java js 经纬度转换大地坐标(高斯投影坐标)与经纬度互相转换

项目中有大地坐标(高斯投影坐标)与经纬度互相转换的需求写了个工具类;

有java和js代码

如图 java代码中将坐标系和带宽已作为参数传入方法,使用时只需调用不同方法:

js端没有将坐标系和带宽作为参数如果有需要可以替换注释地方或者自行修改为传参方式:

接下来贴代码:

java:

CoordinateUtil.java


package coordinate;
 
/**
 * @date 2023/9/27
 */
 
public class CoordinateUtil {
 
    private CoordinateUtil() {
    }
 
    /**
     * 大地坐标(高斯投影坐标)转换成经纬度 3度带 西安80坐标系
     *
     * @param x x坐标
     * @param y y坐标
     * @return 返回经纬度对象
     */
    public static Coordinate zoneWide3Xian80ToLatitudeAndLongitude(double x, double y) {
        return gaussToLatitudeAndLongitude(x, y, "80", 3);
    }
 
    /**
     * 经纬度 3度带 西安80坐标系转换成大地坐标(高斯投影坐标)
     *
     * @param x x坐标
     * @param y y坐标
     * @return 返回经纬度对象
     */
    public static Coordinate latitudeAndLongitudeToZoneWide3Xian80(double x, double y) {
        return latitudeAndLongitudeToGauss(x, y, "80", 3);
    }
 
 
    /**
     * 大地坐标(高斯投影坐标)转换成经纬度 6度带 西安80坐标系
     *
     * @param x x坐标
     * @param y y坐标
     * @return 返回经纬度对象
     */
    public static Coordinate zoneWide6Xian80ToLatitudeAndLongitude(double x, double y) {
        return gaussToLatitudeAndLongitude(x, y, "80", 6);
    }
 
    /**
     * 经纬度 6度带 西安80坐标系转换成大地坐标(高斯投影坐标)
     *
     * @param x x坐标
     * @param y y坐标
     * @return 返回经纬度对象
     */
    public static Coordinate latitudeAndLongitudeToZoneWide6Xian80(double x, double y) {
        return latitudeAndLongitudeToGauss(x, y, "80", 6);
    }
 
    /**
     * 大地坐标(高斯投影坐标)转换成经纬度 3度带 北京54坐标系
     *
     * @param x x坐标
     * @param y y坐标
     * @return 返回经纬度对象
     */
    public static Coordinate zoneWide3BeiJing54ToLatitudeAndLongitude(double x, double y) {
        return gaussToLatitudeAndLongitude(x, y, "54", 3);
    }
 
    /**
     * 经纬度 3度带 北京54坐标系转换成大地坐标(高斯投影坐标)
     *
     * @param x x坐标
     * @param y y坐标
     * @return 返回经纬度对象
     */
    public static Coordinate latitudeAndLongitudeToZoneWide3BeiJing54(double x, double y) {
        return latitudeAndLongitudeToGauss(x, y, "54", 3);
    }
 
 
    /**
     * 大地坐标(高斯投影坐标)转换成经纬度 6度带 北京54坐标系
     *
     * @param x x坐标
     * @param y y坐标
     * @return 返回经纬度对象
     */
    public static Coordinate zoneWide6BeiJing54ToLatitudeAndLongitude(double x, double y) {
        return gaussToLatitudeAndLongitude(x, y, "54", 6);
    }
 
    /**
     * 经纬度 6度带 北京54坐标系转换成大地坐标(高斯投影坐标)
     *
     * @param x x坐标
     * @param y y坐标
     * @return 返回经纬度对象
     */
    public static Coordinate latitudeAndLongitudeToZoneWide6BeiJing54(double x, double y) {
        return gaussToLatitudeAndLongitude(x, y, "54", 6);
    }
 
 
    /**
     * 大地坐标(高斯投影坐标)转换成经纬度
     *
     * @param x        x坐标
     * @param y        y坐标
     * @param zbx      坐标系，"54"：54年北京坐标系参数，
     *                 "80"：80年西安坐标系参数
     * @param zoneWide 带宽， 取值 3、6
     * @return 返回经纬度对象
     */
    public static Coordinate gaussToLatitudeAndLongitude(double x, double y, String zbx, int zoneWide) {
 
        double f, a;
 
        double iPI = Math.PI / 180;
 
        if (zbx.contains("54")) {
            a = 6378245.0;
            f = 1.0 / 298.3; //54年北京坐标系参数
        } else if (zbx.contains("80")) {
            a = 6378140.0;
            f = 1 / 298.257; //80年西安坐标系参数
        } else {
            throw new IllegalArgumentException("坐标系 zbx 错误，只能为80、54");
        }
 
        int projNo = (int) (x / 1000000L); //查找带号
 
        double longitude0 = 0; // ((projNo - 1) * zoneWide + (zoneWide >> 1)) * iPI; //中央经线
 
        if (zoneWide == 3) {
            longitude0 = 3 * projNo * iPI;
        } else if (zoneWide == 6) {
            longitude0 = (6 * projNo - 3) * iPI;
        }
 
        double X0 = projNo * 1000000L + 500000L;
        double Y0 = 0;
 
        double xval = x - X0;
        double yval = y - Y0; //带内大地坐标
 
        double e2 = 2 * f - f * f;
 
        double e1 = (1.0 - Math.sqrt(1 - e2)) / (1.0 + Math.sqrt(1 - e2));
 
        double ee = e2 / (1 - e2);
        double u = yval / (a * (1 - e2 / 4 - 3 * Math.pow(e2, 2) / 64 - 5 * Math.pow(e2, 3) / 256));
 
        double fai = u
                + (3 * e1 / 2 - 27 * Math.pow(e1, 3) / 32) * Math.sin(2 * u)
                + (21 * Math.pow(e1, 2) / 16 - 55 * Math.pow(e1, 4) / 32) * Math.sin(4 * u)
                + (151 * Math.pow(e1, 3) / 96) * Math.sin(6 * u)
                + (1097 * Math.pow(e1, 4) / 512) * Math.sin(8 * u);
 
        double c = ee * Math.pow(Math.cos(fai), 2);
        double t = Math.pow(Math.tan(fai), 2);
 
        double temp = 1.0 - e2 * Math.pow(Math.sin(fai), 2);
 
        double nn = a / Math.sqrt(temp);
        double r = a * (1 - e2) / Math.sqrt(Math.pow((temp), 3));
 
        double d = xval / nn;
 
        //计算经度(Longitude) 纬度(Latitude)
        double longitude1 = longitude0
                + (d - (1 + 2 * t + c) * Math.pow(d, 3) / 6
                + (5 - 2 * c + 28 * t - 3 * c * c + 8 * ee + 24 * t * t) * Math.pow(d, 5) / 120) / Math.cos(fai);
 
        double latitude1 = fai
                - (nn * Math.tan(fai) / r) * (d * d / 2 - (5 + 3 * t + 10 * c - 4 * c * c - 9 * ee) * Math.pow(d, 4) / 24
                + (61 + 90 * t + 298 * c + 45 * t * t - 256 * ee - 3 * c * c) * Math.pow(d, 6) / 720);
 
        //转换为度 DD
        double longitude = longitude1 / iPI;
        double latitude = latitude1 / iPI;
 
        return new Coordinate() {
            @Override
            public double getLongitude() {
                return longitude;
            }
 
            @Override
            public double getLatitude() {
                return latitude;
            }
        };
 
    }
 
    /**
     * 经纬度转换成大地坐标(高斯投影坐标)
     *
     * @param longitude
     * @param latitude
     * @param zbx       坐标系，"54"：54年北京坐标系参数，
     *                  "80"：80年西安坐标系参数
     * @param zoneWide  带宽， 取值 3、6
     * @return 高斯投影坐标
     */
    public static Coordinate latitudeAndLongitudeToGauss(double longitude, double latitude, String zbx, int zoneWide) { //经纬度=>高斯投影
        int ProjNo = 0;
        double longitude1, latitude1, longitude0 = 0, latitude0, X0, Y0, xval, yval;
        double a, f, e2, ee, NN, T, C, A, M, iPI;
        iPI = 3.14159265358979324 / 180.0; // 3.1415926535898 / 180.0;
        if (zbx.contains("54")) {
            a = 6378245.0;
            f = 1.0 / 298.3; //54年北京坐标系参数
        } else if (zbx.contains("80")) {
            a = 6378140.0;
            f = 1 / 298.257; //80年西安坐标系参数
        } else {
            throw new IllegalArgumentException("坐标系 zbx 错误，只能为80、54");
        }
 
        ProjNo = (int) (longitude / zoneWide);
        if (zoneWide == 3) {
            longitude0 = ProjNo * zoneWide + zoneWide;
        } else if (zoneWide == 6) {
            longitude0 = ProjNo * zoneWide + zoneWide / 2;
 
        }
        longitude0 = longitude0 * iPI;
        latitude0 = 0;
        longitude1 = longitude * iPI; // 经度转换为弧度
        latitude1 = latitude * iPI; // 纬度转换为弧度
        e2 = 2 * f - f * f;
        ee = e2 * (1.0 - e2);
        NN = a / Math.sqrt(1.0 - e2 * Math.sin(latitude1) * Math.sin(latitude1));
        T = Math.tan(latitude1) * Math.tan(latitude1);
        C = ee * Math.cos(latitude1) * Math.cos(latitude1);
        A = (longitude1 - longitude0) * Math.cos(latitude1);
        M = a * ((1 - e2 / 4 - 3 * e2 * e2 / 64 - 5 * e2 * e2 * e2 / 256) * latitude1 - (3 * e2 / 8 + 3 * e2 *
                e2 / 32 + 45 * e2 * e2 * e2 / 1024) * Math.sin(2 * latitude1) + (15 * e2 * e2 / 256 + 45 *
                e2 * e2 * e2 / 1024) * Math.sin(4 * latitude1) - (35 * e2 * e2 * e2 / 3072) * Math.sin(6 *
                latitude1));
        xval = NN * (A + (1 - T + C) * A * A * A / 6 + (5 - 18 * T + T * T + 72 * C - 58 * ee) * A * A * A * A *
                A / 120);
        yval = M + NN * Math.tan(latitude1) * (A * A / 2 + (5 - T + 9 * C + 4 * C * C) * A * A * A * A / 24 + (
                61 - 58 * T + T * T + 600 * C - 330 * ee) * A * A * A * A * A * A / 720);
        X0 = 1000000 * (ProjNo + 1) + 500000;
        Y0 = 0;
        xval = xval + X0;
        yval = yval + Y0;
 
        double finalXval = xval;
        double finalYval = yval;
        return new Coordinate() {
            @Override
            public double getLongitude() {
                return finalXval;
            }
 
            @Override
            public double getLatitude() {
                return finalYval;
            }
        };
    }
}

Coordinate.java


package coordinate;
 
 
/**
 *
 * @date 2023/9/27
 */
 
public interface Coordinate {
 
    double getLongitude();
 
    double getLatitude();
}

js:

location.js


// JS大地坐标与经纬度坐标互转
export function GaussToBL(X, Y) { // 高斯投影坐标反算成经纬度
    let ProjNo;
    let ZoneWide;
    let output = new Array(2);
    let longitude1, latitude1, longitude0, X0, Y0, xval, yval;
    let e1, e2, f, a, ee, NN, T, C, M, D, R, u, fai, iPI;
    iPI = 3.14159265358979324 / 180.0; // 3.1415926535898 / 180.0;
    // a = 6378245.0; f = 1.0/298.3; //54年北京坐标系参数
    a = 6378140.0;
    f = 1.0 / 298.257; //80年西安坐标系参数
    ZoneWide = 3;
    ProjNo = parseInt(X / 1000000);
    longitude0 = ProjNo * iPI * ZoneWide;
 
    X0 = ProjNo * 1000000 + 500000;
    Y0 = 0;
    xval = X - X0;
    yval = Y - Y0;
    e2 = 2 * f - f * f;
    e1 = (1.0 - Math.sqrt(1 - e2)) / (1.0 + Math.sqrt(1 - e2));
    ee = e2 / (1 - e2);
    M = yval;
    u = M / (a * (1 - e2 / 4 - 3 * e2 * e2 / 64 - 5 * e2 * e2 * e2 / 256));
    fai = u + (3 * e1 / 2 - 27 * e1 * e1 * e1 / 32) * Math.sin(2 * u) + (21 * e1 * e1 / 16 - 55 * e1 * e1 *
        e1 * e1 / 32) * Math.sin(4 * u) + (151 * e1 * e1 * e1 / 96) * Math.sin(6 * u) + (1097 * e1 *
        e1 * e1 * e1 / 512) * Math.sin(8 * u);
    C = ee * Math.cos(fai) * Math.cos(fai);
    T = Math.tan(fai) * Math.tan(fai);
    NN = a / Math.sqrt(1.0 - e2 * Math.sin(fai) * Math.sin(fai));
    R = a * (1 - e2) / Math.sqrt((1 - e2 * Math.sin(fai) * Math.sin(fai)) * (1 - e2 * Math.sin(fai) * Math
        .sin(fai)) * (1 - e2 * Math.sin(fai) * Math.sin(fai)));
    D = xval / NN;
    // 计算经度(Longitude) 纬度(Latitude)
    longitude1 = longitude0 + (D - (1 + 2 * T + C) * D * D * D / 6 + (5 - 2 * C + 28 * T - 3 * C * C + 8 *
        ee + 24 * T * T) * D * D * D * D * D / 120) / Math.cos(fai);
    latitude1 = fai - (NN * Math.tan(fai) / R) * (D * D / 2 - (5 + 3 * T + 10 * C - 4 * C * C - 9 * ee) *
        D * D * D * D / 24 + (61 + 90 * T + 298 * C + 45 * T * T - 256 * ee - 3 * C * C) * D * D * D *
        D * D * D / 720);
    // 转换为度 DD
    output[0] = longitude1 / iPI;
    output[1] = latitude1 / iPI;
    return output;
}
 
export function BLToGauss(longitude, latitude) { //经纬度=>高斯投影
    let ProjNo = 0;
    let ZoneWide;
    let ret = Array(2);
    let longitude1, latitude1, longitude0, latitude0, X0, Y0, xval, yval;
    let a, f, e2, ee, NN, T, C, A, M, iPI;
    iPI = 3.14159265358979324 / 180.0; // 3.1415926535898 / 180.0;
    // a=6378245.0; f=1.0/298.3; //54年北京坐标系参数
    a = 6378140.0;
    f = 1 / 298.257; //80年西安坐标系参数
    ZoneWide = 3;
    ProjNo = parseInt(longitude / ZoneWide);
    longitude0 = ProjNo * ZoneWide + ZoneWide;
    longitude0 = longitude0 * iPI;
    latitude0 = 0;
    longitude1 = longitude * iPI; // 经度转换为弧度
    latitude1 = latitude * iPI; // 纬度转换为弧度
    e2 = 2 * f - f * f;
    ee = e2 * (1.0 - e2);
    NN = a / Math.sqrt(1.0 - e2 * Math.sin(latitude1) * Math.sin(latitude1));
    T = Math.tan(latitude1) * Math.tan(latitude1);
    C = ee * Math.cos(latitude1) * Math.cos(latitude1);
    A = (longitude1 - longitude0) * Math.cos(latitude1);
    M = a * ((1 - e2 / 4 - 3 * e2 * e2 / 64 - 5 * e2 * e2 * e2 / 256) * latitude1 - (3 * e2 / 8 + 3 * e2 *
        e2 / 32 + 45 * e2 * e2 * e2 / 1024) * Math.sin(2 * latitude1) + (15 * e2 * e2 / 256 + 45 *
        e2 * e2 * e2 / 1024) * Math.sin(4 * latitude1) - (35 * e2 * e2 * e2 / 3072) * Math.sin(6 *
        latitude1));
    xval = NN * (A + (1 - T + C) * A * A * A / 6 + (5 - 18 * T + T * T + 72 * C - 58 * ee) * A * A * A * A *
        A / 120);
    yval = M + NN * Math.tan(latitude1) * (A * A / 2 + (5 - T + 9 * C + 4 * C * C) * A * A * A * A / 24 + (
        61 - 58 * T + T * T + 600 * C - 330 * ee) * A * A * A * A * A * A / 720);
    X0 = 1000000 * (ProjNo + 1) + 500000;
    Y0 = 0;
    xval = xval + X0;
    yval = yval + Y0;
    ret[0] = xval;
    ret[1] = yval;
 
    return ret;
}

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原文地址：https://blog.csdn.net/rosener/article/details/133795819

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