iOS開發中的火星座標系及各類座標系轉換算法
其原理是這樣的：保密局開發了一個系統，能將實際的座標轉換成虛擬的座標。全部在中國銷售的數字地圖必須使用這個系統進行座標轉換以後方可上市。這是生產環節，這種電子地圖被稱爲火星地圖。在使用環節，GPS終端設備必須集成保密局提供的加密算法（集成工做由保密局完成），把從GPS衛星那裏獲得的座標轉換成虛擬座標，而後再去火星地圖上查找，這樣就在火星座標系上完成了地圖的匹配。 因此你們所用的百度,高德等地圖定位準是誤差幾百米git
名詞總結：算法
地球座標：指WGS84座標系統阿里雲
火星座標：指使用國家保密插件人爲偏移後的座標
地球地圖：指與地球座標對應的客觀真實的地圖
火星地圖：指通過加密偏移後的，與火星座標對應的地圖加密
座標系轉換算法
1.GCJ-02(火星座標系)和BD-09轉換spa
// GCJ-02 座標轉換成 BD-09 座標
+ (CLLocationCoordinate2D)MarsGS2BaiduGS:(CLLocationCoordinate2D)coordinate
{
double x_pi = PI * 3000.0 / 180.0;
double x = coordinate.longitude, y = coordinate.latitude;
double z = sqrt(x * x + y * y) + 0.00002 * sin(y * x_pi);
double theta = atan2(y, x) + 0.000003 * cos(x * x_pi);
double bd_lon = z * cos(theta) + 0.0065;
double bd_lat = z * sin(theta) + 0.006;
return CLLocationCoordinate2DMake(bd_lat, bd_lon);
}
// BD-09 座標轉換成 GCJ-02 座標
+ (CLLocationCoordinate2D)BaiduGS2MarsGS:(CLLocationCoordinate2D)coordinate
{
double x_pi = PI * 3000.0 / 180.0;
double x = coordinate.longitude - 0.0065, y = coordinate.latitude - 0.006;
double z = sqrt(x * x + y * y) - 0.00002 * sin(y * x_pi);
double theta = atan2(y, x) - 0.000003 * cos(x * x_pi);
double gg_lon = z * cos(theta);
double gg_lat = z * sin(theta);
return CLLocationCoordinate2DMake(gg_lat, gg_lon);
}
2WGS-84(地球座標系)和BD-09(百度座標)轉換插件
// WGS-84 座標轉換成 BD-09 座標
+ (CLLocationCoordinate2D)WorldGS2BaiduGS:(CLLocationCoordinate2D)coordinate
{
CLLocationCoordinate2D mars = [ALDGeocoder WorldGS2MarsGS:coordinate];
CLLocationCoordinate2D baidu = [ALDGeocoder MarsGS2BaiduGS:mars];
return baidu;
}
// BD-09 座標轉換成 WGS-84 座標
+ (CLLocationCoordinate2D)BaiduGS2WorldGS:(CLLocationCoordinate2D)coordinate
{
CLLocationCoordinate2D mars = [ALDGeocoder BaiduGS2MarsGS:coordinate];
CLLocationCoordinate2D world = [ALDGeocoder MarsGS2WorldGS:mars];
return world;
}
3.WGS-84和sogou座標轉換code
// WGS-84 座標轉換成 Sogou 座標
+ (CLLocationCoordinate2D)WorldGS2SogouGS:(CLLocationCoordinate2D)coordinate
{
const double ee = 0.082271854224939184;
double lon = coordinate.longitude;
double lat = coordinate.latitude;
double dlon = [ALDGeocoder rad:CLIP(lon, -360, 360)];
double dlat = [ALDGeocoder rad:CLIP(lat, -90, 90)];
dlon = 6378206.4 * dlon;
double sinphi = sin(dlat);
double temp1, temp2;
if((temp1 = 1.0 + sinphi) == 0.0){
dlat = -1000000000;
}else if((temp2 = 1.0 - sinphi) == 0.0){
dlat = 1000000000;
}else{
double esinphi = ee * sinphi;
dlat = 3189103.2000000002 * log((temp1 / temp2) * pow((1.0 - esinphi) / (1.0 + esinphi), ee));
}
return CLLocationCoordinate2DMake(dlat, dlon);
}
// Sogou 座標轉換成 WGS-84 座標
+ (CLLocationCoordinate2D)SogouGS2WorldGS:(CLLocationCoordinate2D)coordinate
{
const double ee = 1.5707963267948966;
const double aa = 0.0033938814110493522;
double lon = coordinate.longitude;
double lat = coordinate.latitude;
double dlon = lon / 6378206.4;
double temp = -lat / 6378206.4;
double chi;
if(temp < -307){
chi = ee;
}else if(temp > 308){
chi = -ee;
}else{
chi = ee - 2 * atan(exp(temp));
}
double chi2 = 2 * chi;
double coschi2 = cos(chi2);
double dlat = chi + sin(chi2) * (aa + coschi2 * (1.3437644537757259E-005 + coschi2 * (7.2964865099246009E-008 + coschi2 * 4.4551470401894685E-010)));
double rlon = CLIP([ALDGeocoder deg:dlon], -360, 360);
double rlat = CLIP([ALDGeocoder deg:dlat], -90, 90);
return CLLocationCoordinate2DMake(rlat, rlon);
}
4火星座標和地球座標轉換orm
// World Geodetic System ==> Mars Geodetic System
+ (CLLocationCoordinate2D)WorldGS2MarsGS:(CLLocationCoordinate2D)coordinate
{
// a = 6378245.0, 1/f = 298.3
// b = a * (1 - f)
// ee = (a^2 - b^2) / a^2;
const double a = 6378245.0;
const double ee = 0.00669342162296594323;
if (outOfChina(coordinate.latitude, coordinate.longitude))
{
return coordinate;
}
double wgLat = coordinate.latitude;
double wgLon = coordinate.longitude;
double dLat = transformLat(wgLon - 105.0, wgLat - 35.0);
double dLon = transformLon(wgLon - 105.0, wgLat - 35.0);
double radLat = wgLat / 180.0 * PI;
double magic = sin(radLat);
magic = 1 - ee * magic * magic;
double sqrtMagic = sqrt(magic);
dLat = (dLat * 180.0) / ((a * (1 - ee)) / (magic * sqrtMagic) * PI);
dLon = (dLon * 180.0) / (a / sqrtMagic * cos(radLat) * PI);
return CLLocationCoordinate2DMake(wgLat + dLat, wgLon + dLon);
}
// Mars Geodetic System ==> World Geodetic System
+ (CLLocationCoordinate2D)MarsGS2WorldGS:(CLLocationCoordinate2D)coordinate
{
double gLat = coordinate.latitude;
double gLon = coordinate.longitude;
CLLocationCoordinate2D marsCoor = [ALDGeocoder WorldGS2MarsGS:coordinate];
double dLat = marsCoor.latitude - gLat;
double dLon = marsCoor.longitude - gLon;
return CLLocationCoordinate2DMake(gLat - dLat, gLon - dLon);
}
5WGS-84 和 墨卡託 座標轉換開發
//WGS-84 座標轉換成 墨卡託 座標
+ (CLLocationCoordinate2D)WorldGS2Mercator:(CLLocationCoordinate2D)coordinate
{
double lon = coordinate.longitude*20037508.34/180;
double lat = log(tan((90+coordinate.latitude)*M_PI/360))/(M_PI/180);
lat = lat*20037508.34/180;
return CLLocationCoordinate2DMake(lat, lon);
}
//墨卡託 座標轉換成 WGS-84 座標
+ (CLLocationCoordinate2D)Mercator2WorldGS:(CLLocationCoordinate2D)mercator
{
double lon = mercator.longitude/20037508.34*180;
double lat = mercator.latitude/20037508.34*180;
lat = 180/M_PI*(2*atan(exp(lat*M_PI/180))-M_PI/2);
return CLLocationCoordinate2DMake(lat, lon);
}
開發時所面臨的現狀
獲取經緯度（GPS）
火星座標文檔
MKMapView
地球座標
CLLocationManager
顯示經緯度（地圖）
火星座標
iOS 地圖
Gogole地圖
搜搜、阿里雲、高德地圖
地球座標
Google 衛星地圖（國外地圖應該都是……）
百度座標
百度地圖
推薦的解決方案：
既然是在國內，存儲一概用火星座標，這樣在使用國內地圖顯示時最方便（用百度地圖顯示時能夠一次轉換取得）
CLLocationManager 拿到的 CLLocation 轉爲火星座標，MKMapView 不用處理
使用地圖 API 進行 地址解析/逆地址解析（Geocoding） 時注意相應使用相應地圖商的座標系
部分地圖商支持多個座標系輸入，如高德支持地球、火星座標（這個一直有變更，具體只能參考廠商最新文檔了
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