「中國政府為了國家安全在國內 GPS 定位時人為加入一定偏移」這種說法,有官方文件佐證么?
維基百科:https://zh.wikipedia.org/wiki/Google%E5%9C%B0%E5%9B%BE#.E5.9C.A8.E4.B8.AD.E5.9B.BD.E5.A4.A7.E9.99.86.E7.9A.84.E6.83.85.E5.86.B5
手機上地圖飄得厲害,網上遇到此事的用戶也不在少數,但對其原因,大部分人歸咎於國家政策,但是並沒有提供相關政策出處。
--------------2014-7-18修改---------------------
今天偶然一看,發現了一個重大筆誤,我把WGS-84坐標系一律手誤成了WSG-84。WGS84:World Geodetic System 1984。不是下文的WSG-84,抱歉----------------------------------------------------------------是地圖加入了偏移,不是GPS加入了偏移。
普通GPS定位出來的數值都是基於WSG-84坐標系標準,這是世界通用的坐標系。天朝地圖的標準坐標系是GCJ-02,高德等地圖用的都是此坐標系。GCJ-02和WSG-84之間的坐標系轉換演算法是保密的。「中國政府為了國家安全在國內 GPS 定位時人為加入一定偏移」這種說法是不正確的。應該是「我國所發行的地圖類產品強制性加入偏移演算法,使原本標準的坐標系統(WSG-84)變為國家保密的自定義坐標系統(GCJ-02)」。所以和GPS一毛錢關係都沒有。如果你是APP開發者,你可以試試不用百度、高德等定位SDK,而是直接用Android原生的API通過手機GPS晶元拿到的坐標去標記在國內地圖上,展示的位置肯定與你的實際位置是有上百米(有的地方會上千米)的偏移的。你要說國家為什麼這麼干,真正原始動機我不清楚。因為如果說是為了國家安全,GCJ-02轉WSG-84的演算法保密級別並不高,除了業內那些提供互聯網地圖的公司外,很多私人手裡都有可觀的字典庫用於換算。更別說「敵對勢力」了。要說是為了規範地圖市場,很多人也沒有用GCJ-02,直接自己起了一套標準,比如最常見的百度地圖,用的是BD-09/BD-09II坐標系。市場佔有第一的地圖產品沒有遵守國家標準還不是毛事兒沒有。所以國家為什麼這麼干?我的能力沒發回答。「中國政府為了國家安全在國內 GPS 定位時人為加入一定偏移」這種說法,並不正確。中國政府加密的是地圖,而非 GPS 信號。
那麼,這個加密是不是有明確的官方文件佐證呢?
是有的,名叫《導航電子地圖安全處理技術基本要求》。這是一個國家標準,標準號為GB 20263—2006。該標準的第4節第4.1款規定:4.1 導航電子地圖在公開出版、銷售、傳播、展示和使用前,必須進行空間位置技術處理。
這個所謂的「空間位置技術處理」,就是把地圖從GPS坐標使用的 WGS-84 坐標系,轉換為「火星坐標系」。轉換後的偏差一般為 300~500 米。也就是說,你手機GPS獲取的坐標,直接疊加到這個「火星坐標系」的地圖上,會有 300~500 米的偏差。因為這個偏差,在谷歌地圖(https://www.google.com/maps)上同時顯示衛星影像和電子地圖會成為這個樣子( @老大佬王 指出,google.cn 域名下的地圖並沒有偏差):
無論是對於開發者,還是終端用戶,這個加密都會帶來非常多的不便。而且導航地圖從製作完成到發行到用戶手上,必須送交測繪局進行這個加密和審核,這一審可能就是幾個月,以中國城市現在的建設速度,幾個月後,路,可能早已不是那條路了。既然這麼勞民傷財,那這個轉換的目的到底是什麼呢?《導航電子地圖安全處理技術基本要求》唯恐我們這些不明真相的群眾胡亂猜想,在前言里已經明確告訴我們:本標準對導航電子地圖的空間位置和內容的安全處理作了限制性規定,使其達到公開出版、銷售、傳播、展示和使用的要求,有利於保守國家秘密和維護國家安全...。
國家測繪地理信息局為了國家安全,真是操碎了心,為我們發明一個高大上的加密演算法,學名叫"SM模組",號稱「國家保密插件」。只是這個演算法還有一點點瑕疵,只要你用了這個簡單的轉換代碼,你就可以直接把GPS坐標直接轉換到「火星坐標系」,做個迭代就可以反向轉換。這個高大上加密演算法,總共有72行代碼,包含空行、注釋行。
既然這個"SM模組"演算法只是銀樣蠟槍頭,那是不是發明一個更高大上的宇宙無敵加密演算法,就可以「保守國家秘密和維護國家安全」了呢?答案是否。按照劉韜在《國外光學測繪衛星發展研究》所指出的:從總體技術指標上看,美國具有最高水平,軍商兩用測繪衛星的空間解析度達到0.31m,無地面控制點平面精度達到3.5m,高程精度達到米級。在衛星比例尺方面,從1:100000以上地形圖發展到滿足1:5000以下地形圖製圖。
這個「無地面控制點」的意思就是,人家根本不需要從中國出版的地圖中獲取地面控制點。因為這個3.5米的精度已經高於不加偏移的導航地圖的精度。這意味著從中國出版的導航地圖中量取控制點絲毫不能提高精度,反而可能降低精度。更何況3.5米足以滿足導彈定位需要了。
那國家測繪地理信息局的目的到底是什麼呢,其實這個我也猜測不到。只知道,若干年前,國家測繪地理信息局前身國家測繪局,把這個72行代碼的加密演算法燒到一個晶元里,要求所有導航設備商必須在每台導航設備中加裝這個晶元,每片10元。後來這個費用改為嚮導航數據廠商,按年度收入一次性收取。如果你自己開發了個地圖GPS軟體,你也需要到省測繪局,請他們幫你加密(就是寫入那72行代碼),當然,肯定也是要收取費用的。補充1:從這篇文章裡邊可以大概了解到收費的規模。文章里,「國家保密插件」作者炫耀:「...現在我們每年大約有1000多萬的插件使用權給到企業...」。這個所謂「插件」的功能,就是這個 72 行代碼的功能。補充2:評論區很多知友問,既然地圖做了偏移,為什麼自己手機里的百度地圖定位卻很精準。簡單的解釋:因為百度地圖應用對 GPS 位置也做了同樣的偏移。詳細一點的解釋:以百度地圖為例,流程有兩步。首先百度的導航地圖供應商是四維圖新,四維圖新在提供地圖給百度之前,需要先提交給測繪局,測繪局用72行代碼(類似的)對地圖做偏移加密,加密地圖的坐標系就變成了所謂的 GCJ-02 坐標系,也就是民間戲稱的「火星坐標系」。當然,這個過程中,測繪局會順便收點錢。第二步,百度收到四維圖新的地圖之後很容易發現,在這個地圖上,GPS 位置會偏很遠。沒關係,百度再把地圖軟體拿到測繪局,請他們加入一個「保密插件」(還是那個72行代碼),對GPS做同樣的偏移。感謝測繪局,GPS位置又能和地圖切合了。當然,這個「保密插件」還是要收費的。打比方的解釋:本來你和你女朋友形影不離粘在一起。這時測繪局宣布,你們這樣影響了國家安全,然後強行用「SM號」三輪車把你女朋友拉到幾百米外的地方,並且還收了她10塊車票錢。你沒辦法,只好再給測繪局10塊三輪車票錢。測繪局收了錢,會沿同樣的路線,把你拉到你同樣的地點。終於,你們又在一起了。不需要官方佐證,事實就是如此。我自己寫過一個糾偏程序,可以把從高德騰訊或者google的國內地圖上瓦片數據進行反向運算,這個核心加偏演算法其實就是公開的秘密。想找就得自己google噢。程序實現方法也不複雜,我用java寫的,可是我什麼都不說,擔心被查水表。當然,吐槽一句,百度是正兒八經的將國家的加偏演算法又改良了,而且坐標軸都不對。也就是說百度地圖的瓦片直接抓出來它tm赤道都跟別人的不一樣長。實在是辛苦以外賣為核心的公司了。所以最後我也沒能反解百度的圖。心塞!
剛好遇到這個問題,github上有個好用的代碼 scateu/PyWGS84ToGCJ02 · GitHub
更新於2016/06/08同意 @謝凌森的答案中所說,準確的說應該是中國政府「加密」了地圖,而非 GPS 信號。手機上地圖飄得厲害一般也非此原因造成。但是地圖偏移的問題確是真實存在的,而且此「加密」技術常年處於比較隱晦的狀態,以至於iphone在中國曾經一直定位不準,招致大量用戶的抱怨,以為是iphone的GPS有問題。==========================================================官方佐證是有的!以下是節選,全文請點擊http://www.sbsm.gov.cn/article/chwh/ymb/201301/20130100119931.shtml==========================================================
1999年,李成名剛進研究院的時候,正趕上國家測繪局專門設立了「地形圖數據保密處理方法」探索性科研專項,旨在解決我國地形圖國家安全保密管理與社會大眾廣泛應用之間的矛盾。
這個課題是測繪人幾十年來一直想解決但未能解決的難題,有人也想把任務接下來,但最後還是知難而退了。面對這樣的「硬骨頭」,李成名作為一個初來乍到的年輕人,如果僅從自身著想,是不會去碰的。但他想到這個項目關係到國家安全,關係到地理信息能否更好地為國家經濟發展服務,李成名決定迎接挑戰。
在時任院長林宗堅的指導下,李成名憑著紮實的數學功底和深厚的專業底蘊,綜合應用地圖學、數學、信號學和密碼學等理論,獨闢蹊徑,創造性地提出了地形圖非線性保密處理技術。經過不斷的生產試驗和調研反饋,他和幾個年輕技術人員歷時3年,終於研製出來一套適用於國家系列比例尺的地形圖非線性保密處理演算法。此技術既能隱藏地形圖的真實地理坐標,符合國家安全保密要求,又能滿足社會公眾對地形圖的應用需求,部分解決了制約地理信息產業發展的瓶頸問題。地形圖非線性保密處理技術的發明和使用,在國際上比美國早3年,比印度早4年。
============================================================那麼問題來了,那個「在國際上比美國早3年,比印度早4年」的美國和印度演算法是個啥?保密程度又不高,強行加入這個演算法,難道說不是為了圈錢嗎?
是地圖加入了偏移,而不是GPS定位加偏移。
在網上找到一份數據保密處理與電子地圖更新項目採購公示,可以間接證明地圖加偏的存在(稱為數據保密處理):珠海市財政局-政府採購監管網
http://www.sbsm.gov.cn/article/chwh/ymb/201301/20130100119931.shtml
他主持發明的地形圖非線性保密處理技術,解決了多年來測繪數據保密和公開應用之間的矛盾,催生和推動我國每年150億以上的導航產業,強力支撐了天地圖網站的順利開通。
等這兩天有空給大家來個例子,做次轉換扔到地圖上對比一下就知道了。
寫過定位程序的程序員都懂,那就是個行行政之名圈錢的,至於保密性嘛,大家看看就行。代碼也就百來行,網上有些人寫的破解演算法其實還挺好使呢。美帝掌握核心技術,衛星解析度都高的不行了,著實沒有用,就是一個字,錢!所以,美帝發明了ingress, 通過玩家的手持設備對地面上的石獅子進行GPS定位來校準我們的地圖?然後萬一發生戰爭,可以對po進行精確打擊?嗯,對中國的眾多石獅子的安全表示擔憂。
這個問題直接牽扯到我目前的工作。首先,這個偏移是客觀存在的。證據:同一個點的坐標,高德、百度、騰訊、谷歌採用了不同的三套坐標系。所以,在相同位置用不同軟體查到的坐標是不相同的。
這個問題直接影響到了我們公司的工作,因為我們買了高德19w公交站點的坐標,然後被技術人員直接導到百度地圖上了。我的內心_(:зゝ∠)_
--------------------------------------------------------統一回復-----------------------------------------------------------------目前已經轉換過了,但是要知道這是一個跨體系部門的工作,從程序的使用、問題的發現、上報、重視、開會、安排程序員處理、測試、實裝、再測試、檢查一套下來,2個月都過去。。。大陸Ingress玩家天天盯著火星地圖表示心很累(; ?`д?′)
gps沒法偏移,地圖比例尺偏移和gps沒關係gps那個民用軍用的差別是「精度」的差別,誤差更大,這是人為不去除的誤差,可不是認為加入的「便宜」
是的,加了偏移。而且你開發的時候引入地圖就會發現,高德騰訊之類都是火星坐標,百度居然閑的自己又搞了一套坐標,一點都不大氣,我負責做開發的時候都避免使用百度地圖。
國家安全的理由,真是冠冕而已。能想像人家軍用衛星拍了圖片、發射導彈用的系統會用你的坐標嗎?所以跟國家安全真的關係不大。
實際來說,是主管機關基於歷史傳承,一直圍繞這個體系,突然互聯網時代了,面臨天下一統的調整,咋整?行政大權在手,況且養了那麼多人,不可能輕易退出,於是「國家安全」,大家都按我的來,工作保住了。
關於地圖怎麼偏移的已經有答案回答了。我偏個題,GPS信號美國是有辦法偏移的,並且這麼干很多次了,當然主要針對的是PLA,跟老百姓關係不是特別大,上世紀90年代以來每當中國軍方組織導彈射擊實驗或實兵演習時,相關地域的GPS定位就會嚴重偏移,以某次黃海演習為例,定位偏差能達到幾十璉,當然,畢竟是人家開發的東西,人家想怎麼改你也沒辦法,不過近幾年PLA都用北鬥了,武器制導全都以北斗為主了,要不然你靠GPS制導往灣區打個導彈,分分鐘給你導到太平洋去。
美國吧?在民用GPS信號里加了干擾,精度降低了,軍用的精度更高。不過據說奧巴馬上台以後已經取消了?找到了出處:GPS.gov: Selective AvailabilitySelective AvailabilityGPS accuracy errors before and after deactivation of SA (VIEW MORE DATA)
Selective Availability (SA) was an intentional degradation of public GPS signals implemented for national security reasons.
In May 2000, at the direction of President Bill Clinton, the U.S government discontinued its use of Selective Availability in order to make GPS more responsive to civil and commercial users worldwide.
The United States has no intent to ever use Selective Availability again.
In September 2007, the U.S. government announced its decision to procure the future generation of GPS satellites, known as GPS III, without the SA feature. Doing this will make the policy decision of 2000 permanent and eliminate a source of uncertainty in GPS performance that had been of concern to civil GPS users worldwide.
我在部隊,我們單位在城市裡,但是就是各種地圖軟體上都不標。每次約朋友來踢球人家讓我發位置都很尷尬。
大學時候中山大學地理學院的老師就罵過這火星坐標,有關部門收錢的方式。
1.圈錢2.製造一種很安全的虛擬假象.3.你的地圖再偏移,谷歌地球不能偏移,衛星照片也不能偏移.敵人的炸彈和導彈更不能偏移.4.給大陸地區所有跟地圖尤其是電子地圖有交到的人增加了無數的麻煩.
這個問題準確的說,是中國的地理坐標系統的基點位置是保密的。GPS是美國的系統,中國哪來的許可權加密?中國倒是禁止外國人用GPS在中國搞測繪
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