基于 Java 在高德地图面查询检索中使用 WGS84 坐标的方法

前言

随着移动互联网的发展，基于位置的服务（LBS）需求日益增长。商场作为城市商业活动的重要载体，其周边的地理信息对于消费者、商家以及城市规划者具有重要的参考价值。在高德地图中，POI（Point of Interest，兴趣点）数据包含了各种类型的地理实体。高德地图默认采用中国标准的火星坐标系（GCJ-02）。WGS84 坐标系统是一种全球通用的地理坐标系统。在高德的检索 API 中，传入的检索面数据的坐标通常要求是高德坐标系。如果需求是传入 WGS84 的坐标，则需要进行坐标转换后才能作为查询参数传入。

本文将以某商场的 POI 数据检索为例，探讨这一方法的实现过程和应用效果。除了讲解如何实现不同的空间面转换查询，还讲解如何实现对高德地图进行穷举查询。

一、面数据检索简介

本节重点对高德地图中的面检索 API 进行介绍，分别从服务地址、请求参数、响应参数三个方面进行讲解。

1、服务地址

多边形区域搜索 API 服务地址

URL	请求方式
https://restapi.amap.com/v5/place/polygon?parameters	GET

parameters 代表的参数包括必填参数和可选参数。所有参数均使用和号字符 (&) 进行分隔。

2、请求参数

参数名	含义	规则说明	是否必须	缺省值
key	高德 Key	用户在高德地图官网申请 Web 服务 API 类型 Key	必填	无
polygon	多边形区域	多个坐标对集合，坐标对用"	"分割。多边形为矩形时，可传入左上右下两顶点坐标对；其他情况下首尾坐标对需相同。	必填
keywords	地点关键字	需要被检索的地点文本信息。只支持一个关键字，文本总长度不可超过 80 字符	可选	无
types	指定地点类型	地点文本搜索接口支持按照设定的 POI 类型限定地点搜索结果；地点类型与 poi typecode 是同类内容，可以传入多个 poi typecode，相互之间用'	'分隔	可选
show_fields	返回结果控制	用来筛选 response 结果中可选字段。多个字段间采用','进行分割；未设置时，只返回基础信息类内字段	可选	空
page_size	当前分页展示的数据条数	取值 1-25	可选	默认为 10
page_num	请求第几分页	请求第几分页	可选	默认为 1
sig	数字签名	请参考数字签名获取和使用方法	可选	无
output	返回结果格式类型	默认格式为 json，目前只支持 json 格式	可选	json
callback	回调函数	此参数只在 output 参数设置为 JSON 时有效	可选	无

3、服务示例

https://restapi.amap.com/v5/place/polygon?polygon=116.460988,40.006919|116.48231,40.007381|116.47516,39.99713|116.472596,39.985227|116.45669,39.984989|116.460988,40.006919&keywords=肯德基&types=050301&key=<用户的 key>

参数	值	备注	必选
polygon		多边形区域，多个坐标对集合，坐标对用"	"分割。多边形为矩形时，可传入左上右下两顶点坐标对；其他情况下首尾坐标对需相同
keywords		地点关键字，需要被检索的地点文本信息，只支持一个关键字	可选
types		指定地点类型，地点文本搜索接口支持按照设定的 POI 类型限定地点搜索结果

4、返回结果

名称	类型	说明
status	string	本次 API 访问状态，如果成功返回 1，如果失败返回 0。
info	string	访问状态值的说明，如果成功返回"ok"，失败返回错误原因。
infocode	string	返回状态说明，10000 代表正确。
count	string	单次请求返回的实际 poi 点的个数
pois	object	返回的 poi 完整集合

poi 对象包含以下字段：

字段	类型	说明
name	string	poi 名称
id	string	poi 唯一标识
location	string	poi 经纬度
type	string	poi 所属类型
typecode	string	poi 分类编码
pname	string	poi 所属省份
cityname	string	poi 所属城市
adname	string	poi 所属区县
address	string	poi 详细地址
pcode	string	poi 所属省份编码
adcode	string	poi 所属区域编码
citycode	string	poi 所属城市编码

注意以下字段如需返回需要通过'show_fields'进行参数类设置：

字段	类型	说明
children	object	设置后返回子 POI 信息
business	object	设置后返回子 POI 信息
indoor	object	设置后返回室内相关信息
navi	object	设置后返回导航位置相关信息
photos	object	设置后返回 poi 图片相关信息

二、面数据检索实践

结合具体的商场 - 以步步高梅溪新天地为例，重点介绍基于梅溪新天地的面数据检索。同时对比使用 GCJ-02 和 WGS84 两个不同的坐标参考，最后介绍使用穷举的办法实现面数据的检索。

1、GCJ-02 面检索

为了演示方便，我们使用的数据查询面是直接从高德地图获取的面数据。因此，我们最开始的查询面数据类型是 GCJ-02 的类型。

@Test
public void searchByPolygon() throws InterruptedException {
    String polygon = "112.859225,28.20061;112.859172,28.20059;112.859117,28.200556;112.859058,28.200503;112.859003,28.200391;112.858739,28.199761;112.858627,28.199041;112.858673,28.198558;112.859401,28.196282;112.859435,28.196228;112.859515,28.196194;112.859594,28.196185;112.859938,28.196191;112.860163,28.196155;112.860421,28.196063;112.860709,28.195926;112.860964,28.195702;112.861103,28.195304;112.861116,28.195285;112.86115,28.195274;112.863672,28.195709;112.863705,28.195727;112.863726,28.195767;112.863732,28.195806;112.863328,28.197513;112.863249,28.19793;112.863134,28.198666;112.863084,28.198923;112.862918,28.19949;112.862647,28.200901;112.862622,28.200931;112.862583,28.200958;112.862531,28.200989;112.862463,28.201008;112.859225,28.20061";
    polygon = polygon.replaceAll(";", "|");
    String types = "080000|060000";
    String page_size = "25";
    //String region = "430104";
    String show_fields = "children,business,indoor,navi,photos";
    HttpResponse<String> result = null;
    for(int i = 1; i <= 1; i++) {
        result = amapSearchService.searchByPolygon(polygon, keywords, types, page_size, String.valueOf(i), show_fields, AMAP_CLIENT_AK);
        System.out.println(result.getBodyResult());
        Thread.sleep(3000L); //休眠 3 秒
    }
}

运行以后可以看到输出，说明按照面检索成功，返回数据符合预期，是所属商场返回的 POI 数据。

2、WGS84 面检索

除了直接使用 GCJ-02 的这种查询方式，更多的场景下需要使用 WGS84 的坐标，因此我们需要使用将 GCJ-02 的坐标转换成 WGS84。

private String gcj2wgs84(String source) {
    StringBuffer wgs84 = new StringBuffer(source.length());
    String[] AOI_Str_Array = source.split(";");
    //处理坐标
    for (int i = 0; i < AOI_Str_Array.length; i++) {
        String loc = AOI_Str_Array[i];
        String[] latlon = loc.split(",");
        double lng = Double.parseDouble(latlon[0]);
        double lat = Double.parseDouble(latlon[1]);
        //将高德坐标转换成 WGS84 坐标
        double[] gcj284 = CoordinateTransformUtil.gcj02towgs84(lng, lat);
        wgs84.append(gcj284[0]).append(",").append(gcj284[1]).append("|");
    }
    return wgs84.substring(0, wgs84.length()-1);
}

下面是更详细的 gcj-02 坐标转 wgs84 点数据的转换方法：

/**
 * -GCJ02(火星坐标系) 转 GPS84
 *
 * @param lng 火星坐标系的经度
 * @param lat 火星坐标系纬度
 * @return WGS84 坐标数组
 */
public static double[] gcj02towgs84(double lng, double lat) {
    if (out_of_china(lng, lat)) {
        return new double[] { lng, lat };
    }
    double dlat = transformlat(lng - 105.0, lat - 35.0);
    double dlng = transformlng(lng - 105.0, lat - 35.0);
    double radlat = lat / 180.0 * Math.PI;
    double magic = Math.sin(radlat);
    magic = 1 - ee * magic * magic;
    double sqrtmagic = Math.sqrt(magic);
    dlat = (dlat * 180.0) / ((a * (1 - ee)) / (magic * sqrtmagic) * Math.PI);
    dlng = (dlng * 180.0) / (a / sqrtmagic * Math.cos(radlat) * Math.PI);
    double mglat = lat + dlat;
    double mglng = lng + dlng;
    return new double[] { lng * 2 - mglng, lat * 2 - mglat };
}

与 GCJ-02 坐标的面检索方法一致，我们将 GCJ-02 坐标转为 WGS84 后，再进行检索实验。可以看到在返回的检索结果数据中，跟之前返回的数据不一致了。这些 POI 兴趣点已经不在指定的商场里面了。由此得出一个结论，就是调用高德的面数据查询中，传入的面数据的坐标类型是 GCJ-02，如果传入的是 WGS84，其最后的计算结果肯定会偏移，因此要求大家前偏转回来或者直接使用 GCJ-02 的坐标参考。

3、穷举检索实现

与天地图和百度地图的 API 不同的是，在高德的数据返回接口中，没有一个明确的总数的概念。而通常在实际业务中，我们需要将所有的数据都进行抓取，在这里我们可以使用穷举的方法来。简单来讲就是保证调用服务最少调用一次，然后通过返回的当前数据条数有没有大于 0，如果大于 0，表示当前还有数据，需要继续；否则停止调用。

HttpResponse<String> result = null;
int scrapingIndex = 1;
int dataCount = 0;
do {
    result = amapSearchService.searchByPolygon(gcjPolygon, keywords, types, page_size, String.valueOf(scrapingIndex), show_fields, AMAP_CLIENT_AK);
    System.out.println("使用高德面搜索结果");
    System.out.println(result.getBodyResult());
    if(StringUtils.isNotEmpty(result.getBodyResult())) {
        AmapSearchVO searchVO = gson.fromJson(result.getBodyResult(), AmapSearchVO.class);
        System.out.println(searchVO.getCount());
        dataCount = searchVO.getCount();
        scrapingIndex ++;
    }
    Thread.sleep(3000L); //休眠 3 秒
} while (dataCount > 0);
System.out.println("一共抓取数据页数：" + scrapingIndex);

使用的方法就是使用 do...while 循环，至少保证一次进入，在符合条件的情况下，循环推出。

运行上面的程序后，可以看到数据被抓取到了，而且还分页了。同时在 IDE 中可以看到以下输出，这句话表示当前的数据检索大约有 10 页，超过 10 页基本也就没数据了。

一共抓取数据页数：10

三、总结

本文介绍了基于 Java 在高德地图面查询检索中使用 WGS84 坐标的方法。利用 Java 开发的高德地图 API，可以方便地调用地图服务，实现坐标转换、地图绘制、数据查询等功能。通过本文，不仅可以学习高德地图的按面检索 API，同时了解了使用不同的坐标参考系的查询结果影响，通过实例对结果进行了简单的说明。