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gps纠偏数据库及gps纠偏算法PHP
网络 2014/4/28 14:53:55利用0.01精度校正库offset.dat文件修正中国地图经纬度偏移。
gps设备获取的经纬度跟实际地图经纬度有偏移，大陆地图是这样的。google地图存在偏移是众所周知的事实，说到底就是火星坐标系和真实gps之间的转换，我国所有的地图为了安全起见都作了加偏。具体偏移原因见: gps纠偏及大陆地图偏移原因。
总之，gps是从卫星上获取的经纬度，是准确的：GPS坐标转换经纬度及换算方法。实际的地图都在原有的基础上加偏移值，天朝说是为了安全呗。因此，gps获取出来的经纬度直接在地图上展示，那肯定是不准确的，有偏差。当然不管google map,百度地图，搜狗地图等每一个都一样，但是他们的偏移算法肯定不一样，偏移的值也不一样。
google的国内地图坐标都是加过密的，由高德提供。百度的地图数据也是加过密的，估计是四维提供。但是不同批次的数据加密后的坐标是有偏差的。总而言之，相对GPS数据，两种地图都是有偏差的。
经纬度在http://maps.google.com和google earth上可以准确对应，但是在ditu.google.cn和百度地图上得到的总是偏移的
既然有了偏移，就需要使用纠偏来解决gps定位问题，
GPS坐标转百度坐标方法：
http://api.map.baidu.com/ag/coord/convert?from=0&to=4&x=’.经度.’&y=’.纬度
google目前没有类似百度这样的，只能通过纠偏数据库进行校验。
纠偏数据库都是要钱的，0.001精度2-5k都有卖，我网上找到一个0.01精度的，是一个 offset.dat 文件, 总共74.9M,数据为9813675条,不敢独享，分享给大家.
google纠偏数据库：
http://file.yanue.net/map/offset.dat.
基于该数据库，我搞个的纠偏接口
免费纠偏接口:
http://map.yanue.net/gpsApi.php
参数:
lat: gps原始纬度,如22.502412986242,请保留小数点3位以上
lng: gps原始经度,如113.93832783228,请保留小数点3位以上
gps纠偏工具：
说正题，有了偏移数据库之后，根据算法就可以完成目的了。
下面贴出纠偏算法
php利用offset.dat修正gps经纬度的算法：
<?php
/**
* gps经纬度修正
*
* 功能说明:利用0.01精度校正库offset.dat文件修正中国地图经纬度偏移。
* 该校正适用于 Google map China, Microsoft map china ,MapABC 等，这些地图构成方法是一样的。
* 使用方法:
$gps = new GpsOffset();
echo $gps->geoLatLng($lat,$lng);
* 注意: 请在服务器开启offset.dat读取权限
* @author yanue (yanue@outlook.com)
* @version 1.0
* @copyright yanue.net
* @time 2013-06-30
*/
class GpsOffset {
const datMax = 9813675;# 该文件最大数据为9813675条
private $fp = null;
/*
* 构造函数，打开 offset.dat 文件并初始化类中的信息
* @param string $filename
* @return null
*/
function __construct($filename = "offset.dat") {
if (($this->fp = @fopen($filename, 'rb')) !== false) {
//注册析构函数，使其在程序执行结束时执行
register_shutdown_function(array(&$this, '__construct'));
}
}
/*
* 读取dat文件并查找偏移像素值
* 说明:
* dat文件结构:该文件为0.01精度校正数据,并以lng和lat递增形式组合.
* 其中以8个字节为一组:
* lng : 2字节经度,如12151表示121.51
* lat : 2字节纬度,如3130表示31.30
* x_off : 2字节地图x轴偏移像素值
* y_off : 2字节地图y轴偏移像素值
* 因此采用二分法并以lng+lat的值作为条件
* 注意:请在服务器开启offset.dat读取权限
*
*/
private function fromEarthToMars($lat,$lng){
$tmpLng=intval($lng * 100);
$tmpLat=intval($lat * 100);
$left = 0; //开始记录
$right = self::datMax; //结束记录
$searchLngLat = $tmpLng.$tmpLat;
// 采用用二分法来查找查数据
while($left <= $right){
$recordCount =(floor(($left+$right)/2))*8; // 取半
fseek ( $this->fp, $recordCount , SEEK_SET ); // 设置游标
$c = fread($this->fp,8); // 读8字节
$lng = unpack('s',substr($c,0,2));
$lat = unpack('s',substr($c,2,2));
$x = unpack('s',substr($c,4,2));
$y = unpack('s',substr($c,6,2));
$curLngLat=$lng[1].$lat[1];
if ($curLngLat==$searchLngLat){
fclose($this->fp);
return array('x'=>$x[1],'y'=>$y[1]);
break;
}else if($curLngLat<$searchLngLat){
$left=($recordCount/8) + 1;
}else if($curLngLat>$searchLngLat){
$right=($recordCount/8) - 1;
}
}
fclose($this->fp);
return false;
}
// 转换经纬度到
public function geoLatLng($lat,$lng){
$offset =$this->fromEarthToMars($lat,$lng);
$lngPixel=$this->lngToPixel($lng,18)+$offset['x'];
$latPixel=$this->latToPixel($lat,18)+$offset['y'];
$mixLat = $this->pixelToLat($latPixel,18);
$mixLng = $this->pixelToLng($lngPixel,18);
return array('lat'=>$mixLat,'lng'=>$mixLng);
}
//经度到像素X值
private function lngToPixel($lng,$zoom) {
return ($lng+180)*(256<<$zoom)/360;
}
//纬度到像素Y值
private function latToPixel($lat, $zoom) {
$siny = sin($lat * pi() / 180);
$y=log((1+$siny)/(1-$siny));
return (128<<$zoom)*(1-$y/(2*pi()));
}
//像素X到经度
private function pixelToLng($pixelX,$zoom){
return $pixelX*360/(256<<$zoom)-180;
}
//像素Y到纬度
private function pixelToLat($pixelY, $zoom) {
$y = 2*pi()*(1-$pixelY /(128 << $zoom));
$z = pow(M_E, $y);
$siny = ($z -1)/($z +1);
return asin($siny) * 180/pi();
}
public function __destruct(){
if($this->fp){
fclose($this->fp);
}
$this->fp = null;
}
}
C#
using System; using System.Collections.Generic; using System.Linq; using System.Text; namespace MapDigit.GIS { public class GeoLatLng { public GeoLatLng(double latitude, double longitude) { this.latitude = latitude; this.longitude = longitude; } public double latitude; public double longitude; } public class GeoPoint { public GeoPoint(int x, int y) { this.x = x; this.y = y; } public int x; public int y; } public class OffsetInChina { //用于从GPS坐标转换为偏移后坐标 public static GeoLatLng fromEarthToMars(GeoLatLng earth) { GeoPoint ptOffset = getOffset(earth.latitude, earth.longitude); if (ptOffset.x != 0 || ptOffset.y != 0) { int pixelX, pixelY; TileSystem.LatLongToPixelXY(earth.latitude, earth.longitude, 18, out pixelX, out pixelY); GeoPoint pt = new GeoPoint(pixelX, pixelY); pt.x += ptOffset.x; pt.y += ptOffset.y; double latitude, longitude; TileSystem.PixelXYToLatLong(pt.x, pt.y, 18, out latitude, out longitude); return new GeoLatLng(latitude, longitude); } else { return new GeoLatLng(earth.latitude, earth.longitude); } } //用于将偏移后坐标转成真实的坐标 public static GeoLatLng fromMarToEarth(GeoLatLng mars) { GeoPoint ptOffset = getOffset(mars.latitude, mars.longitude); if (ptOffset.x != 0 || ptOffset.y != 0) { int pixelX, pixelY; TileSystem.LatLongToPixelXY(mars.latitude, mars.longitude, 18, out pixelX, out pixelY); GeoPoint pt = new GeoPoint(pixelX, pixelY); pt.x -= ptOffset.x; pt.y -= ptOffset.y; double latitude, longitude; TileSystem.PixelXYToLatLong(pt.x, pt.y, 18, out latitude, out longitude); return new GeoLatLng(latitude, longitude); } else { return new GeoLatLng(mars.latitude, mars.longitude); } } //这个函数用于将需要查询的经纬度转成最近的0.01分度值，无插值 //也可以自行实现插值 private static GeoPoint getQueryLocation(double latitude, double longitude) { int lat = (int)(latitude * 100); int lng = (int)(longitude * 100); double lat1 = ((int)(latitude * 1000 + 0.499999)) / 10.0; double lng1 = ((int)(longitude * 1000 + 0.499999)) / 10.0; for (double x = longitude; x < longitude + 1; x += 0.5) { for (double y = latitude; x < latitude + 1; y += 0.5) { if (x <= lng1 && lng1 < (x + 0.5) && lat1 >= y && lat1 < (y + 0.5)) { return new GeoPoint((int)(x + 0.5), (int)(y + 0.5)); } } } return new GeoPoint(lng, lat); } private static GeoPoint getOffset(double longitude, double latitude) { //这个函数用于返回查询结果，就是从校正数据中返回18级时x,y方偏移 //可以自行实现 return null; } } }参考文章：http://go2log.com/2011/08/30/%E4%B8%AD%E5%9B%BD%E5%9C%B0%E5%9B%BE%E5%81%8F%E7%A7%BB%E6%A0%A1%E6%AD%A3php%E7%AE%97%E6%B3%95/（有c#算法）至此，文章完
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