IOS中GPS定位偏移纠正（适用于Google地图）

     在这个神奇的国度里，我们总得学习一些有中国特色的东东，例如“火星坐标”。也许有人还不知道这是什么玩意，我就简要介绍一下吧。      如果你有带GPS模块的智能手机，打开定位功能，然后访问Google地图。只要你身处中国大陆，你就会发现定位不准，大概有几百米的偏差。然而运行一些导航软件，你又会发现定位很准确，说明手机的GPS模块确实是正常的。      这种现象是怎么造成的呢？答案是人为造成的。简单来说，GPS模块获取到的坐标是WGS84坐标系的，中国政府出于种种目的的考虑，不允许中国的地图使用国际通用的WGS84坐标系，而非要加上一些偏移，这样的坐标系就俗称“火星坐标系”。而Google地图采用的也是加偏移过的火星坐标系，但GPS模块传给它的坐标却没有加偏移，于是就出现几百米的偏差了。这样的后果就是没法做需要很高精度的地理位置的应用了，就像那个悲剧的Google地图一样，你迷路时无法指望它告诉你正确的位置。      经过不懈的努力, 终于发现一位牛人用C语言写了一个算法, 不过他要用到一个数据文件, 而且比较大, 放在手机客户端一跑就内存崩溃了, 所以觉得不可取, 于是把他的C代码转化为C#的WebService服务. 代码如下, 供大家参考.希望对大家有所帮助!

 

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  1. class Program  
  2. {  
  3. const double M_PI = 3.14159265358979323846264338327950288;  
  4. const double M_E = 2.71828182845904523536028747135266250;  
  5.   
  6. public class MapCoord  
  7. {  
  8.     public int lng { set; get; }    //12151表示121.51  
  9.     public int lat { set; get; }    //3130表示31.30  
  10.     public int x_off { set; get; }  //地图x轴偏移像素值  
  11.     public int y_off { set; get; }  //地图y轴偏移像素值  
  12. }  
  13.   
  14. /// <summary>  
  15. /// 自定义比较类  
  16. /// </summary>  
  17. public class myReverserClass : IComparer  
  18. {  
  19.     public int Compare(object x, object y)  
  20.     {  
  21.         MapCoord data1 = (MapCoord)x, data2 = (MapCoord)y;  
  22.         int det_lng = data1.lng - data2.lng;  
  23.         if (det_lng != 0)  
  24.             return det_lng;  
  25.         else  
  26.             return data1.lat - data2.lat;  
  27.     }  
  28. }  
  29.   
  30. //这就需要一个把经纬度转换成地图xy轴坐标的算法：  
  31.   
  32. private static double lngToPixel(double lng, int zoom)  
  33. {  
  34.     return (lng + 180) * (256L << zoom) / 360;  
  35. }  
  36.   
  37. private static double latToPixel(double lat, int zoom)  
  38. {  
  39.     double siny = Math.Sin(lat * M_PI / 180);  
  40.     double y = Math.Log((1 + siny) / (1 - siny));  
  41.     return (128 << zoom) * (1 - y / (2 * M_PI));  
  42. }  
  43.   
  44.   
  45. //xy轴坐标加上对应的地图xy轴的偏移量，最后还要反过来将最终正确的地图xy轴坐标转换成正确的经纬度  
  46. private static double pixelToLng(double pixelX, int zoom)  
  47. {  
  48.     return pixelX * 360 / (256L << zoom) - 180;  
  49. }  
  50.   
  51. private static double pixelToLat(double pixelY, int zoom)  
  52. {  
  53.     double y = 2 * M_PI * (1 - pixelY / (128 << zoom));  
  54.     double z = Math.Pow(M_E, y);  
  55.     double siny = (z - 1) / (z + 1);  
  56.     return Math.Asin(siny) * 180 / M_PI;  
  57. }  
  58.   
  59. /// <summary>  
  60. /// 将字节转化为具体的数据对象  
  61. /// </summary>  
  62. /// <param name="buf"></param>  
  63. /// <returns></returns>  
  64. private static MapCoord getMapCoordFromBytes(byte[] buf)  
  65. {  
  66.     //数据文档结构是八字节为一个坐标及其偏移量,分别为经度,纬度,x偏移量,y偏移量; 每两字节为一个数据  
  67.     MapCoord coord = new MapCoord();  
  68.     byte[] b1 = new byte[2], b2 = new byte[2], b3 = new byte[2], b4 = new byte[2];  
  69.     Array.Copy(buf, 0, b1, 0, 2);  
  70.     Array.Copy(buf, 2, b2, 0, 2);  
  71.     Array.Copy(buf, 4, b3, 0, 2);  
  72.     Array.Copy(buf, 6, b4, 0, 2);  
  73.     coord.lng = System.BitConverter.ToInt16(b1, 0);  
  74.     coord.lat = System.BitConverter.ToInt16(b2, 0);  
  75.     coord.x_off = System.BitConverter.ToInt16(b3, 0);  
  76.     coord.y_off = System.BitConverter.ToInt16(b4, 0);  
  77.     return coord;  
  78. }  
  79.   
  80. /// <summary>  
  81. /// WGS84(GPS)坐标转火星坐标  
  82. /// </summary>  
  83. /// <param name="lat">纬度</param>  
  84. /// <param name="lng">经度</param>  
  85. public static void WGS2Mars(double lat, double lng)  
  86. {  
  87.     //读取数据文件  
  88.     //这里读取文件的地方可以单独提出来, 读一次之后保存到内存里, 读取时比较耗时间. 或者放到数据库中去.  
  89.     FileStream fs = new FileStream("offset.dat", FileMode.OpenOrCreate, FileAccess.Read);  
  90.     BinaryReader br = new BinaryReader(fs);  
  91.     int size = (int)fs.Length / 8;  
  92.     ArrayList array = new ArrayList();  
  93.     for (int i = 0; i < size; i ++)  
  94.     {  
  95.         //按八个字节八个字节来读取, 放在MapCoord对象中,并添加到ArrayList中  
  96.         byte[] source = br.ReadBytes(8);  
  97.         array.Add(getMapCoordFromBytes(source));  
  98.     }  
  99.     br.Close();  
  100.     fs.Close();  
  101.     //将要查找的坐标放置在MapCoord对象中  
  102.     MapCoord search = new MapCoord();  
  103.     search.lat = (int)(lat * 100);  
  104.     search.lng = (int)(lng * 100);  
  105.   
  106.     myReverserClass rc = new myReverserClass();  
  107.     //执行查找, 查询结果将返回array中的索引值  
  108.     int x = array.BinarySearch(0, array.Count, search, rc);  
  109.     //取得查找到的结果并进行计算  
  110.     MapCoord ret = (MapCoord)array[x];  
  111.     double pixY = latToPixel(lat, 18);  
  112.     double pixX = lngToPixel(lng, 18);  
  113.   
  114.     pixY += ret.y_off;  
  115.     pixX += ret.x_off;  
  116.     lat = pixelToLat(pixY, 18);  
  117.     lng = pixelToLng(pixX, 18);  
  118.     //输出校正后的结果  
  119.     Console.WriteLine("欢迎来到火星,坐标: lat:{0},lng:{1} !!!", lat, lng);  
  120. }  
  121.   
  122. static void Main(string[] args)  
  123. {  
  124.     //测试一下  
  125.     WGS2Mars(30.283780,120.116356);  
  126.     Console.ReadLine();  
  127. }  
  128.   
  129.  }  
class Program
{
const double M_PI = 3.14159265358979323846264338327950288;
const double M_E = 2.71828182845904523536028747135266250;

public class MapCoord
{
    public int lng { set; get; }    //12151表示121.51
    public int lat { set; get; }    //3130表示31.30
    public int x_off { set; get; }  //地图x轴偏移像素值
    public int y_off { set; get; }  //地图y轴偏移像素值
}

/// <summary>
/// 自定义比较类
/// </summary>
public class myReverserClass : IComparer
{
    public int Compare(object x, object y)
    {
        MapCoord data1 = (MapCoord)x, data2 = (MapCoord)y;
        int det_lng = data1.lng - data2.lng;
        if (det_lng != 0)
            return det_lng;
        else
            return data1.lat - data2.lat;
    }
}

//这就需要一个把经纬度转换成地图xy轴坐标的算法：

private static double lngToPixel(double lng, int zoom)
{
    return (lng + 180) * (256L << zoom) / 360;
}

private static double latToPixel(double lat, int zoom)
{
    double siny = Math.Sin(lat * M_PI / 180);
    double y = Math.Log((1 + siny) / (1 - siny));
    return (128 << zoom) * (1 - y / (2 * M_PI));
}


//xy轴坐标加上对应的地图xy轴的偏移量，最后还要反过来将最终正确的地图xy轴坐标转换成正确的经纬度
private static double pixelToLng(double pixelX, int zoom)
{
    return pixelX * 360 / (256L << zoom) - 180;
}

private static double pixelToLat(double pixelY, int zoom)
{
    double y = 2 * M_PI * (1 - pixelY / (128 << zoom));
    double z = Math.Pow(M_E, y);
    double siny = (z - 1) / (z + 1);
    return Math.Asin(siny) * 180 / M_PI;
}

/// <summary>
/// 将字节转化为具体的数据对象
/// </summary>
/// <param name="buf"></param>
/// <returns></returns>
private static MapCoord getMapCoordFromBytes(byte[] buf)
{
    //数据文档结构是八字节为一个坐标及其偏移量,分别为经度,纬度,x偏移量,y偏移量; 每两字节为一个数据
    MapCoord coord = new MapCoord();
    byte[] b1 = new byte[2], b2 = new byte[2], b3 = new byte[2], b4 = new byte[2];
    Array.Copy(buf, 0, b1, 0, 2);
    Array.Copy(buf, 2, b2, 0, 2);
    Array.Copy(buf, 4, b3, 0, 2);
    Array.Copy(buf, 6, b4, 0, 2);
    coord.lng = System.BitConverter.ToInt16(b1, 0);
    coord.lat = System.BitConverter.ToInt16(b2, 0);
    coord.x_off = System.BitConverter.ToInt16(b3, 0);
    coord.y_off = System.BitConverter.ToInt16(b4, 0);
    return coord;
}

/// <summary>
/// WGS84(GPS)坐标转火星坐标
/// </summary>
/// <param name="lat">纬度</param>
/// <param name="lng">经度</param>
public static void WGS2Mars(double lat, double lng)
{
    //读取数据文件
    //这里读取文件的地方可以单独提出来, 读一次之后保存到内存里, 读取时比较耗时间. 或者放到数据库中去.
    FileStream fs = new FileStream("offset.dat", FileMode.OpenOrCreate, FileAccess.Read);
    BinaryReader br = new BinaryReader(fs);
    int size = (int)fs.Length / 8;
    ArrayList array = new ArrayList();
    for (int i = 0; i < size; i ++)
    {
        //按八个字节八个字节来读取, 放在MapCoord对象中,并添加到ArrayList中
        byte[] source = br.ReadBytes(8);
        array.Add(getMapCoordFromBytes(source));
    }
    br.Close();
    fs.Close();
    //将要查找的坐标放置在MapCoord对象中
    MapCoord search = new MapCoord();
    search.lat = (int)(lat * 100);
    search.lng = (int)(lng * 100);

    myReverserClass rc = new myReverserClass();
    //执行查找, 查询结果将返回array中的索引值
    int x = array.BinarySearch(0, array.Count, search, rc);
    //取得查找到的结果并进行计算
    MapCoord ret = (MapCoord)array[x];
    double pixY = latToPixel(lat, 18);
    double pixX = lngToPixel(lng, 18);

    pixY += ret.y_off;
    pixX += ret.x_off;
    lat = pixelToLat(pixY, 18);
    lng = pixelToLng(pixX, 18);
    //输出校正后的结果
    Console.WriteLine("欢迎来到火星,坐标: lat:{0},lng:{1} !!!", lat, lng);
}

static void Main(string[] args)
{
    //测试一下
    WGS2Mars(30.283780,120.116356);
    Console.ReadLine();
}

 }

 

OK，大功告成，火星人民欢迎您!!

参考资料: 原C语言帖   http://xcodev.com/wordpress/?p=131

原文地址: http://freshflower.iteye.com/blog/1606960

posted @ 2014-12-05 16:04  wx0123  阅读(1887)  评论(0)  编辑  收藏  举报