Java 坐標系相互轉(zhuǎn)換方式
Java坐標系相互轉(zhuǎn)換
1. WGS-84原始坐標系,一般用國際GPS紀錄儀記錄下來的經(jīng)緯度,通過GPS定位拿到的原始經(jīng)緯度,Google和高德地圖定位的的經(jīng)緯度(國外)都是基于WGS-84坐標系的;
* 但是在國內(nèi)是不允許直接用WGS84坐標系標注的,必須經(jīng)過加密后才能使用;
2. GCJ-02坐標系,又名“火星坐標系”,是我國國測局獨創(chuàng)的坐標體系,由WGS-84加密而成,在國內(nèi),必須至少使用GCJ-02坐標系,
或者使用在GCJ-02加密后再進行加密的坐標系,如百度坐標系。高德和Google在國內(nèi)都是使用GCJ-02坐標系,可以說,GCJ-02是國內(nèi)最廣泛使用的坐標系;
3. 百度坐標系:bd-09,百度坐標系是在GCJ-02坐標系的基礎(chǔ)上再次加密偏移后形成的坐標系,只適用于百度地圖。
(目前百度API提供了從其它坐標系轉(zhuǎn)換為百度坐標系的API,但卻沒有從百度坐標系轉(zhuǎn)為其他坐標系的API)
/**
* 各GPS坐標轉(zhuǎn)換工具類
*/
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 火星坐標系 (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};
}
/**
* * 火星坐標系 (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};
}
/**
* 火星坐標系 (GCJ-02) 與百度坐標系 (BD-09) 的轉(zhuǎn)換算法 將 GCJ-02 坐標轉(zhuǎn)換成 BD-09 坐標
*
* @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;
}
/**
* * 火星坐標系 (GCJ-02) 與百度坐標系 (BD-09) 的轉(zhuǎn)換算法 * * 將 BD-09 坐標轉(zhuǎn)換成GCJ-02 坐標 * * @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;
}
/**將gps84轉(zhuǎn)為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]);
//保留小數(shù)點后六位
gps84[0] = retain7(gps84[0]);
gps84[1] = retain7(gps84[1]);
return gps84;
}
/**保留小數(shù)點后六位
* @param num
* @return
*/
private static double retain7(double num){
String result = String .format("%.7f", num);
return Double.valueOf(result);
}
}Java任意兩個坐標系轉(zhuǎn)換
這里需要兩個坐標系的對應(yīng)兩個點
首先是實體類
@Data
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
@Accessors(chain = true)
public class Point {
?
? ? private double x;
? ? private double y;
? ? private double z;
}計算工具類
@Component
@NoArgsConstructor
@Slf4j
public class transUtil {
/**
* 獲取兩點連線與y軸夾角
*
* @param p1 點1
* @param p2 點2
* @return 與y軸夾角(角度)
*/
public double getAngle(Point p1, Point p2) {
double angle = Math.atan2(p2.getX() - p1.getX(), p2.getY() - p1.getY());
return angle * (180 / Math.PI);
}
/**
* 獲取縮放比例
*
* @param p1 源點1
* @param b1 目標點1
* @param p2 源點2
* @param b2 目標點2
* @return 縮放比例
*/
public double getScale(Point p1, Point b1, Point p2, Point b2) {
return getLength(b1, b2) / getLength(p1, p2);
}
/**
* 獲取兩點之間連線的長度
*
* @param p1 點1
* @param p2 點2
* @return 長度
*/
public static double getLength(Point p1, Point p2) {
return Math.sqrt(Math.pow(p2.getX() - p1.getX(), 2) + Math.pow(p2.getY() - p1.getY(), 2));
}
/**
* X方向偏移距離參數(shù)
*
* @param p1 源點1
* @param b1 目標點1
* @param rotation 旋轉(zhuǎn)角度
* @param scale 縮放比例
* @return X方向偏移
*/
public double getXTranslation(Point p1, Point b1, double rotation, double scale) {
return (b1.getX() - scale * (p1.getX() * Math.cos(rotation) - p1.getY() * Math.sin(rotation)));
}
/**
* Y方向偏移距離參數(shù)
*
* @param p1 源點1
* @param b1 目標點1
* @param rotation 旋轉(zhuǎn)角度
* @param scale 縮放比例
* @return Y方向偏移
*/
public double getYTranslation(Point p1, Point b1, double rotation, double scale) {
return (b1.getY() - scale * (p1.getX() * Math.sin(rotation) + p1.getY() * Math.cos(rotation)));
}
/**
* 轉(zhuǎn)換操作
*
* @param gp 源點
* @param rotation 旋轉(zhuǎn)角度
* @param scale 縮放比例
* @param dx X方向偏移
* @param dy Y方向偏移
* @return 目標點
*/
public Point transformBoePoint(Point gp, double rotation, double scale, double dx, double dy) {
double A = scale * Math.cos(rotation);
double B = scale * Math.sin(rotation);
return new Point(retain6(A * gp.getX() - B * gp.getY() + dx), retain6(B * gp.getX() + A * gp.getY() + dy), 0.0);
}
/**
* 保留小數(shù)點后六位
*
* @param num
* @return
*/
public static double retain6(double num) {
String result = String.format("%.6f", num);
return Double.valueOf(result);
}
}這里用到了lombok的相關(guān),可以去除自行寫相關(guān)方法
使用:四個點分別是
Point1 Point2(原坐標系兩個點) newPoint1 newPoint2(新坐標系對應(yīng)的兩個點) 分別對應(yīng)Point1 -> newPoint1 Point2 -> newPoint2
//初始化4點 double rotation = Math.toRadians(Math.abs(transUtil .getAngle(Point1 , Point2 ) - transUtil .getAngle(newPoint1 , newPoint2 ))); //獲取到轉(zhuǎn)化后的坐標 double scale = transUtil .getScale(newPoint1 , Point1 , newPoint2 , Point2 ); double tx = transUtil .getXTranslation(newPoint1 , Point1 , rotation, scale); double ty = transUtil .getYTranslation(newPoint1 , Point1 , rotation, scale); //需要轉(zhuǎn)換的坐標 x,y,z Point transPoint = new Point(o.getX(), o.getZ(), 0.0); Point resultPoint = coordinateUtil.transformBoePoint(new Point(o.getX(), o.getZ(), 0.0), rotation, scale, tx, ty);
以上為個人經(jīng)驗,希望能給大家一個參考,也希望大家多多支持腳本之家。
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