【python自用函数】经纬度（地理坐标）-xyz笛卡尔三维坐标的相互转换

1.最终效果

• 纬度 (lat) = 30.0°

• 经度 (lon) = 120.0°

• 高度 (alt) = 1000.0 米

• z 3170873.735344176 p 5529122.664706394 lat_rad 0.5235987755982988
  (np.float64(-2764561.3323531956), np.float64(4788360.688276047), np.float64(3170873.735344176))
  z 3170873.735344176 p 5529122.664706394 lat_rad 0.5206956282667523
  (np.float64(29.833661910597716), np.float64(119.99999999999999), np.float64(33130.30484911706))
  -2764561.332348309 4788360.688267583 3170873.735383638
  (np.float64(29.999999999999996), np.float64(119.99999999999999), np.float64(1000.0000000001294))

  有一定的问题：原因是纬度不是纯粹的arccos(r/p)

2.理论和代码

2.1.将[经度,纬度,高度]转换为[x,y,z]

1. 转换步骤

a. 确定参考椭球体

地球是一个近似的椭球体，常用的参考椭球体是WGS-84（全球定位系统使用的标准）。椭球体的参数包括：

• 长半轴 a：约 6378137 米（赤道半径）。

• 短半轴 b：约 6356752.3142 米（极半径）。

• 扁率 f：。

b. 从地理坐标转换到笛卡尔坐标

假设 [经度,纬度,高度] 是相对于WGS-84椭球体的坐标，转换公式如下：

1.计算曲率半径 N(ϕ)：