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简谈百度坐标反转至WGS84的三种思路

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发表于 2017-6-5 17:05:26 | 显示全部楼层 |阅读模式
1.背景

基于百度地图进行数据展示是目前项目中常见场景,但是因为百度地图是基于BD09坐标系的,GPS坐标(WGS84)或者其他常见的标准坐标是无法准确在地图上进行展示的,但是互联网在线情况下,百度提供了将WGS84经纬度转换成百度经纬度坐标的API,这里不再对其进行研究(离线情况下也有专门方法解决)。这里,我们探讨,如何将在百度上获取的百度坐标数据反转成WGS84坐标。

目前有三种通用方法来解决此问题,分别是算法逼近、误差逼近和格网逼近方法。

2.算法逼近方法

百度地图坐标系的背景为首先使用国测局制定的GCJ-02,对地理位置进行首次加密,然后再利用其自创的BD-09进行二次加密措施。所以基于算法的逼近,也是进行这样的反解步骤:首先将BD09坐标转换成GCJ02坐标,然后再将GCJ02坐标反算成WGS84坐标。

以下为基于算法反解的详细代码:

3.误差逼近方法

A点为百度坐标点,假设此时我们将其看作一个WGS84坐标点A1,利用百度提供的在线WGS84坐标转换成百度经纬度坐标系的API,可得到A1’百度坐标,此时A1’与A1之间的坐标差为L。假设百度地图在2L范围的坐标其反转误差大致相同,则我们将真实的百度坐标A做L标准差的线性加减得到A’,最后A’则为百度坐标A反转所得的WGS84坐标。

                                                                          

详细代码如下:

4.网格逼近算法

该方法我在之前的博客中详细介绍过:http://www.cnblogs.com/naaoveGIS/p/5342177.html

其流程大致为:

a.将指定范围以100M(或更小)划分成若干格网。

b.建立各个格网的四角坐标中WGS84坐标与百度坐标之间的对应关系。

c.判断待转换的百度点落在哪个网格中,获取该格网的四角坐标对应的WGS84坐标。

按照该点在格网的权重算出其WGS84坐标后转换完毕。

                                                   

5.误差对比

此三种方法皆为逼近,误差是无法避免的,对这三种算法的误差做了初步的统计,如下:

首先对比了误差逼近方法和算法逼近方法,可见他们的平均误差均在10M上下,其中算法逼近方法比误差逼近方法稍微精度高一些。

而网格方法是一种误差很稳定的方法,以100M的网格划分为例,其误差是厘米级的,具体如下:

                                                      

6.总结

当精度要求不高,并且需要快速部署情况下,首推算法逼近方法。当需要高精度方法时,还是需要使用网格逼近方法。


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