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!

C#代码







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();

}

}

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