JavaScript实现经纬度转换常用方法总结

简单介绍一下几种常见的坐标系：

WGS84坐标系：即地球坐标系（World Geodetic System），国际上通用的坐标系。设备包含的GPS芯片或者北斗芯片获取的经纬度一般都是为WGS84地理坐标系，目前谷歌地图采用的是WGS84坐标系（中国范围除外）。

GCJ02坐标系：GCJ-02是由中国国家测绘局（G表示Guojia国家，C表示Cehui测绘，J表示Ju局）制订的地理信息系统的坐标系统。由WGS84坐标系经加密后的坐标系。谷歌中国采用的GCJ02地理坐标系。也称：火星坐标系。

BD09坐标系：即百度坐标系，GCJ02坐标系经加密后的坐标系。

Web 墨卡托投影坐标系：也称web墨卡托，是如今主流的Web地图使用的坐标系，如国外的 Google Maps，OpenStreetMap，Bing Map，ArcGIS 和 Heremaps 等，国内的百度地图、高德地图、腾讯地图和天地图等也是基于Web墨卡托，与地理坐标系不同，投影坐标系的单位是m（由于国内政策的原因，国内地图会有加密要求，一般有两种情况，一种是在 Web墨卡托的基础上经过国家标准加密的国标02坐标系，熟称“火星坐标系”；另一种是在国标的02坐标系下进一步进行加密，如百度地图的BD09坐标系）。

墨卡托投影的“等角”特性，保证了对象的形状的不变行，正方形的物体投影后不会变为长方形。“等角”也保证了方向和相互位置的正确性，因此在航海和航空中常常应用，而Google们在计算人们查询地物的方向时不会出错。

实现方法

/**
 *  判断经纬度是否超出国境
 */
function isLocationOutOfChina(latitude, longitude) {
    if (longitude < 72.004 || longitude > 137.8347 || latitude < 0.8293 || latitude > 55.8271)
        return true;
    return false;
}


/**
 *  将WGS-84(国际标准)转为GCJ-02(火星坐标):
 */
function transformFromWGSToGCJ(latitude, longitude) {
    var lat = "";
    var lon = "";
    var ee = 0.00669342162296594323;
    var a = 6378245.0;
    var pi = 3.14159265358979324;

    if (isLocationOutOfChina(latitude, longitude)) {
        lat = latitude;
        lon = longitude;
    }
    else {
        var adjustLat = transformLatWithXY(longitude - 105.0, latitude - 35.0);
        var adjustLon = transformLonWithXY(longitude - 105.0, latitude - 35.0);
        var radLat = latitude / 180.0 * pi;
        var magic = Math.sin(radLat);
        magic = 1 - ee * magic * magic;
        var sqrtMagic = Math.sqrt(magic);
        adjustLat = (adjustLat * 180.0) / ((a * (1 - ee)) / (magic * sqrtMagic) * pi);
        adjustLon = (adjustLon * 180.0) / (a / sqrtMagic * Math.cos(radLat) * pi);
        latitude = latitude + adjustLat;
        longitude = longitude + adjustLon;
    }
    return { latitude: latitude, longitude: longitude };

}

/**
 *  将GCJ-02(火星坐标)转为百度坐标:
 */
function transformFromGCJToBaidu(latitude, longitude) {
    var pi = 3.14159265358979324 * 3000.0 / 180.0;

    var z = Math.sqrt(longitude * longitude + latitude * latitude) + 0.00002 * Math.sin(latitude * pi);
    var theta = Math.atan2(latitude, longitude) + 0.000003 * Math.cos(longitude * pi);
    var a_latitude = (z * Math.sin(theta) + 0.006);
    var a_longitude = (z * Math.cos(theta) + 0.0065);

    return { latitude: a_latitude, longitude: a_longitude };
}

/**
 *  将百度坐标转为GCJ-02(火星坐标):
 */
function transformFromBaiduToGCJ(latitude, longitude) {
    var xPi = 3.14159265358979323846264338327950288 * 3000.0 / 180.0;

    var x = longitude - 0.0065;
    var y = latitude - 0.006;
    var z = Math.sqrt(x * x + y * y) - 0.00002 * Math.sin(y * xPi);
    var theta = Math.atan2(y, x) - 0.000003 * Math.cos(x * xPi);
    var a_latitude = z * Math.sin(theta);
    var a_longitude = z * Math.cos(theta);

    return { latitude: a_latitude, longitude: a_longitude };
}

/**
 *  将GCJ-02(火星坐标)转为WGS-84:
 */
function transformFromGCJToWGS(latitude, longitude) {
    var threshold = 0.00001;

    // The boundary
    var minLat = latitude - 0.5;
    var maxLat = latitude + 0.5;
    var minLng = longitude - 0.5;
    var maxLng = longitude + 0.5;

    var delta = 1;
    var maxIteration = 30;

    while (true) {
        var leftBottom = transformFromWGSToGCJ(minLat, minLng);
        var rightBottom = transformFromWGSToGCJ(minLat, maxLng);
        var leftUp = transformFromWGSToGCJ(maxLat, minLng);
        var midPoint = transformFromWGSToGCJ((minLat + maxLat) / 2, (minLng + maxLng) / 2);
        delta = Math.abs(midPoint.latitude - latitude) + Math.abs(midPoint.longitude - longitude);

        if (maxIteration-- <= 0 || delta <= threshold) {
            return { latitude: (minLat + maxLat) / 2, longitude: (minLng + maxLng) / 2 };
        }

        if (isContains({ latitude: latitude, longitude: longitude }, leftBottom, midPoint)) {
            maxLat = (minLat + maxLat) / 2;
            maxLng = (minLng + maxLng) / 2;
        }
        else if (isContains({ latitude: latitude, longitude: longitude }, rightBottom, midPoint)) {
            maxLat = (minLat + maxLat) / 2;
            minLng = (minLng + maxLng) / 2;
        }
        else if (isContains({ latitude: latitude, longitude: longitude }, leftUp, midPoint)) {
            minLat = (minLat + maxLat) / 2;
            maxLng = (minLng + maxLng) / 2;
        }
        else {
            minLat = (minLat + maxLat) / 2;
            minLng = (minLng + maxLng) / 2;
        }
    }

}

function isContains(point, p1, p2) {
    return (point.latitude >= Math.min(p1.latitude, p2.latitude) && point.latitude <= Math.max(p1.latitude, p2.latitude)) && (point.longitude >= Math.min(p1.longitude, p2.longitude) && point.longitude <= Math.max(p1.longitude, p2.longitude));
}

function transformLatWithXY(x, y) {
    var pi = 3.14159265358979324;
    var lat = -100.0 + 2.0 * x + 3.0 * y + 0.2 * y * y + 0.1 * x * y + 0.2 * Math.sqrt(Math.abs(x));
    lat += (20.0 * Math.sin(6.0 * x * pi) + 20.0 * Math.sin(2.0 * x * pi)) * 2.0 / 3.0;
    lat += (20.0 * Math.sin(y * pi) + 40.0 * Math.sin(y / 3.0 * pi)) * 2.0 / 3.0;
    lat += (160.0 * Math.sin(y / 12.0 * pi) + 320 * Math.sin(y * pi / 30.0)) * 2.0 / 3.0;
    return lat;
}

function transformLonWithXY(x, y) {
    var pi = 3.14159265358979324;
    var lon = 300.0 + x + 2.0 * y + 0.1 * x * x + 0.1 * x * y + 0.1 * Math.sqrt(Math.abs(x));
    lon += (20.0 * Math.sin(6.0 * x * pi) + 20.0 * Math.sin(2.0 * x * pi)) * 2.0 / 3.0;
    lon += (20.0 * Math.sin(x * pi) + 40.0 * Math.sin(x / 3.0 * pi)) * 2.0 / 3.0;
    lon += (150.0 * Math.sin(x / 12.0 * pi) + 300.0 * Math.sin(x / 30.0 * pi)) * 2.0 / 3.0;
    return lon;
}

/**
 *  将百度转为WGS-84:
 */
function transfromBaidutoWGS84(latitude, longitude){
    if (!isNaN(latitude)&&!isNaN(longitude)){
        var lat = parseFloat(latitude);
        var lon = parseFloat(longitude);
        let res= transformFromBaiduToGCJ(lat, lon);
        let resWGS = transformFromGCJToWGS(res.latitude,res.longitude);
        return {latitude: resWGS.latitude.toFixed(6), longitude: resWGS.longitude.toFixed(6)};
    }else{
        return { latitude: '0', longitude: '0' };
    }

}
/**
 *  将WGS-84转为百度:
 */
function transfromWGS84toBaidu(latitude, longitude){
    if (!isNaN(latitude)&&!isNaN(longitude)){
        var lat = parseFloat(latitude);
        var lon = parseFloat(longitude);
        let res= transformFromWGSToGCJ(lat, lon);
        let resBaidu = transformFromGCJToBaidu(res.latitude,res.longitude);
        return {latitude: resBaidu.latitude.toFixed(6), longitude: resBaidu.longitude.toFixed(6)};
    } else{
        return { latitude: '0', longitude: '0' };
    }

}

module.exports = {
    isLocationOutOfChina: isLocationOutOfChina,
    transformFromWGSToGCJ: transformFromWGSToGCJ,
    transformFromGCJToBaidu: transformFromGCJToBaidu,
    transformFromBaiduToGCJ: transformFromBaiduToGCJ,
    transformFromGCJToWGS: transformFromGCJToWGS,
    transfromBaidutoWGS84:transfromBaidutoWGS84,
    transfromWGS84toBaidu:transfromWGS84toBaidu
}

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