关于百度地图坐标转换接口的研究

这个世界的坐标系统已经让人搞得昏头转向(请看这篇:国内各地图API比较),而百度地图还用了自家的坐标系统,今天偶然看到百度地图批量转换接口,心想看看代码反转一下,但尝试无果。虽然将百度坐标转换成火星坐标不成,但我还是有些东西想和大家分享,使用百度地图坐标接口实现地球坐标转换到火星坐标。

在说这个问题之前,我们还是普及一下坐标系统的概念。我们使用GPS系统获得的坐标系统,基本为标准的国际通用的WGS84坐标系统,而我们的国测局出于安全考虑,推出了02坐标系统,就是在标准的WGS84坐标系统上进行了人为的偏移,并且还是非线性的,所有的导航软件导航地图都需要使用国家02坐标系统,比如Google地图、腾讯SOSO地图等就是直接使用了国家02坐标系统,我们有一个不成文的说法,前者叫地球坐标,后者叫火星坐标,并且,火星坐标是无法转换成地球坐标的(网上虽然有一定的方法,但基本上都是基于偏移数据库,精度较高的数据库需要购买,当然这都是一种破解手段)。而百度地图等,可能是出于商业化考虑,为了不让自己的用户流失,而推出了自家的坐标系统,就是谁也看不懂的百度坐标系统,在百度地图上,没有任何偏差,但你又无法将转换后的百度坐标系统反转回来,这样你用百度地图坐标就自然离不开百度了。对于这样的行径,很是无语,但作为一个公司的商业化手段,也算能理解。

说完坐标系统,我们自然能够知道这里的问题,我穷举了六个问题,来说说我对此的研究。

1、地球坐标转火星坐标

原则上,国家提供了保密插件,直接可算,但你必须通过正规的商业化渠道才可以获得,一般的个人是不可能从国测局取得保密插件代码的。

这个问题不是没有解决办法,因为网络地图公司就一定会使用到这样的接口,比如Google地图、MapABC地图等,网上一个朋友在iOS上实现了该转换,用的是高德MapABC的接口(详见这里),我来说说百度地图接口的做法。

接口地址:http://api.map.baidu.com/ag/coord/convert?x=121.583140&y=31.341174&from=0&to=2&mode=1

说明:x和y就是经纬度了,替换成你真实的经纬度即可,from和to表示坐标系,0表示地球坐标,2表示火星坐标,4表示百度坐标,所以这里是从地球坐标转换成火星坐标,mode参数未知。

结果:[{"error":0,"x":"MTIxLjU4NzM2NDA5NTA1","y":"MzEuMzM5MDI3NTA2NTE="}]

说明:error为0表示没有错误,返回的x和y是base64算法后的结果(可以自行Google加解密base64),解密后就是:121.58736409505和31.33902750651,这个就是火星坐标。

问题:我不知道官方是否提供了这个方法,但验证下来基本没有偏差(第六位同MapABC加密出来的不同,原因未知),第六位的偏差也可以基本忽略。

本想用这个接口自己来写一个小软件的,但想想过于麻烦,所以有心的朋友来写一个吧,当然,也要注意,这个接口的调用最好是异步的,并且每次最多好像是20个。

2、火星坐标转地球坐标

如上文所述,国家是不可能公开这个算法的,网上流传的基本上都是基于数据库的,而高精度的反算数据库有人是卖钱的。

关于这方面的研究,三年前就已经是热火朝天了,只是个人有一两个工具可用,所以也一直无心研究具体实现。至于数据库,0.1的数据库应该是比较容易获得的,由于手头看到的都已经加密成二进制,所以待我找到后再同大家分享吧。顺便推荐一下这篇:一种根据纠偏数据对火星坐标进行完美拟合的方法,有兴趣的朋友可以研究一下,或者做成一个工具。

3、地球坐标到百度坐标

百度已经提供了两个示例:

坐标转换示例:http://dev.baidu.com/wiki/static/map/API/examples/?v=1.3&0_6#0&6

批量坐标转换示例:http://dev.baidu.com/wiki/static/map/API/examples/?v=1.3&0_7#0&7

虽然这两个示例中,百度提供了一个js,但实际上也逃离不了第一点中描述的接口http://api.map.baidu.com/ag/coord/convert?x=121.583140&y=31.341174&from=0&to=2&mode=1,只是变更为了from 0 to 4。以此类推,下述第四点即为from 2 to 4。

4、火星坐标到百度坐标

同第三点所述。

5、百度坐标到火星坐标

这是我本次所想破解的问题,结合上文所述,地球坐标到火星坐标是国家的方法,那么火星坐标到百度坐标应该是自己的算法,既然搜狗能够解密出百度的坐标(提供的也仅仅是接口,无实际算法),那么按照道理根据规律也是可以进行解密。我做了几个坐标,尝试着看出其中的规律:

火星经度 火星纬度 百度经度(base64) 百度纬度(base64) 百度经度 百度纬度
121 31 MTIxLjAwNjU2MzI3ODQ2 MzEuMDA1ODIyNzk4NjUz 121.006563278460000 31.005822798653000
122 32 MTIyLjAwNjUzMTI0NjE= MzIuMDA1ODEyNjA1NDk0 122.006531246100000 32.005812605494000
123 33 MTIzLjAwNjQwMDk5OTQ1 MzMuMDA2MzY4OTk5ODUx 123.006400999450000 33.006368999851000
124 34 MTI0LjAwNjU2NzcwMzgy MzQuMDA1ODE4NTgwMTIy 124.006567703820000 34.005818580122000
121.00000000001 31 MTIxLjAwNjU2MzI3ODQ3 MzEuMDA1ODIyNzk4NjUz 121.006563278470000 31.005822798653000
121.000000001 31 MTIxLjAwNjU2MzI3OTQ2 MzEuMDA1ODIyNzk4NjM3 121.006563279460000 31.005822798637000

可惜我不是学数学的,对于非线性的分析确实很难,只好作罢。不知道有大侠可否分析出其中的规律来?很是期待。

6、百度坐标到地球坐标

这个问题基本无解,即便有解也需要先解决第五点和第二点。这里就不多说了。

这就是我一个晚上对此问题的研究,欢迎大家继续研究讨论。

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