【正文】 4 圖 21 天球直角坐標系與球面坐標系 對同一空間點，天球空間直角坐標系與其等效的天球球面坐標系參數(shù)間有如下轉換關系： （ 21） 式中， 2 2 222a r c ta nr X Y ZYXZXY? ? ?????????? ?????α =arctanδ （ 22） 地球坐標系 地 球坐標系有兩種幾何表達方式，即地球直角坐標系和 地球大地坐標系。 地球直角坐標系和地球大地坐標系可用圖 22表示： 圖 22 地球直角坐標系和大地坐標系 參心系 與地心系 參心系 大地坐標系是一種固定在 地球上，隨地球一起轉動的非慣性坐標系。這些坐標系為我國經濟社會發(fā)展和國防建設作出了重要貢獻。通常分為地心空間直角坐標系 (以 x， y， z 為其坐標元素 )和地心大地坐標系 (以 B， L， H 為其坐標元素 )。 Y 軸與 XZ平面垂直 6 構成右手系。大地經、緯度用 L、 B 表示，以地球橢球的發(fā)現(xiàn)為計算的基準線，用大地測量的方法計 算得到。緯度是空間的點與參考橢球面的法線與赤道面的夾角；經度是空間的點與參考橢球的自轉軸所在的面與參考橢球的起始子午面的夾角；大地 高斯 空間的點沿著參考橢球的法線方向到參考橢球面的距離。 2（ m）； 地球引力常數(shù)： GM=3986005 108m3s2177。 、 ITRF 框架 ITRF， International Terrestrial Reference Frame，國際地球參考框架。 ITRF 每年通過 IERS 技術文件向世界各國有關機構公布 ITRFyy。 該坐標系采用的參考橢球是克拉索夫斯基橢球，該橢球的參數(shù)為： a=6378245 f=1/ BJ54 坐標系的缺點： 自 P54 建立以來，在該坐標系內進行了許多地區(qū)的局部平差，其成果得到了廣泛的應用。這使得大比例尺地圖反映地面的精度受到影響，同時也對觀測量元素的歸算提出了嚴格的要求。橢球短半軸的指向既不是國際是普遍采用的國際協(xié)議（原點） CIO（ Conventional International Origin），也不是我國地極原點；起始大地子午面也不是國際時間局 BIH（ Bureau International de I Heure）所定義的格林尼治平均天文臺子午面，從而給坐標換算帶來一些不便和誤差。 橢 球的短軸平行于地球的自轉軸（由地球質心指向 JYD 地極原點方向），起始子午面平行于格林尼治平均天文子午面，橢球面同似大地水準面在我國境內符合最好，高程系統(tǒng)以 1956 年黃海平均海水面為高程起算基準。 、新 BJ54 坐標系 為此，有關部門提出，將全國天文大地網整體平差的結果，通過 1980 年國家大地坐標系的定位參數(shù) dX、 dY、 dZ（表示克拉索夫斯基橢球中心相對于 1975年國際橢球中心的三個坐標分量）和與克拉索夫斯基橢球參數(shù) da、 dα，整體換算到克拉索夫斯基橢球體上，形成一個新的坐標系。 新 54 與 80 坐標系比較：兩系統(tǒng)同一點坐標的不同主要是由于兩系統(tǒng)定義不同產生的系統(tǒng)差。 地方獨立坐標系 在生產實際中，我們通常把控制網投影到當?shù)仄骄０胃叱堂嫔希⒁援數(shù)刈游缇€作為中央子午線進行高斯投影建立地方獨立坐標系。首先，我們要弄清楚幾種坐標表示方法。舉個例子，在 WGS84 坐標和北京 54坐標之間是不存在一套轉換參數(shù)可以全國通用的，在每個地方會不一樣，因為它們是兩個不同的橢球基準。 在一個橢球的不同坐標系中轉換可能會用到平面轉換，現(xiàn)階段一般分為四參數(shù)和平面網格擬合兩種方法，以四參數(shù)法在國內用的較多，舉個例子，在深圳既有北京 54 坐標又有深圳坐標，在這兩種坐標之間轉換就用到四參數(shù)，計算四參數(shù)需要兩個已知點。 由空間直角坐標轉換為大地坐標通常采用下式： 2 si na r c ta n ta n (1 )a r c ta n ( )c o sc o sa e bBzWyLxRHNB?????????????（ 34） 式中，22222 2 21 s ina rc ta nW e BzxyR x y z?????? ??? ? ???? ? ?（ 35） 用上式計算大地緯度時，先對式右端的 B設定近似值 0B ,用逐次趨近法求 B值，直到兩次求得的 B值之差小于限差為止。若把該式的 ()TXYZ 認為是地面參心坐標系，而 ()CTSXYZ 是 GPS 測量用的 WGS84坐標系，則它便是將 GPS觀測坐標值向地面參心坐標系轉換的公式，若將地面參心坐標系轉換為地心坐標系，只需將轉換參數(shù)的符號改變即可。 有三種基本版本： 專業(yè)版。使得專業(yè)編程人員能夠開發(fā)強大的組內分布式應用程序。選用 VB 作為系統(tǒng)的開發(fā)語言是基于以下特點考慮： （ 1）面向對象 VB 采用了面向對象的程序設計思想。通常稱這種機制為事件驅動。整個應用程序就是由彼此獨立的事件過程構成。 （ 4）結構化的程序設計語言 VB 具有豐富的數(shù)據類型，是一種符合結構化程序設計思想的語言，而且簡單易學。利用 OLE技術，能夠開發(fā)集聲音、圖像、動畫、字處理、 Web 等對象于一體的程序。 17 （ 9）支持動態(tài)交換、動態(tài)鏈接技術 通過動態(tài)數(shù)據交換 (DDE)的編程技術， VB 開發(fā)的應用程序能與其 他 Windows應用程序之間建立數(shù)據通信。 利用 VB實現(xiàn)空間直角坐標系統(tǒng)的相互轉換 基于 VB 程序設計的前提是要有每個坐標系的各項參數(shù)和轉換公式，通過第三章的講解，我們 已經大概掌握了?？臻g直角坐標系 Public x As Double Public y As Double Public Z As Double 19 在整個程序的設計過程中經常會用到關于角度的轉換，所以我們定義了角度轉換的語句： Public Function Angular_Radian(Angular As Double) As Double 39。度小數(shù)化度分秒 Dim D As Double, M As Double, S As Double D = Int(Angular) M = Int((Angular D) * 60) / 100 S = (Angular D M * 100 / 60) * 3600 / 10000 Angular_DMS = D + M + S End Function 20 計算計算卯酉圈半徑 N如下： Public Function GetN(a As Double, b As Double, RB As Double) As Double 39。Dim BtoX As New XYZ e2 = GetE2(a, b) N = GetN(a, b, ) = (N + ) * Cos() * Cos() = (N + ) * Cos() * Sin() = (N * (1 e2) + ) * Sin() End Sub 關于空間直角坐標系轉換空間大地坐標系，我們才用的是迭代法，代 碼如下： Public Sub XYZ_BLH(IXYZ As XYZ, a As Double, b As Double) 39。目前國內常見的轉換有以下幾種： 1，大地坐標（ BLH）對平面直角坐標（ XYZ）； 2，北京 54 全國 80及 WGS84 坐標系的相互轉換； 3，任意兩空間坐標系的轉換。以下對上述三種情況作詳細描述如下： 大地坐標（ BLH）對平面直角坐標（ XYZ） 常規(guī)的轉換應先確定轉換參數(shù)，即橢球參數(shù)、分帶標準（ 3 度， 6 度）和中央子午線的經度。如 x=3250212m， y=395121123m，則中央子午線的經度=39*3=117 度。 北京 54全國 80 及 WGS84 坐標系的相互轉換 這三個坐標系統(tǒng)是當前國內較為常用的，它們均采用不同的橢球基準。當然若條件不許可，且有足夠的重合點，也可以進行人工解算。 27 參考文獻 ［ 1］ 張坤宜 ， 2020..交通土木工程測量（第三版） ， 武漢：華中科技大學出版社 ［ 2］ 王勇， 測量技術，北京：中國電力出版社 ［ 3］ 王儂、過靜珺， （第二版），北京：清華大學出版社 ［ 4］ 陳英， Basic 程序設計 .理論篇，大連：大連理工大學出版社 28 致謝 大學 三 年的生活 、學習即將結束， 在這里對在這 三 年中關心 、幫助過我 的老師、同學致以衷心的感謝。老師優(yōu)秀的道德品質、嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度、一絲不茍的科研精神、淵博的知識儲備將是我終生學習的榜樣。