坐标系转换工具类Java版&Js版

Java版本:

public class GPSUtils {
	private static double x_pi = 3.14159265358979324 * 3000.0 / 180.0;
    // π
    private static double pi = 3.1415926535897932384626;
    // 长半轴
    private static double a = 6378245.0;
    // 扁率
    private static double ee = 0.00669342162296594323;
 
    public static boolean out_of_china(double lon, double lat) {
        if(lon < 72.004 || lon > 137.8347) {
            return true;
        } else if(lat < 0.8293 || lat > 55.8271) {
            return true;
        }
        return false;
    }
 
    public static double transformlat(double lon, double lat) {
        double ret = -100.0 + 2.0 * lon + 3.0 * lat + 0.2 * lat * lat + 0.1 * lon * lat + 0.2 * Math.sqrt(Math.abs(lon));
        ret += (20.0 * Math.sin(6.0 * lon * pi) + 20.0 * Math.sin(2.0 * lon * pi)) * 2.0 / 3.0;
        ret += (20.0 * Math.sin(lat * pi) + 40.0 * Math.sin(lat / 3.0 * pi)) * 2.0 / 3.0;
        ret += (160.0 * Math.sin(lat / 12.0 * pi) + 320 * Math.sin(lat * pi / 30.0)) * 2.0 / 3.0;
        return ret;
    }
 
    public static double transformlng(double lon, double lat) {
        double ret = 300.0 + lon + 2.0 * lat + 0.1 * lon * lon + 0.1 * lon * lat + 0.1 * Math.sqrt(Math.abs(lon));
        ret += (20.0 * Math.sin(6.0 * lon * pi) + 20.0 * Math.sin(2.0 * lon * pi)) * 2.0 / 3.0;
        ret += (20.0 * Math.sin(lon * pi) + 40.0 * Math.sin(lon / 3.0 * pi)) * 2.0 / 3.0;
        ret += (150.0 * Math.sin(lon / 12.0 * pi) + 300.0 * Math.sin(lon / 30.0 * pi)) * 2.0 / 3.0;
        return ret;
    }
 
    /**
     * WGS84转GCJ02(火星坐标系)
     *
     * @param wgs_lon WGS84坐标系的经度
     * @param wgs_lat WGS84坐标系的纬度
     * @return 火星坐标数组
     */
    public static double[] wgs84togcj02(double wgs_lon, double wgs_lat) {
        if (out_of_china(wgs_lon, wgs_lat)) {
            return new double[] { wgs_lon, wgs_lat };
        }
        double dlat = transformlat(wgs_lon - 105.0, wgs_lat - 35.0);
        double dlng = transformlng(wgs_lon - 105.0, wgs_lat - 35.0);
        double radlat = wgs_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);
        dlng = (dlng * 180.0) / (a / sqrtmagic * Math.cos(radlat) * pi);
        double mglat = wgs_lat + dlat;
        double mglng = wgs_lon + dlng;
        return new double[] { mglng, mglat };
    }
 
    /**
     * GCJ02(火星坐标系)转GPS84
     *
     * @param gcj_lon 火星坐标系的经度
     * @param gcj_lat 火星坐标系纬度
     * @return WGS84坐标数组
     */
    public static double[] gcj02towgs84(double gcj_lon, double gcj_lat) {
        if (out_of_china(gcj_lon, gcj_lat)) {
            return new double[] { gcj_lon, gcj_lat };
        }
        double dlat = transformlat(gcj_lon - 105.0, gcj_lat - 35.0);
        double dlng = transformlng(gcj_lon - 105.0, gcj_lat - 35.0);
        double radlat = gcj_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);
        dlng = (dlng * 180.0) / (a / sqrtmagic * Math.cos(radlat) * pi);
        double mglat = gcj_lat + dlat;
        double mglng = gcj_lon + dlng;
        return new double[] { gcj_lon * 2 - mglng, gcj_lat * 2 - mglat };
    }
 
 
    /**
     * 火星坐标系(GCJ-02)转百度坐标系(BD-09)
     *
     * 谷歌、高德——>百度
     * @param gcj_lon 火星坐标经度
     * @param gcj_lat 火星坐标纬度
     * @return 百度坐标数组
     */
    public static double[] gcj02tobd09(double gcj_lon, double gcj_lat) {
        double z = Math.sqrt(gcj_lon * gcj_lon + gcj_lat * gcj_lat) + 0.00002 * Math.sin(gcj_lat * x_pi);
        double theta = Math.atan2(gcj_lat, gcj_lon) + 0.000003 * Math.cos(gcj_lon * x_pi);
        double bd_lng = z * Math.cos(theta) + 0.0065;
        double bd_lat = z * Math.sin(theta) + 0.006;
        return new double[] { bd_lng, bd_lat };
    }
 
    /**
     * 百度坐标系(BD-09)转火星坐标系(GCJ-02)
     *
     * 百度——>谷歌、高德
     * @param bd_lon 百度坐标纬度
     * @param bd_lat 百度坐标经度
     * @return 火星坐标数组
     */
    public static double[] bd09togcj02(double bd_lon, double bd_lat) {
        double x = bd_lon - 0.0065;
        double y = bd_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 gg_lng = z * Math.cos(theta);
        double gg_lat = z * Math.sin(theta);
        return new double[] { gg_lng, gg_lat };
    }
 
    /**
     * WGS坐标转百度坐标系(BD-09)
     *
     * @param wgs_lng WGS84坐标系的经度
     * @param wgs_lat WGS84坐标系的纬度
     * @return 百度坐标数组
     */
    public static double[] wgs84tobd09(double wgs_lng, double wgs_lat) {
        double[] gcj = wgs84togcj02(wgs_lng, wgs_lat);
        double[] bd09 = gcj02tobd09(gcj[0], gcj[1]);
        return bd09;
    }
 
    /**
     * 百度坐标系(BD-09)转WGS坐标
     *
     * @param bd_lng 百度坐标纬度
     * @param bd_lat 百度坐标经度
     * @return WGS84坐标数组
     */
    public static double[] bd09towgs84(double bd_lng, double bd_lat) {
        double[] gcj = bd09togcj02(bd_lng, bd_lat);
        double[] wgs84 = gcj02towgs84(gcj[0], gcj[1]);
        return wgs84;
    }
 
}

JS版本:

var x_PI = 3.14159265358979324 * 3000.0 / 180.0;
var PI = 3.1415926535897932384626;
var a = 6378245.0;
var ee = 0.00669342162296594323;
 
/**
 * 百度坐标系 (BD-09) 与 火星坐标系 (GCJ-02)的转换
 * 即 百度 转 谷歌、高德
 * @param bd_lon
 * @param bd_lat
 * @returns {*[]}
 */
function bd09togcj02(bd_lon, bd_lat) {
	bd_lon = Number(bd_lon);
	bd_lat = Number(bd_lat);
    var x_pi = 3.14159265358979324 * 3000.0 / 180.0;
    var x = bd_lon - 0.0065;
    var y = bd_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);
    return [gg_lng, gg_lat]
}
 
/**
 * 火星坐标系 (GCJ-02) 与百度坐标系 (BD-09) 的转换
 * 即谷歌、高德 转 百度
 * @param lng
 * @param lat
 * @returns {*[]}
 */
function gcj02tobd09(lng, lat) {
	lng = Number(lng);
	lat = Number(lat);
    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);
    var bd_lng = z * Math.cos(theta) + 0.0065;
    var bd_lat = z * Math.sin(theta) + 0.006;
    return [bd_lng, bd_lat]
}
 
/**
 * WGS84转GCj02
 * @param lng
 * @param lat
 * @returns {*[]}
 */
function wgs84togcj02(lng, lat) {
	lng = Number(lng);
	lat = Number(lat);
    if (out_of_china(lng, lat)) {
        return [lng, lat]
    }
    else {
        var dlat = transformlat(lng - 105.0, lat - 35.0);
        var dlng = transformlng(lng - 105.0, lat - 35.0);
        var radlat = lat / 180.0 * 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) * PI);
        dlng = (dlng * 180.0) / (a / sqrtmagic * Math.cos(radlat) * PI);
        var mglat = lat + dlat;
        var mglng = lng + dlng;
        return [mglng, mglat]
    }
}
 
/**
 * GCJ02 转换为 WGS84
 * @param lng
 * @param lat
 * @returns {*[]}
 */
function gcj02towgs84(lng, lat) {
	lng = Number(lng);
	lat = Number(lat);
    if (out_of_china(lng, lat)) {
        return [lng, lat]
    }
    else {
        var dlat = transformlat(lng - 105.0, lat - 35.0);
        var dlng = transformlng(lng - 105.0, lat - 35.0);
        var radlat = lat / 180.0 * 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) * PI);
        dlng = (dlng * 180.0) / (a / sqrtmagic * Math.cos(radlat) * PI);
        mglat = lat + dlat;
        mglng = lng + dlng;
        var wgs84lon = lng * 2 - mglng;
        var wgs84lat = lat * 2 - mglat;
        return [wgs84lon, wgs84lat]
    }
}

/**
 * 百度坐标转换成wgs84坐标(即gps)
 */
function bd09towgs84(lng, lat){
	lng = Number(lng);
	lat = Number(lat);
	var cj = bd09togcj02(lng, lat);
	return gcj02towgs84(cj[0],cj[1]);
}

/**
 * wgs84坐标转成百度
 * @param {Object} lng
 * @param {Object} lat
 */
function wgs84tobd09(lng, lat){
	lng = Number(lng);
	lat = Number(lat);
	var cj = wgs84togcj02(lng,lat);
	return gcj02tobd09(cj[0],cj[1]);
}
function transformlat(lng, lat) {
    var ret = -100.0 + 2.0 * lng + 3.0 * lat + 0.2 * lat * lat + 0.1 * lng * lat + 0.2 * Math.sqrt(Math.abs(lng));
    ret += (20.0 * Math.sin(6.0 * lng * PI) + 20.0 * Math.sin(2.0 * lng * PI)) * 2.0 / 3.0;
    ret += (20.0 * Math.sin(lat * PI) + 40.0 * Math.sin(lat / 3.0 * PI)) * 2.0 / 3.0;
    ret += (160.0 * Math.sin(lat / 12.0 * PI) + 320 * Math.sin(lat * PI / 30.0)) * 2.0 / 3.0;
    return ret
}
 
function transformlng(lng, lat) {
    var ret = 300.0 + lng + 2.0 * lat + 0.1 * lng * lng + 0.1 * lng * lat + 0.1 * Math.sqrt(Math.abs(lng));
    ret += (20.0 * Math.sin(6.0 * lng * PI) + 20.0 * Math.sin(2.0 * lng * PI)) * 2.0 / 3.0;
    ret += (20.0 * Math.sin(lng * PI) + 40.0 * Math.sin(lng / 3.0 * PI)) * 2.0 / 3.0;
    ret += (150.0 * Math.sin(lng / 12.0 * PI) + 300.0 * Math.sin(lng / 30.0 * PI)) * 2.0 / 3.0;
    return ret
}
 
/**
 * 判断是否在国内,不在国内则不做偏移
 * @param lng
 * @param lat
 * @returns {boolean}
 */
function out_of_china(lng, lat) {
    return (lng < 72.004 || lng > 137.8347) || ((lat < 0.8293 || lat > 55.8271) || false);
}

//百度坐标转高德(传入经度、纬度)
function bd_decrypt(bd_lng, bd_lat) {
    var X_PI = Math.PI * 3000.0 / 180.0;
    var x = bd_lng - 0.0065;
    var y = bd_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);
    return {lng: gg_lng, lat: gg_lat}
}
//高德坐标转百度(传入经度、纬度)
function bd_encrypt(gg_lng, gg_lat) {
    var X_PI = Math.PI * 3000.0 / 180.0;
    var x = gg_lng, y = gg_lat;
    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 bd_lng = z * Math.cos(theta) + 0.0065;
    var bd_lat = z * Math.sin(theta) + 0.006;
    return {
        bd_lat: bd_lat,
        bd_lng: bd_lng
    };
}

 

### 坐标系旋转工具或库 对于坐标系的旋转操作,在不同的编程环境和技术栈中有多种工具和库可供选择。 #### JavaScript 中 Canvas 的变换功能 在浏览器端开发中,JavaScript 提供了强大的 HTML5 `<canvas>` API 来处理图形绘制及其变换。通过 `CanvasRenderingContext2D` 对象的方法可以实现平移、缩放以及旋转变换等功能。具体来说: - 使用 `ctx.save()` 和 `ctx.restore()` 方法保存并恢复当前绘图状态; - 利用 `ctx.translate(x, y)` 设置原点位置; - 调用 `ctx.scale(sx, sy)` 改变坐标轴的比例尺; - 执行 `ctx.rotate(angle)` 完成绕着新原点的角度旋转; 这些方法能够方便地组合起来完成复杂的几何转换效果[^1]。 ```javascript // 创建 canvas 上下文对象 const canvas = document.getElementById('myCanvas'); const ctx = canvas.getContext('2d'); // 开始变换前保存原始状态 ctx.save(); // 将画布中心移动到 (200, 200),缩小一半大小后再顺时针转过 π/4 弧度即 45°角 ctx.translate(200, 200); ctx.scale(0.5, 0.5); ctx.rotate(Math.PI / 4); // 绘制矩形框作为测试图案 ctx.fillStyle = 'green'; ctx.fillRect(-50, -50, 100, 100); // 结束变换后恢复之前的状态 ctx.restore(); ``` #### GeoTools 库中的地理信息系统支持 当涉及到更专业的 GIS 领域应用时,则可能需要用到像 GeoTools 这样的开源 Java 库来管理空间数据。GeoTools 不仅提供了丰富的类用于定义各种类型的坐标参照系统(CRS),还包含了执行投影变换的能力。例如可以通过如下方式获取指定编码下的坐标系实例,并进一步利用它来进行坐标的正反向转换或者计算不同坐标间的距离方位等属性[^2]。 ```java import org.geotools.geometry.jts.JTS; import org.geotools.referencing.CRS; import org.opengis.referencing.crs.CoordinateReferenceSystem; public class CrsExample { public static void main(String[] args) throws Exception { // 获取 EPSG:4490 下的坐标系描述信息 CoordinateReferenceSystem sourceCrs = CRS.decode("EPSG:4490"); // ... 可在此基础上继续编写代码以实现具体的业务逻辑 ... } } ``` 除了上述两个例子外,还有许多其他优秀的第三方库也具备良好的坐标运算能力,如 Python 生态里的 PyProj 或者 C++ 平台上的 Proj.4 等项目都值得考虑引入到实际工作中去解决特定场景下的需求。
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