经纬度在 WGS-84/GCJ-02/BD09 坐标系之间的转换
国内各大地图厂商SDK都会内置了一些转换函数以供使用，但是有时候我们的小项目并不需要引入这些庞大的SDK，也没去申请相关授权key（毕竟现在商用都是收费了，费用还不低呢）。
下面整理了一些经纬度在不同的地理坐标系之间相互转换的方法，提供 Objective-C 和 TypeScript 版本。
Objective-C 版本
苹果自带的地图功能，在中国使用的是由高德地图所提供的数据，在国外则是由 TomTom、OpenStreetMap 等第三方公司提供数据。
使用自带的 CoreLocation 和 MapKit 框架，需要注意返回的经纬度所采用的坐标系，CoreLocation 返回的是 WGS-84 坐标系，而 MapKit 需要的是 GCJ-02 坐标系。
#import <Foundation/Foundation.h>
#import <CoreLocation/CoreLocation.h>
@interface XPCoordinateConverter : NSObject
/// 世界标准地理坐标转成中国国测局地理坐标(WGS-84 -> GCJ-02)
+ (CLLocationCoordinate2D)wgs84ToGcj02:(CLLocationCoordinate2D)coordinate;
/// 中国国测局地理坐标转成世界标准地理坐标(GCJ-02 -> WGS-84)
+ (CLLocationCoordinate2D)gcj02ToWgs84:(CLLocationCoordinate2D)coordinate;
/// 世界标准地理坐标转成百度地理坐标(WGS-84 -> BD09)
+ (CLLocationCoordinate2D)wgs84ToBd09:(CLLocationCoordinate2D)coordinate;
/// 百度地理坐标转成世界标准地理坐标(BD09 -> WGS-84)
+ (CLLocationCoordinate2D)bd09ToWgs84:(CLLocationCoordinate2D)coordinate;
/// 中国国测局地理坐标转成百度地理坐标(GCJ-02 -> BD09)
+ (CLLocationCoordinate2D)gcj02ToBd09:(CLLocationCoordinate2D)coordinate;
/// 百度地理坐标转成中国国测局地理坐标(BD09 -> GCJ-02)
+ (CLLocationCoordinate2D)bd09ToGcj02:(CLLocationCoordinate2D)coordinate;
@end
#import "XPCoordinateConverter.h"
#define CC_X_PI (3.14159265358979324 * 3000.0 / 180.0)
#define CC_PI (3.1415926535897932384626)
#define CC_A (6378245.0)
#define CC_EE (0.00669342162296594323)
double cc_transformlat(double lng, double lat) {
double ret = -100.0 + 2.0 * lng + 3.0 * lat + 0.2 * lat * lat + 0.1 * lng * lat + 0.2 * sqrt(fabs(lng));
ret += (20.0 * sin(6.0 * lng * CC_PI) + 20.0 * sin(2.0 * lng * CC_PI)) * 2.0 / 3.0;
ret += (20.0 * sin(lat * CC_PI) + 40.0 * sin(lat / 3.0 * CC_PI)) * 2.0 / 3.0;
ret += (160.0 * sin(lat / 12.0 * CC_PI) + 320 * sin(lat * CC_PI / 30.0)) * 2.0 / 3.0;
return ret;
}
double cc_transformlng(double lng, double lat) {
double ret = 300.0 + lng + 2.0 * lat + 0.1 * lng * lng + 0.1 * lng * lat + 0.1 * sqrt(fabs(lng));
ret += (20.0 * sin(6.0 * lng * CC_PI) + 20.0 * sin(2.0 * lng * CC_PI)) * 2.0 / 3.0;
ret += (20.0 * sin(lng * CC_PI) + 40.0 * sin(lng / 3.0 * CC_PI)) * 2.0 / 3.0;
ret += (150.0 * sin(lng / 12.0 * CC_PI) + 300.0 * sin(lng / 30.0 * CC_PI)) * 2.0 / 3.0;
return ret;
}
BOOL cc_location_in_china(CLLocationCoordinate2D coordinate) {
if (coordinate.longitude < 72.004 ||
coordinate.longitude > 137.8347 ||
coordinate.latitude < 0.8293 ||
coordinate.latitude > 55.8271) {
return NO;
}
return YES;
}
@implementation XPCoordinateConverter
/// 世界标准地理坐标转成中国国测局地理坐标(WGS-84 -> GCJ-02)
+ (CLLocationCoordinate2D)wgs84ToGcj02:(CLLocationCoordinate2D)coordinate {
double lng = coordinate.longitude;
double lat = coordinate.latitude;
double dlat = cc_transformlat(lng - 105.0, lat - 35.0);
double dlng = cc_transformlng(lng - 105.0, lat - 35.0);
double radlat = lat / 180.0 * CC_PI;
double magic = sin(radlat);
magic = 1 - CC_EE * magic * magic;
double sqrtmagic = sqrt(magic);
dlat = (dlat * 180.0) / ((CC_A * (1 - CC_EE)) / (magic * sqrtmagic) * CC_PI);
dlng = (dlng * 180.0) / (CC_A / sqrtmagic * cos(radlat) * CC_PI);
return CLLocationCoordinate2DMake(lat + dlat, lng + dlng);
}
/// 中国国测局地理坐标转成世界标准地理坐标(GCJ-02 -> WGS-84)
+ (CLLocationCoordinate2D)gcj02ToWgs84:(CLLocationCoordinate2D)coordinate {
double lng = coordinate.longitude;
double lat = coordinate.latitude;
double dlat = cc_transformlat(lng - 105.0, lat - 35.0);
double dlng = cc_transformlng(lng - 105.0, lat - 35.0);
double radlat = lat / 180.0 * CC_PI;
double magic = sin(radlat);
magic = 1 - CC_EE * magic * magic;
double sqrtmagic = sqrt(magic);
dlat = (dlat * 180.0) / ((CC_A * (1 - CC_EE)) / (magic * sqrtmagic) * CC_PI);
dlng = (dlng * 180.0) / (CC_A / sqrtmagic * cos(radlat) * CC_PI);
return CLLocationCoordinate2DMake(lat * 2 - (lat + dlat), lng * 2 - (lng + dlng));
}
/// 世界标准地理坐标转成百度地理坐标(WGS-84 -> BD09)
+ (CLLocationCoordinate2D)wgs84ToBd09:(CLLocationCoordinate2D)coordinate {
coordinate = [self wgs84ToGcj02:coordinate];
return [self gcj02ToBd09:coordinate];
}
/// 百度地理坐标转成世界标准地理坐标(BD09 -> WGS-84)
+ (CLLocationCoordinate2D)bd09ToWgs84:(CLLocationCoordinate2D)coordinate {
coordinate = [self bd09ToGcj02:coordinate];
return [self gcj02ToWgs84:coordinate];
}
/// 中国国测局地理坐标转成百度地理坐标(GCJ-02 -> BD09)
+ (CLLocationCoordinate2D)gcj02ToBd09:(CLLocationCoordinate2D)coordinate {
CLLocationCoordinate2D bd09Coordinate;
double x = coordinate.longitude;
double y = coordinate.latitude;
double z = sqrt(x * x + y * y) + 0.00002 * sin(y * CC_X_PI);
double theta = atan2(y, x) + 0.000003 * cos(x * CC_X_PI);
bd09Coordinate.longitude = z * cos(theta) + 0.0065;
bd09Coordinate.latitude = z * sin(theta) + 0.006;
return bd09Coordinate;
}
/// 百度地理坐标转成中国国测局地理坐标(BD09 -> GCJ-02)
+ (CLLocationCoordinate2D)bd09ToGcj02:(CLLocationCoordinate2D)coordinate {
double x = coordinate.longitude - 0.0065;
double y = coordinate.latitude - 0.006;
double z = sqrt(x * x + y * y) - 0.00002 * sin(y * CC_X_PI);
double theta = atan2(y, x) - 0.000003 * cos(x * CC_X_PI);
return CLLocationCoordinate2DMake(z * sin(theta), z * cos(theta));
}
@end
TypeScript 版本
const CC_X_PI = 3.14159265358979324 * 3000.0 / 180.0
const CC_PI = 3.1415926535897932384626
const CC_A = 6378245.0
const CC_EE = 0.00669342162296594323
function cc_transformlat(lng: number, lat: number): number {
let 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 * CC_PI) + 20.0 * Math.sin(2.0 * lng * CC_PI)) * 2.0 / 3.0
ret += (20.0 * Math.sin(lat * CC_PI) + 40.0 * Math.sin(lat / 3.0 * CC_PI)) * 2.0 / 3.0
ret += (160.0 * Math.sin(lat / 12.0 * CC_PI) + 320 * Math.sin(lat * CC_PI / 30.0)) * 2.0 / 3.0
return ret
}
function cc_transformlng(lng: number, lat: number): number {
let 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 * CC_PI) + 20.0 * Math.sin(2.0 * lng * CC_PI)) * 2.0 / 3.0
ret += (20.0 * Math.sin(lng * CC_PI) + 40.0 * Math.sin(lng / 3.0 * CC_PI)) * 2.0 / 3.0
ret += (150.0 * Math.sin(lng / 12.0 * CC_PI) + 300.0 * Math.sin(lng / 30.0 * CC_PI)) * 2.0 / 3.0
return ret
}
export type LocationDegrees = number | string
export interface LocationCoordinate2D {
longitude: LocationDegrees
latitude: LocationDegrees
}
export function LocationCoordinate2DMake(longitude: LocationDegrees, latitude: LocationDegrees): LocationCoordinate2D {
return { longitude, latitude }
}
export function getLocationDegreesNumber(degrees: LocationDegrees): number {
if (typeof degrees === 'number') return degrees as number
return parseFloat(degrees)
}
export default class CoordinateConverter {
static wgs84ToGcj02(coordinate: LocationCoordinate2D): LocationCoordinate2D {
let lng = getLocationDegreesNumber(coordinate.longitude)
let lat = getLocationDegreesNumber(coordinate.latitude)
let dlat = cc_transformlat(lng - 105.0, lat - 35.0)
let dlng = cc_transformlng(lng - 105.0, lat - 35.0)
let radlat = lat / 180.0 * CC_PI
let magic = Math.sin(radlat)
magic = 1 - CC_EE * magic * magic
let sqrtmagic = Math.sqrt(magic)
dlat = (dlat * 180.0) / ((CC_A * (1 - CC_EE)) / (magic * sqrtmagic) * CC_PI)
dlng = (dlng * 180.0) / (CC_A / sqrtmagic * Math.cos(radlat) * CC_PI)
return LocationCoordinate2DMake(lng + dlng, lat + dlat)
}
static gcj02ToWgs84(coordinate: LocationCoordinate2D): LocationCoordinate2D {
let lng = getLocationDegreesNumber(coordinate.longitude)
let lat = getLocationDegreesNumber(coordinate.latitude)
let dlat = cc_transformlat(lng - 105.0, lat - 35.0)
let dlng = cc_transformlng(lng - 105.0, lat - 35.0)
let radlat = lat / 180.0 * CC_PI
let magic = Math.sin(radlat)
magic = 1 - CC_EE * magic * magic
let sqrtmagic = Math.sqrt(magic)
dlat = (dlat * 180.0) / ((CC_A * (1 - CC_EE)) / (magic * sqrtmagic) * CC_PI)
dlng = (dlng * 180.0) / (CC_A / sqrtmagic * Math.cos(radlat) * CC_PI)
return LocationCoordinate2DMake(lng * 2 - (lng + dlng), lat * 2 - (lat + dlat))
}
static wgs84ToBd09(coordinate: LocationCoordinate2D): LocationCoordinate2D {
return this.gcj02ToBd09(this.wgs84ToGcj02(coordinate))
}
static bd09ToWgs84(coordinate: LocationCoordinate2D): LocationCoordinate2D {
return this.gcj02ToWgs84(this.bd09ToGcj02(coordinate))
}
static gcj02ToBd09(coordinate: LocationCoordinate2D): LocationCoordinate2D {
const x = getLocationDegreesNumber(coordinate.longitude)
const y = getLocationDegreesNumber(coordinate.latitude)
const z = Math.sqrt(x * x + y * y) + 0.00002 * Math.sin(y * CC_X_PI)
const theta = Math.atan2(y, x) + 0.000003 * Math.cos(x * CC_X_PI)
const longitude = z * Math.cos(theta) + 0.0065
const latitude = z * Math.sin(theta) + 0.006
return LocationCoordinate2DMake(longitude, latitude)
}
static bd09ToGcj02(coordinate: LocationCoordinate2D): LocationCoordinate2D {
const x = getLocationDegreesNumber(coordinate.longitude) - 0.0065
const y = getLocationDegreesNumber(coordinate.latitude) - 0.006
const z = Math.sqrt(x * x + y * y) - 0.00002 * Math.sin(y * CC_X_PI)
const theta = Math.atan2(y, x) - 0.000003 * Math.cos(x * CC_X_PI)
const longitude = z * Math.cos(theta)
const latitude = z * Math.sin(theta)
return LocationCoordinate2DMake(longitude, latitude)
}
}
调用示例：
<script setup lang="ts">
import { onMounted } from 'vue'
import CoordinateConverter, { LocationCoordinate2DMake } from './CoordinateConverter'
onMounted(() => {
const wgs84Coordinate = LocationCoordinate2DMake(114.060239, 22.530405)
console.log('==> gcj02:', CoordinateConverter.wgs84ToGcj02(wgs84Coordinate))
console.log('==> bd09:', CoordinateConverter.wgs84ToBd09(wgs84Coordinate))
})
</script>
参考
感谢 ni1o1/CoordinatesConverter 开源项目，该项目的坐标转换结果相对来说还是比较准确的。