【正文】 ,即采用什么方法來表示空間位置。按這種方法進(jìn)行參考橢球的定位和定向，由于包含了許多拉普拉斯點(diǎn)，因此通常稱為多點(diǎn)定位法。 參考橢球定位定向方法 選定某一適宜的點(diǎn) K 作為大地原點(diǎn)，在該點(diǎn)上實(shí)施精密的天文測量和高程測量，由此得到該點(diǎn)的天文經(jīng)度 ，天文緯度，至某一相鄰點(diǎn)的天文方位角和正高 得到 K 點(diǎn)相應(yīng)的大地經(jīng)度，大地緯度 ，至某一相鄰點(diǎn)的大地方位角和大地高 江蘇師范大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 不同坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換及其程序設(shè)計(jì) 6 （ ） 多點(diǎn)定位 一點(diǎn)定位的結(jié)果在較大范圍內(nèi)往往難以使橢球面與大地水準(zhǔn)面有較好的密合。 除了滿足地心定位和雙平行條件外 ,在確定橢球參數(shù)時(shí)能使它在全球范圍內(nèi)與大地體最密合的地球橢球 ,叫做總地球橢球。 橢球定向是指確定橢球旋轉(zhuǎn)軸的方向 ,不論是局部定位還是地心定位 ,都應(yīng)滿足兩個(gè)平行條件 : ①橢球短軸平行于地球自轉(zhuǎn)軸 。 橢球定位是確定橢球中心的位置 ,可分為兩類 :局部定位和地心定位。它同樣具有參心大地坐標(biāo)系和參心直角坐標(biāo)系兩種表述方法，它們的定義與地心坐標(biāo)系的定義相似。這時(shí)參考橢球的原點(diǎn)一般不會和地球質(zhì)心重合，所以稱為參心。地心大地坐標(biāo)系定義為：以地球的質(zhì)心作為原點(diǎn)，以地球自轉(zhuǎn)軸作為橢球的短軸，大地緯度 B是過地面點(diǎn)的橢球法線與橢球赤道面之間的夾角，大地經(jīng)度 L 為過地面點(diǎn)的橢球子午面與格林尼治子午面之間的夾角，大地高度 H為地面點(diǎn)沿橢球法線到橢球面的最短距離。 地心坐標(biāo)系是以地球的質(zhì)心為原點(diǎn)，同樣有地心大地坐標(biāo)系和地心空間直角坐標(biāo)系兩種表述方法。 不同的坐標(biāo)系統(tǒng)會使用的基準(zhǔn)也不同。地球表面、大地水準(zhǔn)面和橢球面三者的關(guān)系及偏差如下圖所示 江蘇師范大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 不同坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換及其程序設(shè)計(jì) 4 圖 21 地球三個(gè)面及其偏差 基準(zhǔn) 所謂基準(zhǔn)是指為描述空間位置而定義的點(diǎn)線面。 。其具體條件為： ，而且其表面與大地水準(zhǔn)面之間的差距的平方和最小。 由于地球內(nèi)部質(zhì)量分布不均，導(dǎo)致大地體其實(shí)是一個(gè)不平的似球體，經(jīng)過長期的理論研究和實(shí)踐認(rèn)為，當(dāng)一個(gè)通過南北兩極的子午圈，繞地球南北極旋轉(zhuǎn)一周而形成一個(gè)橢球體，用這個(gè)橢球面來代替大地水準(zhǔn)面，是一個(gè)很理想的計(jì)算基準(zhǔn)面。想要弄清楚它們之間的聯(lián)系，那么就會涉及到坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的問題。 因此對于地面上一點(diǎn)，由于所選擇的坐標(biāo)系不同，其表達(dá)方式也會不同。 本文首先 介紹 研究的背景和意義 ， 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 ， 接著 對國內(nèi)外有關(guān)空間三維直角坐標(biāo) 系 做了系統(tǒng)概述，接著介紹了與坐標(biāo)轉(zhuǎn) 換相關(guān)的知識以及坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型 ，并用 VB 設(shè)計(jì)了相關(guān)程序，最后是全文總結(jié)。 在國內(nèi)空間三維直角坐標(biāo)轉(zhuǎn)換中 ,通常采用 7 參數(shù)布爾沙 — 沃爾夫模型、莫洛金斯基模型和范式模型，并且劉經(jīng)南院士和其同事在對這三種傳統(tǒng)轉(zhuǎn)換模型進(jìn)行分析的基 礎(chǔ)上，從理論和實(shí)踐上證明了這三個(gè)模型的等價(jià)性，并在此基礎(chǔ)上他還提出了第 4個(gè)等價(jià)模型 — “武測模型”，這些模型雖然表示形式上略有差異，但從坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的最終結(jié)果而言，他們是等價(jià)的。由于各種轉(zhuǎn)換模型的相繼推出，對我們測量工作者來說，了解這些轉(zhuǎn)換的原理和數(shù)據(jù)的處理的過程方法是必要的。 信息時(shí)代的控制測量儀器和測量系統(tǒng)已形成數(shù)字化，智能化和集成化的新發(fā)展態(tài)勢，空間測量和地面測量儀器和測量系統(tǒng)出現(xiàn)互補(bǔ)共榮的新的發(fā)展格局；傳統(tǒng)的大地測量技術(shù)發(fā)生了質(zhì)的變化，傳統(tǒng)的測繪行業(yè)逐漸向地理信息 化產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)換，工作重點(diǎn)已經(jīng)由外業(yè)轉(zhuǎn)為內(nèi)業(yè)處理。單純采用目前參心、二維、低精度、靜態(tài)的大地坐標(biāo)系統(tǒng)和相應(yīng)的基礎(chǔ)設(shè)施作為中國現(xiàn)行應(yīng)用的測繪基準(zhǔn)，必然會帶來越來越多的不協(xié)調(diào)問題新形勢下，測量坐標(biāo)系問題顯得越來越突出，使用地心坐標(biāo)系的要求也越來越迫切。 過去由于科技水平的制約，人類不能精確地確定地心的位置，局部坐標(biāo)系無疑是國家和地區(qū)的惟一選擇。精確地測量，計(jì)算和表示點(diǎn)的坐標(biāo)，為各種比例尺地形圖和大型工程測量提供控制，大地坐標(biāo)系作為大地測量基準(zhǔn)的一部分，一直是大地測量中最基本的問題。 首先 本文介紹大地測量學(xué)坐標(biāo)的相關(guān)知識， 接著介紹了與坐標(biāo)轉(zhuǎn)換相關(guān)的知識以及坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型 （包括 同一坐標(biāo)系下的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型 和 不同參考系下各坐標(biāo)系間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型 ），并 利用 vb 語言實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的過程。在同一坐標(biāo)系下坐標(biāo)的表示方式又有空間直角坐標(biāo)、大地坐標(biāo)、平面坐標(biāo)。 存檔日期： 存檔編號： 江蘇 師 范 大 學(xué) 本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 論 文 題 目： 不同坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換及其程序設(shè)計(jì) 姓 名： 陳航 學(xué) 號： 09271029 院 系： 測繪學(xué)院 專 業(yè)： 測繪工程 班 級： 09 測 11 指 導(dǎo) 教 師： 王愛生 江蘇師范大學(xué)教務(wù)處印制 I 摘 要 隨著空間技術(shù)的發(fā)展，全球一體化的形成，越來越多的要求全球測繪資料形成統(tǒng)一規(guī)范，尤其是坐標(biāo)系統(tǒng)的統(tǒng)一。由于各測量單位工作目的不同，所選擇的橢球參考系也會有所不同，出現(xiàn)了許多不同形式的坐標(biāo)系，例如 WGS84坐標(biāo)系、國家 80 坐標(biāo)系、北 京 54 坐標(biāo)系、獨(dú)立地方坐標(biāo)及各種坐標(biāo)。根據(jù)不同的測繪需求，需要將不同的坐標(biāo)系下的坐標(biāo)進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換，在這些坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的過程中既會運(yùn)用到同一坐標(biāo)系下的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型，又會用到不同參考系下各坐標(biāo)系間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型。 關(guān)鍵詞： 地球橢球 ， 坐標(biāo)系，轉(zhuǎn)換模型 ， 坐 標(biāo)轉(zhuǎn)換 II Abstract Along with the development of space technology, the formation of global integration, more and more requirements of surveying and mapping material form a unified global standard, especially the unity of the coordinate system. Because each measurement unit work purpose is different, choose the frame of reference ellipsoid would differ, the emergence of many different forms of coordinate system, such as WGS84 coordinate system, the state 80 coordinate system, Beijing 54 coordinate system, independent local coordinate system and various kinds of urban construction coordinates. In the same coordinate system of representation and coordinate space rightangle coordinate, coordinate, coordinate the earth plane. According to the different needs of surveying and mapping, need different coordinate transformation coordinate system, in which the process of coordinate transformation can use to the same coordinate system coordinate transformation model, and will use different reference frame, the coordinate transformation between the coordinate system model. First of all this paper introduces the geodetic coordinates of relevant knowledge, then introduce the knowledge of coordinate transformation and coordinate transformation model(including the same coordinate system coordinate transformation model and different reference frame, the coordinate transformation between the coordinate system model), and the use of vb language realization of coordinate transformation process. Key words: the earth ellipsoid, coordinate system, transformation model, coordinate transformation III 摘 要 ............................................................................................................................... I Abstract ......................................................................................................................II 1 緒 論 ..................................................................................................................... 1 研究的背景和意義 .......................................................................................... 1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 .............................................................................................. 1 研究的主要內(nèi)容 .............................................................................................. 2 2 相關(guān)理論和知識介紹 ...................................................................................... 3 地球橢球 .......................................................................................................... 3 基準(zhǔn) ................................................................................................................. 4 建立大地坐標(biāo)系的基本原理 ........................................................................