在涉及到经纬度的地方，我们在编码的时候，经常需要进行转换。而且转换代码似乎非常复杂，真正理解，其实需要做一些工作，这里我将了解的经纬度坐标相关的知识做一个梳理。
首先了解经纬度坐标系统。
因为地球并不是一个规则的球体，而是一个椭球体。如何对椭球体进行坐标划定，这里有以下几种：
WGS84，也叫大地坐标系，它是原始坐标系统，为了数据安全和保密，通过地形图非线性保密处理算法（俗称火星加密）加密过的WGS84坐标系，俗称国测局坐标系，或火星坐标系就是我们今天所要提到的GCJ02，目前谷歌地图（中国cn）、腾讯地图、高德地图，使用的都是GCJ02，只有百度地图没有使用这种加密算法，而是使用的是BD09，从名字上可以看出，GCJ02是2002年提出来的算法，BD09则是2009年提出来的，虽然百度地图没有使用GCJ02加密算法，但是他却是在GCJ02基础上做了一个二次加密，所以说，从WGS84坐标系不能直接转BD09，中间需要跨越一个GCJ02，反过来，需要将GCJ02或者BD09转为WGS84就是纠偏算法，相当于逆向解密，同样的DB09直接到不了WGS84，中间还需要转为GCJ02，所以现在的很多算法，如果你看到有百度坐标转大地坐标，基本上需要借助火星坐标来计算。
下面是js转换代码
var GPS = {
PI: 3.14159265358979324,
x_pi: 3.14159265358979324 * 3000.0 / 180.0,
delta: function (lat, lon) {
// Krasovsky 1940
//
// a = 6378245.0, 1/f = 298.3
// b = a * (1 - f)
// ee = (a^2 - b^2) / a^2;
var a = 6378245.0; // a: 卫星椭球坐标投影到平面地图坐标系的投影因子。
var ee = 0.00669342162296594323; // ee: 椭球的偏心率。
var dLat = this.transformLat(lon - 105.0, lat - 35.0);
var dLon = this.transformLon(lon - 105.0, lat - 35.0);
var radLat = lat / 180.0 * this.PI;
var magic = Math.sin(radLat);
magic = 1 - ee * magic * magic;
var sqrtMagic = Math.sqrt(magic);
dLat = (dLat * 180.0) / ((a * (1 - ee)) / (magic * sqrtMagic) * this.PI);
dLon = (dLon * 180.0) / (a / sqrtMagic * Math.cos(radLat) * this.PI);
return { 'lat': dLat, 'lon': dLon };
},
//WGS-84 to GCJ-02
gcj_encrypt: function (wgsLat, wgsLon) {
if (this.outOfChina(wgsLat, wgsLon))
return { 'lat': wgsLat, 'lon': wgsLon };
var d = this.delta(wgsLat, wgsLon);
return { 'lat': wgsLat + d.lat, 'lon': wgsLon + d.lon };
},
//GCJ-02 to WGS-84 (粗略)
gcj_decrypt: function (gcjLat, gcjLon) {
if (this.outOfChina(gcjLat, gcjLon))
return { 'lat': gcjLat, 'lon': gcjLon };
var d = this.delta(gcjLat, gcjLon);
return { 'lat': gcjLat - d.lat, 'lon': gcjLon - d.lon };
},
//GCJ-02 to WGS-84 exactly (精确(二分极限法))
gcj_decrypt_exact: function (gcjLat, gcjLon) {
var initDelta = 0.01;
var threshold = 0.000000001;
var dLat = initDelta, dLon = initDelta;
var mLat = gcjLat - dLat, mLon = gcjLon - dLon;
var pLat = gcjLat + dLat, pLon = gcjLon + dLon;
var wgsLat, wgsLon, i = 0;
while (1) {
wgsLat = (mLat + pLat) / 2;
wgsLon = (mLon + pLon) / 2;
var tmp = this.gcj_encrypt(wgsLat, wgsLon)
dLat = tmp.lat - gcjLat;
dLon = tmp.lon - gcjLon;
if ((Math.abs(dLat) < threshold) && (Math.abs(dLon) < threshold))
break;
if (dLat > 0) pLat = wgsLat; else mLat = wgsLat;
if (dLon > 0) pLon = wgsLon; else mLon = wgsLon;
if (++i > 10000) break;
}
//console.log(i);
return { 'lat': wgsLat, 'lon': wgsLon };
},
//GCJ-02 to BD-09
bd_encrypt: function (gcjLat, gcjLon) {
var x = gcjLon, y = gcjLat;
var z = Math.sqrt(x * x + y * y) + 0.00002 * Math.sin(y * this.x_pi);
var theta = Math.atan2(y, x) + 0.000003 * Math.cos(x * this.x_pi);
bdLon = z * Math.cos(theta) + 0.0065;
bdLat = z * Math.sin(theta) + 0.006;
return { 'lat': bdLat, 'lon': bdLon };
},
//BD-09 to GCJ-02
bd_decrypt: function (bdLat, bdLon) {
var x = bdLon - 0.0065, y = bdLat - 0.006;
var z = Math.sqrt(x * x + y * y) - 0.00002 * Math.sin(y * this.x_pi);
var theta = Math.atan2(y, x) - 0.000003 * Math.cos(x * this.x_pi);
var gcjLon = z * Math.cos(theta);
var gcjLat = z * Math.sin(theta);
return { 'lat': gcjLat, 'lon': gcjLon };
},
//WGS-84 to Web mercator
//mercatorLat -> y mercatorLon -> x
mercator_encrypt: function (wgsLat, wgsLon) {
var x = wgsLon * 20037508.34 / 180.;
var y = Math.log(Math.tan((90. + wgsLat) * this.PI / 360.)) / (this.PI / 180.);
y = y * 20037508.34 / 180.;
return { 'lat': y, 'lon': x };
/*
if ((Math.abs(wgsLon) > 180 || Math.abs(wgsLat) > 90))
return null;
var x = 6378137.0 * wgsLon * 0.017453292519943295;
var a = wgsLat * 0.017453292519943295;
var y = 3189068.5 * Math.log((1.0 + Math.sin(a)) / (1.0 - Math.sin(a)));
return {'lat' : y, 'lon' : x};
//*/
},
// Web mercator to WGS-84
// mercatorLat -> y mercatorLon -> x
mercator_decrypt: function (mercatorLat, mercatorLon) {
var x = mercatorLon / 20037508.34 * 180.;
var y = mercatorLat / 20037508.34 * 180.;
y = 180 / this.PI * (2 * Math.atan(Math.exp(y * this.PI / 180.)) - this.PI / 2);
return { 'lat': y, 'lon': x };
/*
if (Math.abs(mercatorLon) < 180 && Math.abs(mercatorLat) < 90)
return null;
if ((Math.abs(mercatorLon) > 20037508.3427892) || (Math.abs(mercatorLat) > 20037508.3427892))
return null;
var a = mercatorLon / 6378137.0 * 57.295779513082323;
var x = a - (Math.floor(((a + 180.0) / 360.0)) * 360.0);
var y = (1.5707963267948966 - (2.0 * Math.atan(Math.exp((-1.0 * mercatorLat) / 6378137.0)))) * 57.295779513082323;
return {'lat' : y, 'lon' : x};
//*/
},
//两点的距离
distance: function (latA, lonA, latB, lonB) {
var earthR = 6371000.;
var x = Math.cos(latA * this.PI / 180.) * Math.cos(latB * this.PI / 180.) * Math.cos((lonA - lonB) * this.PI / 180);
var y = Math.sin(latA * this.PI / 180.) * Math.sin(latB * this.PI / 180.);
var s = x + y;
if (s > 1) s = 1;
if (s < -1) s = -1;
var alpha = Math.acos(s);
var distance = alpha * earthR;
return distance;
},
outOfChina: function (lat, lon) {
if (lon < 72.004 || lon > 137.8347)
return true;
if (lat < 0.8293 || lat > 55.8271)
return true;
return false;
},
transformLat: function (x, y) {
var 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 * this.PI) + 20.0 * Math.sin(2.0 * x * this.PI)) * 2.0 / 3.0;
ret += (20.0 * Math.sin(y * this.PI) + 40.0 * Math.sin(y / 3.0 * this.PI)) * 2.0 / 3.0;
ret += (160.0 * Math.sin(y / 12.0 * this.PI) + 320 * Math.sin(y * this.PI / 30.0)) * 2.0 / 3.0;
return ret;
},
transformLon: function (x, y) {
var 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 * this.PI) + 20.0 * Math.sin(2.0 * x * this.PI)) * 2.0 / 3.0;
ret += (20.0 * Math.sin(x * this.PI) + 40.0 * Math.sin(x / 3.0 * this.PI)) * 2.0 / 3.0;
ret += (150.0 * Math.sin(x / 12.0 * this.PI) + 300.0 * Math.sin(x / 30.0 * this.PI)) * 2.0 / 3.0;
return ret;
}
};上面这段代码，没有对百度坐标bd09转大地坐标wgs84、大地坐标wgs84转百度坐标bd09进行书写，如果你了解了前面所说的坐标之间的关系，你大概就能猜到，只需要借助wgs84->gcj02 gcj02->bd09就能实现wgs84->bd09的实现。相反，借助bd09->gcj02 gcj02->wgs84就能实现bd09->wgs84的转换了。
我以前不了解这些坐标之间的关系，以为他们之间的转换非常复杂，其实当你了解了坐标之间的关系，就很容易理解了。
总结一下就是：
WGS84是大地坐标系，这是一种国际通用的坐标，中国的大地坐标是CGCS2000，也是原始坐标系，一般的终端设备，如果自己有定位功能，比如车载系统，他们发出的gps坐标就是原始坐标，我们在一些地图应用中使用的定位，比如打车软件，其他自带地图的软件，他们一般都是火星坐标系GCJ02，需要进行一个坐标转换。而百度地图相关的应用，基本都是使用的百度坐标，这个是在火星坐标基础上进行的再次加密，所以它还是与火星坐标有关系。
