坐标转换参数求取及坐标转换程序设计

毕业设计设计题目坐标转换参数求取及坐标转换程序设计学生姓名张威指导教师杜继亮专业测绘工程班级测绘12-2班填写日期2016/4/6矿业工程学院I摘要坐标系统是测量工作中定位的基础，坐标系统有多种形式和基准，由于各测量工作目的不同，所选用的坐标基准也会不同，根据不同的工作要求需要将不同的坐标系下的坐标进行相互转换。在这些坐标转换的过程中会用到很多坐标转换模型，但是坐标系转换模型过于复杂手算非常困难。本设计为了方便施工时遇到的坐标转换问题，设计利用VisualBasic6.0编程语言编写程序，用来实现坐标系统之间的转换以及转换参数的求解，例如:大地坐标与空间直角坐标的相互转换、高斯投影正反算、二维坐标转换与四参数计算、三维坐标转换与七参数转换、同参考基准下的坐标换带计算，以及坐标数据的批量处理。关键字：坐标系统，转换模型，坐标转换，程序设计IIAbstractThebaseofcoordinatesysteminsurveyingwork.therearemanyformsandbenchmarksinthecoordinatesystem.However,ingeneralengineering,thecontrolpointandcoordinate.Systemarethesame.SoItisnecessarytotransformthecontrolpoint.coordinateduringtheconstructionprocess.Duetodifferentpurposesofeachmeasurementandtheselected.differentcoordinatereferences,therewillbemanydifferentcoordinatesystems.Coordinatesystemsusedinthemeasurementworkareasfollows:WGS-84WorldGeodeticSystem,ChinaGeodeticCoordinateSystem2000,NationalGeodeticCoordinateSystem1980,Beijingcoordinatesystem1954andLocalCoordinateSystem.Therearespacerectangularcoordinate,geodeticcoordinateandplanecoordinateinthewayofthereferenceinthesamecoordinate.Accordingtotherequirementsofdifferenttasks,weneedtoconvertcoordinatesunderthedifferentcoordinatesystems.Onconditionthatthecoordinatesofthereferencestandardcanbeobtained.thenormalconstructionworkcanbedone.Alotofcoordinatetransformationmodelsareusedintheprocessofthecoordinatetransformation.Butthecoordinatetransformationmodelisverycomplexanddifficult.Nowadaystheconversionformulaissuitableforthecomputerizationwhoselanguageiseasytolearn.SointhedesignImakeuseofVisualBasic6programminglanguagetorealizethetransformationbetweenthecoordinatesystemandtransformationparameters.Keywords:coordinatesystemstransformationmodelcoordinatetransformprogrammingIII目录摘要.........................................................IAbstract.........................................................II第1章绪论......................................................11.1研究背景和意义......................................................................................11.2国内外研究现状......................................................................................11.3研究的主要内容......................................................................................21.4程序设计思路方法..................................................................................2第2章坐标理论和知识............................................32.1地球椭球..................................................................................................32.2基准..........................................................................................................32.3测量常用坐标系......................................................................................42.3.1大地坐标系...................................................................................42.3.2空间直角坐标系...........................................................................42.3.3平面坐标系...................................................................................52.3.4地方独立坐标系...........................................................................52.4我国常用坐标系......................................................................................62.4.11954年北京坐标系......................................................................62.4.21980国家大地坐标系..................................................................62.4.3WGS-84世界大地坐标系............................................................62.4.42000国家大地坐标系..................................................................7第3章坐标转换程序设计.........................................143.1大地坐标系与空间直角坐标系的转换................................................153.1.1大地坐标转换成空间直角坐标....................错误!未定义书签。3.1.2空间直角坐标转成换大地坐标....................错误!未定义书签。3.2高斯平面坐标与大地坐标的转换........................................................17IV3.2.1高斯正算.......................................................错误!未定义书签。3.2.2高斯反算.......................................................错误!未定义书签。3.3高斯投影换带计算...............................................................................183.4二维坐标转换与四参数计算...............................................................203.5三维坐标转换与七参数计算...............................................................223.6三、六度带带号与中央子午线计算...................................................23第4章设计总结.................................................27致谢............................................................33参考文献........................................................341第1章绪论1.1研究背景和意义随着大地测量学，摄影测量学的发展和电子计算机的普及，对各种坐标系的研究变得越来越重要了[1]。随着现在社会的快速发展，各种各样的大型工程的建设，凡是工程施工就必定需要坐标来定位才可以，而建造的地方又不同，又没有一个满足全部地方的坐标系统，所以产生多种不同的坐标系统，实际工作中测量人员必定会按照实际情况选择最为合适的坐标系统。而坐标系统之间的转换比较复杂，手算工作量巨大，因而各种坐标转换模型相继出现，利用计算机强大的数据计算能力可以轻松应对这些问题，提高工作效率。坐标转换的意义重大，不仅在我们熟知的工程领域中，在国防建设、航空航天科技、城市汇划等众多领域中都发挥着重要的作用，可以说对社会进步有着必不可少的作用。1.2国内外研究现状自60年代以来，各国大地测量学者，经过大量研究，提出了多种坐标转换模型及多种解算方法，北美1927基准面（基于克拉克1966椭球体与北美1983基准面（基于GRS1980椭球体）之间坐标转换是根据研究区内一系列己知点的大地坐标或网格坐标改正量进行插值进行的坐标系转换；英国采用北向与东向的双线性网格插值进行坐标转换；挪威在海岸带调查中，采用经纬度多项式用于坐标系转换这种方法进行新（ED87一欧洲1987基准面）、旧（ED50一欧洲1950基准面）坐标系之间的转换：欧洲石油勘探组织（EPSG）对新、旧坐标系采用“双线性插