GE与凯立德在功能区监测中的应用

唐晓春 任晓东 陆建伟

谷歌地球（Google Earth，GE）是一款谷歌公司开发的虚拟地球软件，它把卫星照片、航空照相和GIS布置在一个地球的三维模型上。GE中的位置点可以导出为KML或KMZ文件，方便文件交换，供他人使用。凯立德是深圳市凯立德科技股份有限公司的一款国产GPS导航软件。K码（9位短码）是凯立德独创的位置编码功能，用于精确描述和分享位置信息。

功能区监测中需要每个月从相同的采样点采集水样，GE中的采样点虽可以导出经纬度信息，但国内的导航软件不支持采用经纬度直接导航。凯立德K码虽可以在导航软件中直接输入进行单点定位，但并不能将所有采样点全部显示在一张地图上进行合理的路线规划。如何将GE与凯立德各自的优点结合起来，实现以合理的采样线路完成采集水样的任务，是一个值得思考的问题。

图1 K码转GCJ02图

一、地图坐标系简介

国内采用的地图坐标主要有三种， 分别为WGS84、GCJ02和BD09ll。

1.WGS84（地图坐标）

GE使用的是WGS84的坐标系统。WGS84为一种大地坐标系，也是目前广泛使用的GPS全球卫星定位系统使用的坐标系。

2.GCJ02（火星坐标）

GCJ02是由中国国家测绘局制订的地理信息系统的坐标系统。它是一种对经纬度数据的加密算法，即加入随机的偏差。国内出版的各种地图系统（包括电子形式），出于国家安全考虑，必须至少采用GCJ02对地理位置进行首次加密。

3.BD09ll（百度坐标）

百度坐标是在GCJ02加密的基础上，进行了BD09ll二次加密措施。

二、GE与凯立德互转

由于GE使用的是WGS84的坐标系统，国家从安全角度考虑不允许直接引用，因此凯立德为了方便导航者易于导航，就把经纬度坐标网格化，每一个网格单位代表纵横向0.1秒。

凯立德K码的具体格式如下：

K码是9位码，K码将地图分成了四块进行编码，中心点在内蒙的阿拉善左旗境内，经纬度是东经105度0分0秒，北纬40度0分0秒。以该点为中心分别在东西方向和南北方向画一条线当横纵（XY）坐标轴，那么第一象限（即东北方向的那块）的K码的第1位是5，第2、3、4象限的K码的第一位分别是6、7、8。K码的第2-5位表示东西方向上的坐标，第6-9位代表南北方向上的坐标。K码实际上就是一个凯立德特有的34进制数，（26个字母加10个阿拉伯数字，再去掉不用的小写L和O共34个字符），这个34进制数从左向右从低位向高位排列，K码与火星坐标可相互转换。

1.凯立德转WGS84

因为凯立德K码是在WGS84基础上，采用GCJ02（火星坐标）一次加密后，通过节3的算法得到的，因此首先要将K码转换成以经纬度表示的GCJ02格式，图1为凯立德K码转GCJ02的主要代码。

同时因为转换完成后的经纬度是GCJ02格式的，并不是真实的WGS84经纬度，直接将这样的经纬度标注到GE上，就会产生偏差，因此还要对转换过后的经纬度采用网络纠偏接口进行纠偏。

图2 GCJ02转K码图

strUrl = "http：//api.zdoz.net/transmore.ashx?lats=" & strlat &"&lngs=" & strlon & "&type=2"

将GCJ02转换成WGS84，根据输入次序返回如下的一个JSON格式的数组。

参数：lats=34.123;34.332;55.231&lngs=113.123;112.213;115.321&type=2

返回 ：{"Lng"：113.129429 37312582,"Lat"：34.1217618507 60855},{"Lng"：112.2191171095 7568,"Lat"：34.3306763095054},{"Lng"：115.33036232125529,"L at"：55.232930158541052}]

2.WGS84 转凯立德

首先通过网络纠偏接口将WGS84转换成GCJ02。

strUrl = "http：//api.zdoz.net/transmore.ashx?lats=" & strlat &"&lngs=" & strlon & "&type=1"

然后按照节3中的算法将GCJ02转换成凯立德K码。这样就可以解决在先有GE经纬度的情况下，如何采用凯立德K码进行导航的问题。

3.展汇采样点

按上述步骤将太仓片功能区用K码定位的所有采样点转换成无偏差的、GE所支持的WGS84坐标点并展汇到GE中的效果图，就可以直观地对太仓片功能区的采样点进行合理分片，并对各片的采样路线事先进行规划，对分片后的采样点采样时间有一个总体上的把握。

三、结束语

本文通过网络纠偏接口，实现了凯立得K码与GE的相互转换，克服了凯立得K码不能同时显示多个采样点、GE不能单独导航的缺点，为水文功能区监测采样点的合理分片，优化采样路径提供了一种有效的方法