c语言大地坐标转空间直角坐标,大地坐标转换直角坐标的C++代码(高斯克吕格投影)...

本文介绍了使用C++进行大地坐标(BL)到空间直角坐标(XYZ)转换的代码实现,涉及高斯克吕格投影。代码包括了角度与弧度的相互转换以及具体的坐标转换函数。

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摘要:

代码如下:

//CPP文件

#i nclude   "CoorTrans.h"

//   Common   functions

double   Dms2Rad(double   Dms)

{

double   Degree,   Miniute;

double   Second;

int   Sign;

double   Rad;

if(Dms   >=   0)

Sign   =   1;

else

Sign   =   -1;

Dms   =   fabs(Dms);

Degree   =   floor(Dms);

Miniute   =   floor(fmod(Dms   *   100.0,   100.0));

Second   =   fmod(Dms   *   10000.0,   100.0);

Rad   =   Sign   *   (Degree   +   Miniute   /   60.0   +   Second   /   3600.0)   *   PI   /   180.0;

return   Rad;

}

double   Rad2Dms(double   Rad)

{

double   Degree,   Miniute;

double   Second;

int   Sign;

double   Dms;

if(Rad   >=   0)

Sign   =   1;

else

Sign   =   -1;

Rad   =   fabs(Rad   *   180.0   /   PI);

Degree   =   floor(Rad);

Miniute   =   floor(fmod(Rad   *   60.0,   60.0));

Second   =   fmod(Rad   *   3600.0,   60.0);

Dms   =   Sign   *   (Degree   +   Miniute   /   100.0   +   Second   /   10000.0);

return   Dms;

}

///

//   Definition   of   PrjPoint

///

BOOL   PrjPoint::BL2xy()

{

double

### 大地坐标换为空间直角坐标系的方法公式 大地坐标系通常由经度 \( L \)、纬度 \( B \) 和高程 \( H \) 表示,而空间直角坐标系则由 \( X, Y, Z \) 坐标表示。两者之间的换基于地球椭球模型参数完成。 #### 地球椭球基本参数 在进行坐标转换前,需了解所使用的参考椭球体的相关参数,例如 CGCS2000 中的半长轴 \( a \) 和扁率 \( f \)[^3]。这些参数决定了椭球的具体形状和大小。 - 半长轴:\( a = 6378137.0 \, \text{m} \) - 扁率:\( f = 1/298.257222101 \) 由此可计算第一偏心率平方 \( e^2 \),其表达式为: \[ e^2 = \frac{2f - f^2}{(1-f)^2} \] 对于 CGCS2000 参考椭球,具体数值如下: \[ e^2 = 0.00669438499958818 \][^3] --- #### 换公式 给定大地坐标 \( (L, B, H) \),可以按照以下公式将其换为空间直角坐标 \( (X, Y, Z) \): 1. **辅助量计算** 定义正常化的曲率半径 \( N(B) \),即卯酉圈半径: \[ N(B) = \frac{a}{\sqrt{1-e^2\sin^2B}} \][^1] 2. **直角坐标分量计算** 利用上述辅助量,分别计算 \( X, Y, Z \) 的值: \[ X = (N(B)+H)\cos B \cos L \] \[ Y = (N(B)+H)\cos B \sin L \] \[ Z = (\frac{(1-e^2)}{\sqrt{1-e^2\sin^2B}}N(B)+H)\sin B \][^1] 其中,角度单位应统一为弧度制以确保公式的准确性。 --- #### 实现代码示例 以下是基于 MATLAB 编写的大地坐标空间直角坐标换函数: ```matlab function [X,Y,Z] = geodetic_to_cartesian(L,B,H,a,f) % 输入参数说明 % L: 经度(弧度) % B: 纬度(弧度) % H: 高程(米) % a: 椭球长半轴长度(米) % f: 扁率 e2 = 2*f - f^2; % 计算第一偏心率平方 N = a ./ sqrt(1 - e2 * sin(B).^2); % 正常化曲率半径 X = (N + H).* cos(B).* cos(L); Y = (N + H).* cos(B).* sin(L); Z = ((1 - e2)*N + H).* sin(B); end ``` 此代码实现了从大地坐标空间直角坐标的精确换[^1]。 --- #### 注意事项 - 在实际工程应用中,输入的角度数据可能以度数形式给出,在代入公式之前需要将其转化为弧度制。 - 如果使用其他参考椭球,则需调整对应的 \( a \) 和 \( f \) 参数。 --- 相关问题
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