WGS84、WebMercator、GCJ02和BD09坐标系简介与转换

WGS84(GPS)

  • 地心坐标系,空间直角坐标系,原点与地球质心重合,为GPS采用的坐标系,也是目前广泛使用的GPS全球卫星定位系统使用的坐标系。
  • 通过GPS可以直接获取WGS84下的坐标(B,L,H),B为纬度,L为经度,H为大地高即到WGS84椭球面的高度;
  • 我国地图采用的是北京1954或西安1980坐标系下的高斯投影坐标(x,y),也有采用北京1954或西安1980坐标系下的经纬度坐标(B,L),高程一般为海拔高度;
  • 世界大地坐标系是美国国防部制图局(Defence Mapping Agency, DMA)为统一世界大地坐标系统,实现全球测量标准的一致性,定义用于制图、大地、导航的坐标基准。
  • 它包括标准地球坐标框架、用于处理原始观测数据的标准椭球参考面(即基准和参考椭球)和定义标准海平面的重力等势面(大地水准面)。
  • GPS的测量结果与北京54或西安80坐标相差几十米到一百多米,随区域各异;
  •  WGS 1984 的具体定义参数

    GCS_WGS_1984
    WKID: 4326 Authority: EPSG

    Angular Unit: Degree (0.0174532925199433)
    Prime Meridian: Greenwich (0.0)
    Datum: D_WGS_1984
    Spheroid: WGS_1984
    Semimajor Axis: 6378137.0
    Semiminor Axis: 6356752.314245179
    Inverse Flattening: 298.257223563

WebMercator投影坐标系统,其基准面是 WGS1984

  • Web Mercator 坐标系使用的投影方法不是严格意义的墨卡托投影,而是一个被 EPSG(European Petroleum Survey Group)称为伪墨卡托的投影方法,这个伪墨卡托投影方法的大名是 Popular Visualization Pseudo Mercator,PVPM。
  • 该坐标系统是 Google Map 最先使用的,或者更确切地说,是Google 最先发明的。
  • 谷歌地图(WGS_1984_Pseudo_mercator)、Virtual Earth、Bing Maps、百度地图、Mapabc、ArcGIS Online等采用Web Mercator或Spherical Mercator坐标系,天地图采用CGCS2000国家大地坐标系;
  • 在投影过程中,将表示地球的参考椭球体近似的作为正球体处理(正球体半径 R = 椭球体半长轴 a)。这也是为什么在 ArcGIS 中我们经常看到这个坐标系叫 WGS 1984 Web Mercator (Auxiliary Sphere)。Auxiliary Sphere 就是在告知你,这个坐标在投影过程中,将椭球体近似为正球体做投影变换,虽然基准面是WGS 1984 椭球面。(Web Mercator与常规墨卡托投影的主要区别就是把地球模拟为球体而非椭球体)
  • 尽管这个坐标系由于精度问题一度不被GIS专业人士接受,但最终 EPSG 还是给了 WKID:3857。

GCJ02又称火星坐标系,是由中国国家测绘局制定的地理坐标系统,是由WGS84加密后得到的坐标系。

BD09(百度GCJ02)百度坐标系,在GCJ02坐标系基础上再次加密。其中bd09ll表示百度经纬度坐标,bd09mc表示百度墨卡托米制坐标。

百度坐标转WebMercator

  BMapToWebMercatorTransform:function (lng,lat) {
          console.log("百度地图坐标是("+lng+","+lat+")");
          //百度转GCJ-02
          var x_pi = 3.14159265358979324 * 3000.0 / 180.0;
          var x = lng - 0.0065;
          var y = 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_lng = z * Math.cos(theta);
          var gg_lat = z * Math.sin(theta);
          //GCJ02转web墨卡托84
          var earthRad = 6378137.0;
          lng = gg_lng * Math.PI / 180 * earthRad;
          var a = gg_lat * Math.PI / 180;
          lat = earthRad / 2 * Math.log((1.0 + Math.sin(a)) / (1.0 - Math.sin(a)));
          console.log("WebMercator坐标是("+lng+","+lat+")");
        },

WebMercator转百度坐标

WebMercatorToBMapTransform:function (lng,lat) {
          console.log("WebMercator坐标是("+lng+","+lat+")");
          //Web墨卡托转GCJ02
          lng = lng / 20037508.34 * 180;
          var mmy = lat / 20037508.34 * 180;
          lat = 180 / Math.PI * (2 * Math.atan(Math.exp(mmy * Math.PI / 180)) - Math.PI / 2);
          //GCJ02转百度
          var x_PI = 3.14159265358979324 * 3000.0 / 180.0;
          var z = Math.sqrt(lng * lng + lat * lat) + 0.00002 * Math.sin(lat * x_PI);
          var theta = Math.atan2(lat, lng) + 0.000003 * Math.cos(lng * x_PI);
          lng = z * Math.cos(theta) + 0.0065;
          lat = z * Math.sin(theta) + 0.006;
          console.log("百度地图坐标是("+lng+","+lat+")");
        }

 84转web墨卡托

function WGS84ToWebMercator(wx,wy){
    var x = wx *20037508.34/180;
    var y = Math.log(Math.tan((90+wy)*Math.PI/360))/(Math.PI/180);
    y = y * 20037508.34/180;
    return {x:x,y:y};
}

web墨卡托84

function WebMercatorToWGS84(cx,cy){
    var x = cx/20037508.34*180;
    var y = cy/20037508.34*180;
    y = 180/Math.PI*(2*(Math.exp(y*Math.PI/180))-Math.PI/2);
    return {x:x,y:y};
}

 各个坐标系的坐标查询

 

posted @ 2019-05-15 21:16 昜木辰deブログ 阅读(...) 评论(...) 编辑 收藏