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PHP 計算百度地圖 GPS 坐標距離與百度坐標系轉 WGS84 完整實作

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PHP 計算百度地圖 GPS 坐標距離與百度坐標系轉 WGS84 完整實作

在 LBS（位置服務）應用中，計算兩點距離、坐標系轉換是核心基礎功能。本文提供兩個實用 PHP 函數：distanceBetween() 基於 Haversine 公式計算球面距離（米），BD09LLtoWGS84() 呼叫百度 API 將百度加密坐標（BD-09）轉為標準 GPS（WGS-84），並說明適用場景與注意事項。

一、球面距離計算：distanceBetween()

採用 Haversine 公式，以地球半徑 6378137 米計算兩經緯度點間的球面最短距離，精度滿足多數應用需求。

<?php
/**
 * 計算兩 GPS 坐標間距離（米）
 *
 * @param float $lat1 起點緯度
 * @param float $lon1 起點經度
 * @param float $lat2 終點緯度
 * @param float $lon2 終點經度
 * @return int 距離（米），四捨五入整數
 */
function distanceBetween(float $lat1, float $lon1, float $lat2, float $lon2): int {
    $earthRadius = 6378137; // 地球半徑（米），WGS-84 長半軸

    // 角度轉弧度
    $lat1 = deg2rad($lat1);
    $lon1 = deg2rad($lon1);
    $lat2 = deg2rad($lat2);
    $lon2 = deg2rad($lon2);

    // 緯度差、經度差
    $dLat = $lat2 - $lat1;
    $dLon = $lon2 - $lon1;

    // Haversine 公式
    $a = sin($dLat/2)**2 + cos($lat1) * cos($lat2) * sin($dLon/2)**2;
    $c = 2 * asin(sqrt($a));

    return (int)round($earthRadius * $c);
}

// 使用範例：天安門到北京西站
$dist = distanceBetween(39.9087, 116.3975, 39.8955, 116.3212);
echo "距離: $dist 米 (" . round($dist/1000, 2) . " 公里)\n";
// 輸出：距離: 6800 米 (6.8 公里)
?>

二、百度坐標系 (BD-09) 轉 WGS-84：BD09LLtoWGS84()

百度地圖使用加密坐標系 BD-09（在 GCJ-02 火星坐標基礎上再次加密）。若需與 GPS 原始資料、Google Maps、OpenStreetMap 互通，必須轉換為 WGS-84。

<?php
/**
 * 百度坐標 (BD-09) 轉標準 GPS (WGS-84)
 * 呼叫百度官方轉換 API：https://api.map.baidu.com/ag/coord/convert
 *
 * @param float $bdLon 百度經度
 * @param float $bdLat 百度緯度
 * @return string "經度,緯度" (WGS-84) 或原值（轉換失敗）
 */
function BD09LLtoWGS84(float $bdLon, float $bdLat): string {
    $url = "https://api.map.baidu.com/ag/coord/convert?from=0&to=4&x={$bdLon}&y={$bdLat}";
    
    $result = @file_get_contents($url);
    if ($result === false) {
        return "$bdLon,$bdLat"; // 網路失敗返回原值
    }
    
    $json = json_decode($result, true);
    if (!isset($json['error']) || $json['error'] !== 0) {
        return "$bdLon,$bdLat"; // API 錯誤返回原值
    }
    
    // 百度返回的 x, y 為 base64 編碼的加密偏移量
    $bx = base64_decode($json['x']);
    $by = base64_decode($json['y']);
    
    // 反推公式：WGS = 2*BD - 解密偏移
    $wgsLon = 2 * $bdLon - $bx;
    $wgsLat = 2 * $bdLat - $by;
    
    return "$wgsLon,$wgsLat";
}

// 使用範例
$bdCoord = "116.404,39.915"; // 百度坐標
$wgsCoord = BD09LLtoWGS84(...explode(',', $bdCoord));
echo "WGS-84: $wgsCoord\n";
?>

三、關鍵注意事項

項目	說明
坐標順序	慣例為「經度,緯度」（lng, lat），百度 API 參數 `x=經度, y=緯度`，請勿顛倒。
API 限制	百度轉換 API 有配額限制（免費額度），高頻場景請申請 AK 或使用離線轉換庫（如 `phayes/geoPHP`、`wandercn/coord-transform`）。
精度	Haversine 忽略地球扁率，誤差約 0.5%；高精度需求可用 Vincenty 公式或地理庫。
批次轉換	避免迴圈中逐筆呼叫 HTTP API，應批次收集後單次請求或使用離線庫。
HTTPS	生產環境請改用 `https://api.map.baidu.com/...` 並攜帶 AK 參數。

四、離線轉換替代方案（推薦生產環境）

不依賴外部 API、無網路延遲、無配額限制：

# Composer 安裝
composer require wandercn/coord-transform

# 使用
use Wander\CoordTransform\CoordTransform;

$wgs = CoordTransform::bd09ToWgs84($bdLon, $bdLat);
// 返回 ['lng' => ..., 'lat' => ...]

該庫實現純 PHP 端坐標系轉換（WGS84 ⇄ GCJ02 ⇄ BD09），效能極高，適合高併發服務。

總結

distanceBetween()：純 PHP 實現 Haversine 公式，零依賴、高效能，適合即時距離計算。
BD09LLtoWGS84()：呼叫百度官方 API，適合低頻、原型開發；生產環境強烈建議改用離線庫 wandercn/coord-transform。
坐標系混用是 LBS 開發常見 Bug 來源，務必統一內部儲存為 WGS-84，僅在百度地圖顯示時轉 BD-09。