坐标转换参数求取及坐标转换程序设计

坐标转换参数求取及坐标转换程序设计

公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-

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

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Visual Basic 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

Abstract

The base of coordinate system in surveying work. there are many forms and benchmarks in the coordinate system. However, in general engineering, the control point and coordinate. System are the same. So It is necessary to transform the control point. coordinate during the construction process. Due to different purposes of each measurement and the selected. different coordinate references, there will be many different coordinate systems. Coordinate systems used in the measurement work are as follows: WGS-84 World Geodetic System, China Geodetic Coordinate System 2000, National Geodetic Coordinate System 1980, Beijing coordinate system 1954 and Local Coordinate System. There are space rectangular coordinate, geodetic coordinate and plane coordinate in the way of the reference in the same coordinate. According to the requirements of

different tasks, we need to convert coordinates under the different coordinate systems. On condition that the coordinates of the reference standard can be obtained. the normal construction work can be done. A lot of coordinate transformation models are used in the process of the coordinate transformation. But the coordinate transformation model is very complex and difficult. Nowadays the conversion formula is suitable for the computerization whose language is easy to learn. So in the design I make use of Visual Basic 6 programming language to realize the transformation between the coordinate system and transformation parameters.

Key words : coordinate systems transformation model coordinate transform

目录

第1章绪论

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。

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“双线性插值” 进行坐标转换[2]。

国内空间三维直角坐标转换中，一般采用布尔莎七参数模型。一般有7个转换参数，即3个平移参数，3个旋转参数和1个尺度参数。需要三个及已经公共点时，才能利用平差的方法求出七参数。

研究的主要内容

本坐标转换程序可实现功能有:1、大地坐标与空间直角坐标的相互转换， 2、高斯投影正反算，3、二维坐标转换与四参数计算，4、三维坐标转换与七参数转换，5、同参考基准下的坐标换带计算，以及坐标数据的批量处理。