内容发布更新时间 : 2024/11/15 13:48:26星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

河南理工大学本科毕业论文

表5.2 本文和中海达软件分别计算的大地坐标值与原大地坐标值对比 本文算得的大地中海达算得的大地本文与原大地中海达与原大坐标值 坐标值 坐标差值 地坐标差值 原大地坐标 （B，L，H）27?59?16.94241??27?59?16.94241?? 8821.4016m 27?59?16.942?? 86?55?31.721?? 8821.4016m 0 0 0 0.00041?? 0.00037?? 0 86?55?31.72137??86?55?31.72137?? 8821.4016m

由此例可知，本文将大地坐标换算为空间直角坐标的成果与中海达软件的坐

标转换模块计算出的空间直角坐标一致，计算成果准确；本文将空间直角坐标换算为大地坐标的成果与原大地坐标、中海达的计算成果均为一致，计算成果准确且小数点后保留位数较中海达坐标转换的模块多。 5.2 高斯正反算实例

某测区内现有点1、点2、点3三个点，已知它们在1954年北京坐标系下的

表5.3 点1、2、3的大地坐标 大地纬度B 22?15?58.98294?? 大地坐标，如表5.3所示。

点号 1 2 3 大地经度L 32?02?57.65221?? 30?23?46.65321?? 111?28?52.15387?? 118?54?15.22065?? 112?44?12.21227?? 利用本文和中海达软件的坐标转换模块对三个点的大地坐标值计算投影带为6?带的高斯平面坐标，再将二者的换算结果对比，操作步骤如下：

1. 在MATLAB下运行本文坐标转换的高斯正算的代码，得到中央子午线的经度和高斯平面直角坐标，见表5.4；

2. 用中海达的软件中的坐标转换模块进行高斯正算，界面如图5.5所示：

图5.5 中海达高斯正算操作界面

将换算结果整理如下表5.4

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X1 Y1 X2 Y2 X3 Y3 表5.4 本文和中海达系的高斯正算成果及对比 本文的高斯平面坐标 中海达高斯平面坐标 2463420.565707 2463420.565707 549592.908438 549592.908438 3548973.8265572 3548973.8265572 679857.639639 679857.639639 3365384.741269 3365384.741269 666915.770959 666915.770959 差值 0 0 0 0 0 0 再将计算出的高斯平面坐标利用本文和中海达软件的坐标转换模块进行高斯反算并分别与原大地坐标对比，操作步骤如下：

1.在matlab下运行本文坐标转换的高斯反算的代码，得到中央子午线的经度和将高斯平面坐标转换为大地坐标，如表5.5所示；

2.用中海达软件的坐标转换模块进行高斯反算，界面如图5.6所示；

图5.6 中海达高斯反算界面

将换算结果整理如下表5.5： 表5.5 中海达软件与本文的高斯反算成果并分别与原大地坐标的对比 中海达软件计算的大地坐标 本文计算的大地坐原大地坐标（B，L）标 本文与原大中海达与原地坐标差值 大地坐标差值 0 0.00006?? 22?15?58.98294?? 22?15?58.98294?? 22?15?58.983?? 0 0.00003?? 111?28?52.15387?? 111?28?52.15387?? 111?28?52.154?? 0 -0.00021?? 32?02?57.65221?? 32?02?57.65221?? 32?02?57.652?? 0 0.00035?? 118?54?15.22065?? 118?54?15.22065?? 118?54?15.221?? 0 -0.00021?? 30?23?46.65321?? 30?23?46.65321?? 30?23?46.653?? 0 -0.00027?? 112?44?12.21227?? 112?44?12.21227?? 112?44?12.212?? 由本例可知，本文高斯正算成果与相应的中海达软件计算结果相比均一致计算成果准确；高斯反算成果与相应的中海达软件计算结果、原大地坐标相比均一致，计算成果准确且小数点后保留位数较中海达坐标转换模块多。

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5.3 不同参考椭球基准下的坐标转换实例

由于某工程需要将WGS-84坐标系下的点位坐标转换到1954年北京坐标系

下点位坐标。已知三个公共点在两个椭球基准下的空间直角坐标分别如下：

表5.6 已知点WGS-84坐标系的坐标（单位：m） 点号 A1 A2 A3 XWGS?84 -2850017.4720 -2838514.0744 -2865534.8823 YWGS?84 4690744.5225 4704426.8235 4672522.4133 ZWGS?84 3237959.9725 3228266.3341 3250504.9271 表5.7 已知点WGS-84坐标系的坐标（单位：m） 点号 A1 A2 A3

XWGS?84 -2850023.9497 -2838520.5570 -2865541.3037 YWGS?84 4680915.4705 4694597.9568 4662693.0793 ZWGS?84 3237036.8089 3227343.6466 3249581.2094 本算例选择七参数空间转换模型来进行空间直角坐标系之间的转换。利用三个公共点通过七参数转换结果为：

表5.8 七参数结果 七参数 dX 146.9406 dY -9760.281 dZ -846.053260113258 m -3.3251144?X ?Y2.76240630512447E-2 ?Z-1.56541445702274E-2 -2.64749295656720817 4582117 7481091E-2 81441E-2 经MATLAB计算能得出七参数转换的结果，由于本人水平有限，在此不对七参数转换结果的精度进行分析，这个问题有待进一步的研究。

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6 结论与展望

通过本文的研究，利用MATLAB软件进行应用性开发，把坐标转换的数学模型转化成为MATLAB中的函数子块，开发出了工程测量很关键的坐标转换程序。程序解决了工程测量技术人员在运算方面所能遇见的一些常见的坐标转换计算和数据分析处理问题。该程序能帮助工程技术人员、科研人员从繁锁的数据运算和数据分析处理中解脱出来，只要在MATLAB中调用函数，并输入函数的参数就可以实现坐标转换，避免了为解决坐标转换问题而专门花精力，大大减轻了用户的工作量，使用户有更多的精力用在其它方面。

由于时间紧再加个人能力的限制，本程序开发得还不够深入全面,未来需要进一步开展的工作，可以从下面几个方面来开展:

(1) 现在的程序需要在MATLAB环境下才能运行，下一步需要研究把坐标转换做成界面方式的，更为人性化，人机互动更为方便。

(2) 对数据的导入，本文中数据需要用户自己进行输入，但是工程应用中数据量往往是非常庞大的，下一步应开发出直接与GPS、全站仪等数据获取仪器交换数据的端口，从而方便的处理数据。同时也应开发出与Exel等数据处理软件交流的端口。

(3) 对运算结果的显示输出中，是用MATLAB软件输出,下一步要研究将其改进为GPS或是全站仪支持的数据格式进行文件输出，使用户直接进行工程测量工作。

(4) 在程序的功能方面，各坐标基准转换精度有待加强,下一步需要研究进一步解决，七参数计算的精度也有待验证。

解决了以上问题,才能真正满足目前施工一线测量人员的需求。这是我今后工作学习生活中应不断努力的，争取能够早日完善它。

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致谢

在本文的写作过程中,特别要感谢胡圣武老师,他认真的阅读了拙作,对本人的论文提出了宝贵的建议,也为我解答了许多疑惑。同时也要感谢那些在论文写作过程中给予我无私帮助的同学们。

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