一、基础问题
 
1.1、GPS坐标与经纬度的关系？其实GPS坐标 = 经纬度。
 
https://www.cnblogs.com/sekon/p/4297180.html
 
https://www.cnblogs.com/sylvanas2012/p/5342530.html
 
https://blog.csdn.net/zouli415/article/details/80689172
 
一般从GPS得到的数据是经纬度。经纬度有多种表示方法。
 1.)  ddd.ddddd， 度 . 度的十进制小数部分（5位）例如：31.12035º
 2.) ddd.mm.mmm，度 . 分 . 分的十进制小数部分（3位）例如 31º10.335′
 3.) ddd.mm.ss, 度 . 分 . 秒 例如 31º12’42″
 地球上任何一个固定的点都可以用确定的经纬度表示出来。
 
关于经纬度坐标转换的方法
 一、十进制转换成经纬度
 把经纬度转换成十进制的方法很简单
 如下就可以了
 Decimal Degrees = Degrees + minutes/60 + seconds/3600
 例：57°55’56.6″ =57+55/60+56.6/3600=57.9323888888888
 114°65’24.6″=114+65/60+24.6/3600=结果自己算!
 
如把经纬度 (longitude，latitude) (205.395583333332，57.9323888888888)
 转换据成坐标(Degrees,minutes,seconds)(205°23’44.1″，57°55’56.6″)。
 步骤如下：
 
1， 直接读取”度”：205
 2，(205.395583333332-205)*60=23.734999999920 得到”分”：23
 3，(23.734999999920-23)*60=44.099999995200 得到”秒”：44.1
 
采用同样的方法可以得到纬度坐标：57°55’56.6″
 
1.2、经纬度如何转换成谷歌地图平面坐标？
 
https://blog.csdn.net/mokeyjay/article/details/38062945
 
输入地点——>通过谷歌API获取经纬度——>转成谷歌地图平面xy坐标。
 
1.3、谷歌地图是什么来的？
 
https://blog.csdn.net/dyxcome/article/details/81610888
 
1.4、经纬度如何转化成地球为参考的XYZ坐标(采用WGS-84坐标系)。
 
https://wenku.baidu.com/view/4c932baf915f804d2b16c1dc.html
 
https://wenku.baidu.com/view/fc0818298e9951e79b8927df.html
 
 
经纬度与高度的参数： 
 
 
转成平面坐标后，得到的地球平面(注意不是谷歌地图平面)XYZ值如下:
 
 
 
1.5、谷歌地图上的lat、lna、geo 是什么意思？
 
下图综合表示lietuva vilnius这个城市的坐标为54.6961334816182，25.2985095977783  
 
 
lat——表示纬度
 
lna——表示经度
 
lietuva vilnius——表示城市，在国外。
 
geo——表示地球坐标的意思。如
 
 
1.6、谷歌地图上的maker 是什么意思？
 
maker表示谷歌地图平面坐标，经纬度需要转成谷歌地图平面坐标才能显示。该链接给出了两者的转换关系https://zhidao.baidu.com/question/176521124669835724.html
 
 
 
 
1.7、谷歌地图的ServerOnly、ServerAndCache、CacheOnly是什么意思？
 
     https://blog.csdn.net/chao20150805/article/details/51014485?utm_source=blogxgwz4  
 
      地图数据获取的方式，总共有三种方式，我这里写到的是只是缓存，除了CacheOnly还有ServerOnly、ServerAndCache
 本地缓存加载、网络加载、本地和网络同时加载，本地和网络加载是地图在加载的时候先加载本地数据库的地图瓦片，如果不存在了，将从网络获取到地图瓦片，一遍进行地图展示，一遍保存到本地数据库中。
 
1.8、MainMap.Position、currentMarker是什么意思？
 
 前者表示经纬度的点，后者表示标记。
 
 
二、经纬度、地球平面坐标(即墨卡托坐标 = 谷歌地图平面坐标)、谷歌地图瓦片/像素坐标的转换关系 
 
2.1、经纬度（WGS84坐标下的经纬度，由GPS定位得出）与地球平面坐标的互转
 
经纬度——>墨卡托坐标 = 谷歌地图平面坐标。
 
https://blog.csdn.net/wb175208/article/det3ails/54293831
 
墨卡托坐标（即谷歌平面坐标）——>经纬度
 
https://blog.csdn.net/mr_jianrong/article/details/72625811
 
2.2、地球平面坐标转谷歌地图瓦片/像素坐标
 
网上没有资料。
 
2.3、经纬度与谷歌地图瓦片/像素坐标的互转
 
经纬度<——>谷歌地图瓦片/像素坐标
 
https://blog.csdn.net/zhaozhipeng/article/details/45117239
 
https://blog.csdn.net/wudiazu/article/details/76597294
 
https://blog.csdn.net/wanm9/article/details/52319061
 
 
 

原文出处：
http://blog.sina.com.cn/s/blog_7b0807af0101lh3n.html

 
 GPS坐标和经纬度的算法和概率不太一样，但是我们可能会将他们互通起来用，下面先贴上我做的转换工具：http://map.yanue.net/gps.html。里面实现了gps到谷歌地图百度地图经纬度的转换。不含糊，下面将他们之间的联系。
 
 GPS坐标系我本身不太了解它跟谷歌地图经纬度有多大区别，于是搜了一下，看看他们的区别：
 
 地形图坐标系：我国的地形图采用高斯－克吕格平面直角坐标系。在该坐标系中，横轴：赤道，用Ｙ表示；纵轴：中央经线，用Ｘ表示；坐标原点：中央经线与赤道的交点，用0表示。赤道以南为负，以北为正；中央经线以东为正，以西为负。我国位于北半球，故纵坐标均为正值，但为避免中央经度线以西为负值的情况，将坐标纵轴西移500公里。
 
 北京54坐标系：1954年我国在北京设立了大地坐标原点，采用克拉索夫斯基椭球体，依此计算出来的各大地控制点的坐标，称为北京54坐标系。
 GS84坐标系：即世界通用的经纬度坐标系。
 
 经纬度表示：1884年国际经度会议规定，以通过英国伦敦格林威治天文台子午仪中心的经线为0°经线。从0°经线往东叫东经，往西叫西经，东、西各分180°。习惯上以西经20°和东经160°为分界把地球分为东西两个半球。假如从地轴的正中间将地球切成南北两半，上边的一半叫北半球，下边的一半叫南半球。被切的这个平面，叫赤道面。赤道面与地球表面相交的线叫赤道。纬线从赤道往两极越来越短，到了两极就缩小成一个点了。科学家们把赤道定为0°纬线，从赤道向两极各分为90°，赤道以南叫南纬，赤道以北叫北纬。在计算机或GPS上经纬度经常用度、分、秒和度.度、分.分、秒.秒的混合方式进行表示，度、分、秒间的进制是60进制，度.度、分.分、秒.秒的进制是100进制，换算时一定要注意。可以近似地认为每个纬度之间的距离是不变的111KM,每分间 1.85KM，每秒间31.8M。经度间的距离随纬度增高逐渐减小，可按以下公式计算：
 
 经度1°长度=111.413cosφ一0.094cos3φ公里(纬度φ处)。
 一般从GPS得到的数据是经纬度。经纬度有多种表示方法。
 1.)  ddd.ddddd， 度 . 度的十进制小数部分（5位）例如：31.12035º
 2.) ddd.mm.mmm，度 . 分 . 分的十进制小数部分（3位）例如 31º10.335′
 3.) ddd.mm.ss, 度 . 分 . 秒 例如 31º12’42″
 地球上任何一个固定的点都可以用确定的经纬度表示出来。
 
 关于经纬度坐标转换的方法
 一、十进制转换成经纬度
 把经纬度转换成十进制的方法很简单
 如下就可以了
 Decimal Degrees = Degrees + minutes/60 + seconds/3600
 例：57°55’56.6″ =57+55/60+56.6/3600=57.9323888888888
 114°65’24.6″=114+65/60+24.6/3600=结果自己算!
 
 如把经纬度 (longitude，latitude) (205.395583333332，57.9323888888888)
 转换据成坐标(Degrees,minutes,seconds)(205°23’44.1″，57°55’56.6″)。
 步骤如下：
 
 1， 直接读取”度”：205
 2，(205.395583333332-205)*60=23.734999999920 得到”分”：23
 3，(23.734999999920-23)*60=44.099999995200 得到”秒”：44.1
 
 采用同样的方法可以得到纬度坐标：57°55’56.6″
 
 好大一篇，都是别的地方copy过来的！
 
  本人使用的gps模块返回的数据格式是0183gps协议，返回的十进制经纬度，在地图显示需以上转换
 
 The end
 

在我们的屏幕上，有一张地图，这张地图经过缩放、平移、旋转，最终地理坐标和屏幕坐标的关系大致如下图所示：
 
 
这种关系要怎么描述呢？我们可以假设地图是一张纸，而屏幕是一堵墙。只要我们有两个图钉，我们就能把纸定在墙上。我们把这两个点称为锚点。锚点在屏幕坐标系上的坐标是(x1,y1)和(x2,y2)，对应在地理坐标系上的坐标是(lon1,lat1)和(lon2,lat2)。
 
那现在的问题就变成了，已知两个锚点的坐标，
 
（1）地理坐标转屏幕坐标：已知任意一点的地理坐标(lon,lat)，求它在屏幕上的坐标(x,y)
 
（2）屏幕坐标转地理坐标：已知任意一点的屏幕坐标(x,y)，求它的经纬度坐标(lon,lat)
 
转换算法
 
1、地理坐标平面化
 
首先是地理坐标的平面化转化。在一个小范围内（例如是方圆几公里内），我们可以假设地面是平的，而不是弯的。如果经纬度都用弧度表示，那么1纬度对应的长度是：
 
1lat_len=R*lat
 
其中R是地球半径。
 
而相同经度间的距离会随着纬度的增加而减少，在lat这一纬度下，1经度对应的长度是：
 
1lon_len=R*lon*cos(lat)
 
那么，(lon,lat)这个坐标平面化后的坐标就是：(R*lon*cos(lat),R*lat)
 
2、向量法
 
由已知点和未知点组成两组向量：
 
 
由于坐标系转换是线性变换，所以两组向量有以下特性：
 
（1）两向量在不同的坐标系中的长度比是相同的。
 
（2）两向量在不同的坐标系中的夹角是相同的。
 
根据上面两个特性，我们可列出方程组：
 
设向量1为(dx1,dy1)，(dlon1,dlat1)，向量2为(dx2,dy2)，(dlon2,dlat2)，
 
其中dx1=x2-x1，dy1=y2-y1，dlon1=lon2-lon1，dlat1=lat2-lat1
 
dx2=x-x1，dy2=y-y1，dlon2=lon-lon1，dlat2=lat-lat1，
 
然后k1=norm(dx1,dy1)，k2=norm(dlon1,dlat1)，k3=norm(dx2,dy2)，k4=norm(dlon2,dlat2)
 
有方程组：
 
（1）k1/k2 = k3/k4
 
（2）(dx1*dlon1+dy1*dlat1)/k1/k2 = (dx2*dlon2+dy2*dlat2)/k3/k4
 
通过解上面的方程组，我们就能得到未知和屏幕坐标或未知的地理坐标。
 
3、C#代码实现
 
地理坐标转屏幕坐标：
 
double lon_cos = Math.Cos(lat2 * Math.PI / 180);

double m = (lon2 - lon1) * lon_cos;
double n = (lat2 - lat1);
double p = (lon - lon1) * lon_cos;
double q = (lat - lat1);

double M = x2 - x1;
double N = y2 - y1;

double a = (p * p + q * q) * (M * M + N * N) / (m * m + n * n);
double b = (m * p + q * n) * norm(M, N) * Math.Sqrt(a) / (norm(m, n) * norm(p, q));

double c = Math.Sqrt(b * b * N * N - (M * M + N * N) * (b * b - a * M * M));

double Q1 = (b * N + c) / (M * M + N * N);
double Q2 = (b * N - c) / (M * M + N * N);

double P1 = (b - Q1 * N) / M;
double P2 = (b - Q2 * N) / M;

double x_1 = P1 + x1;
double y_1 = Q1 + y1;
double x_2 = P2 + x1;
double y_2 = Q2 + y1;

double judge1 = (x_1 - x1) * (y2 - y1) - (y_1 - y1) * (x2 - x1);
double judge2 = (x_2 - x1) * (y2 - y1) - (y_2 - y1) * (x2 - x1);
double judge = (lon - lon1) * (lat2 - lat1) - (lat - lat1) * (lon2 - lon1);

double x = 0;
double y = 0;
if (judge * judge1 < 0)
{
    x = x_1;
    y = y_1;
}
else
{
    x = x_2;
    y = y_2;
}
 
屏幕坐标转地理坐标：
 
double lon_cos = Math.Cos(lat2 * Math.PI / 180);

double m = (lon2 - lon1) * lon_cos;
double n = (lat2 - lat1);

double M = x2 - x1;
double N = y2 - y1;
double P = x - x1;
double Q = y - y1;

double a = (P * P + Q * Q) * (m * m + n * n) / (M * M + N * N);
double b = (M * P + Q * N) * norm(m, n) * Math.Sqrt(a) / (norm(M, N) * norm(P, Q));

double c = Math.Sqrt(b * b * n * n - (m * m + n * n) * (b * b - a * m * m));

double q1 = (b * n + c) / (m * m + n * n);
double q2 = (b * n - c) / (m * m + n * n);

double p1 = (b - q1 * n) / m;
double p2 = (b - q2 * n) / m;

double lon_1 = p1 / lon_cos + lon1;
double lat_1 = q1 + lat1;
double lon_2 = p2 / lon_cos + lon1;
double lat_2 = q2 + lat1;

double judge1 = (lon_1 - lon1) * (lat2 - lat1) - (lat_1 - lat1) * (lon2 - lon1);
double judge2 = (lon_2 - lon1) * (lat2 - lat1) - (lat_2 - lat1) * (lon2 - lon1);
double judge = (x - x1) * (y2 - y1) - (y - y1) * (x2 - x1);

double lon = 0;
double lat = 0;
if (judge * judge1 < 0)
{
    lon = lon_1;
    lat = lat_1;
}
else
{
    lon = lon_2;
    lat = lat_2;
}
 
 

各种坐标体系之间的经纬度如何转换？到底有哪些坐标体系？什么是火星坐标？为什么我的坐标，在地图上显示会有偏移？本工具可以转换国测局坐标(火星坐标,比如高德地图在用),百度坐标,wgs84坐标(谷歌国外以及绝大部分国外在线地图使用的坐标)。
 
工具链接：http://www.atoolbox.net/Tool.php?Id=838
 
 
互联网地图的坐标系现状
 
地球坐标 (WGS84)
 
国际标准，从 GPS 设备中取出的数据的坐标系
 
国际地图提供商使用的坐标系
 
火星坐标 (GCJ-02)也叫国测局坐标系
 
中国标准，从国行移动设备中定位获取的坐标数据使用这个坐标系
 
国家规定： 国内出版的各种地图系统（包括电子形式），必须至少采用GCJ-02对地理位置进行首次加密。
 
百度坐标 (BD-09)
 
百度标准，百度 SDK，百度地图，Geocoding 使用
 
 
 
 
 
从设备获取经纬度（GPS）坐标
 
 如果使用的是百度sdk那么可以获得百度坐标（bd09）或者火星坐标（GCJ02),默认是bd09
 
 如果使用的是ios的原生定位库，那么获得的坐标是WGS84
 
 如果使用的是高德sdk,那么获取的坐标是GCJ02
 
 
 
互联网在线地图使用的坐标系
 
 火星坐标系：
 
 iOS 地图（其实是高德）
 
 Google国内地图（.cn域名下）
 
 搜搜、阿里云、高德地图、腾讯
 
 百度坐标系：
 
 当然只有百度地图
 
 WGS84坐标系：
 
 国际标准，谷歌国外地图、osm地图等国外的地图一般都是这个