到的是39°31'20.51，那么应该这样换算，31分就是31/60度，20.51秒就是20.51/3600度，结果就是39 + 31/60 + 20.51/3600 度。
D、经纬度顺序写反了
有些公司（比如高德，百度，腾讯）是先经度，再纬度，即Point(lng lat)。但谷歌坐标的顺序恰好相反，是(lat lng)。

百度地图坐标与苹果自带地图经纬度之间的相互转换方法：

/// 百度坐标转高德坐标
+ (CLLocationCoordinate2D)GCJ02FromBD09:(CLLocationCoordinate2D)coor
{
    CLLocationDegrees x_pi = 3.14159265358979324 * 3000.0 / 180.0;
    CLLocationDegrees x = coor.longitude - 0.0065, y = coor.latitude - 0.006;
    CLLocationDegrees z = sqrt(x * x + y * y) - 0.00002 * sin(y * x_pi);
    CLLocationDegrees theta = atan2(y, x) - 0.000003 * cos(x * x_pi);
    CLLocationDegrees gg_lon = z * cos(theta);
    CLLocationDegrees gg_lat = z * sin(theta);
    return CLLocationCoordinate2DMake(gg_lat, gg_lon);
}

// 高德坐标转百度坐标
+ (CLLocationCoordinate2D)BD09FromGCJ02:(CLLocationCoordinate2D)coor
{
    CLLocationDegrees x_pi = 3.14159265358979324 * 3000.0 / 180.0;
    CLLocationDegrees x = coor.longitude, y = coor.latitude;
    CLLocationDegrees z = sqrt(x * x + y * y) + 0.00002 * sin(y * x_pi);
    CLLocationDegrees theta = atan2(y, x) + 0.000003 * cos(x * x_pi);
    CLLocationDegrees bd_lon = z * cos(theta) + 0.0065;
    CLLocationDegrees bd_lat = z * sin(theta) + 0.006;
    return CLLocationCoordinate2DMake(bd_lat, bd_lon);
}

　　

开源项目

JZLocationConverter:

https://github.com/JackZhouCn/JZLocationConverter

python版本

# -*- coding: utf-8 -*-
import math
x_pi = 3.14159265358979324 * 3000.0 / 180.0
def bd_encrypt(gg):
    x = gg["gg_lon"]
    y = gg["gg_lat"]
    z = math.sqrt(x * x + y * y) + 0.00002 * math.sin(y * x_pi)
    theta = math.atan2(y, x) + 0.000003 * math.cos(x * x_pi)  
    bd_lon = z * math.cos(theta) + 0.0065 
    bd_lat = z * math.sin(theta) + 0.006
    return {"bd_lon":bd_lon, "bd_lat":bd_lat}

def bd_decrypt(bd):
    x = bd["bd_lon"] - 0.0065
    y = bd["bd_lat"] - 0.006;  
    z = sqrt(x * x + y * y) - 0.00002 * sin(y * x_pi);  
    theta = atan2(y, x) - 0.000003 * cos(x * x_pi);  
    gg_lon = z * cos(theta);
    gg_lat = z * sin(theta);
    return {"gg_lon":gg_lon, "gg_lat":gg_lat}

收藏学习，转自：https://segmentfault.com/a/1190000003023989 

其他参考：

http://www.jianshu.com/p/abdb35b0ba78