已知当地水平坐标系下原点的经纬度大地高和点a在该当地水平坐标系下的三维坐标,求点a的经纬度和大地高,matlab代码
时间: 2024-03-08 14:46:45 浏览: 19
可以使用MATLAB中的Mapping Toolbox库来进行坐标转换,以下是示例代码:
```matlab
% 已知参数
o_lat = 39.9083; % 原点纬度
o_lon = 116.3975; % 原点经度
o_h = 43.0; % 原点大地高
a_x = 1294994.0; % 点a在水平坐标系下的x坐标
a_y = 4834844.0; % 点a在水平坐标系下的y坐标
a_z = 3947226.0; % 点a在水平坐标系下的z坐标
% 坐标转换
ref_sphere = referenceSphere('wgs84');
[x, y, z] = enu2xyz(a_x, a_y, a_z, o_lat, o_lon, o_h, ref_sphere);
[lat, lon, h] = geodetic3d(ref_sphere, x, y, z);
% 输出结果
fprintf('点a的经度为:%f\n', lon);
fprintf('点a的纬度为:%f\n', lat);
fprintf('点a的大地高为:%f\n', h);
```
其中,enu2xyz函数用于将水平坐标系下的坐标转换为地心坐标系下的坐标,geodetic3d函数用于将地心坐标系下的坐标转换为经纬度和大地高。需要注意的是,输出的经纬度单位为度。
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用C++实现大地坐标系与空间直角坐标系之间的相互转换
实现大地坐标系与空间直角坐标系之间的相互转换,需要用到一些数学公式和计算方法。以下是一个简单的用 C 语言实现的转换示例:
```c
#include <stdio.h>
#include <math.h>
#define PI 3.14159265358979323846
// 定义大地坐标结构体
typedef struct {
double B; // 纬度,单位:弧度
double L; // 经度,单位:弧度
double H; // 高程,单位:米
} GeodeticCoord;
// 定义空间直角坐标结构体
typedef struct {
double X; // X 坐标,单位:米
double Y; // Y 坐标,单位:米
double Z; // Z 坐标,单位:米
} CartesianCoord;
// 大地坐标转空间直角坐标函数
void geodetic2cartesian(GeodeticCoord geodetic, CartesianCoord *cartesian) {
double a = 6378137.0; // 地球长半轴,单位:米
double f = 1.0 / 298.257223563; // 地球扁率
double b = a * (1.0 - f); // 地球短半轴,单位:米
double e = sqrt(a * a - b * b) / a; // 地球第一偏心率
double N = a / sqrt(1.0 - e * e * sin(geodetic.B) * sin(geodetic.B)); // 卯酉圈半径,单位:米
cartesian->X = (N + geodetic.H) * cos(geodetic.B) * cos(geodetic.L);
cartesian->Y = (N + geodetic.H) * cos(geodetic.B) * sin(geodetic.L);
cartesian->Z = (N * (1.0 - e * e) + geodetic.H) * sin(geodetic.B);
}
// 空间直角坐标转大地坐标函数
void cartesian2geodetic(CartesianCoord cartesian, GeodeticCoord *geodetic) {
double a = 6378137.0; // 地球长半轴,单位:米
double f = 1.0 / 298.257223563; // 地球扁率
double b = a * (1.0 - f); // 地球短半轴,单位:米
double e = sqrt(a * a - b * b) / a; // 地球第一偏心率
double e2 = e * e; // 地球第二偏心率
double p = sqrt(cartesian.X * cartesian.X + cartesian.Y * cartesian.Y); // 投影距离,单位:米
double theta = atan2(cartesian.Z * a, p * b); // 纬度,单位:弧度
double N = a / sqrt(1.0 - e2 * sin(theta) * sin(theta)); // 卯酉圈半径,单位:米
double H = p / cos(theta) - N; // 高程,单位:米
geodetic->B = theta;
geodetic->L = atan2(cartesian.Y, cartesian.X);
geodetic->H = H;
}
int main() {
GeodeticCoord geodetic;
geodetic.B = 30.0 / 180.0 * PI;
geodetic.L = 120.0 / 180.0 * PI;
geodetic.H = 0.0;
CartesianCoord cartesian;
geodetic2cartesian(geodetic, &cartesian);
printf("X=%lf, Y=%lf, Z=%lf\n", cartesian.X, cartesian.Y, cartesian.Z);
GeodeticCoord result;
cartesian2geodetic(cartesian, &result);
printf("B=%lf, L=%lf, H=%lf\n", result.B / PI * 180.0, result.L / PI * 180.0, result.H);
return 0;
}
```
这个示例中,我们定义了两个结构体 `GeodeticCoord` 和 `CartesianCoord`,分别表示大地坐标和空间直角坐标。然后我们实现了两个函数 `geodetic2cartesian` 和 `cartesian2geodetic`,分别用于将大地坐标转换为空间直角坐标,以及将空间直角坐标转换为大地坐标。在 `main` 函数中,我们先定义了一个大地坐标,然后通过 `geodetic2cartesian` 函数将其转换为空间直角坐标,并输出结果。接着我们又通过 `cartesian2geodetic` 函数将空间直角坐标转换为大地坐标,并输出结果。
需要注意的是,这里只是一个简单的示例,实际应用中还需要考虑更多的因素,比如大地高和正常高之间的转换等等。
utm坐标和经纬度转换
UTM(通用横轴墨卡托投影)坐标和经纬度之间的转换可以通过数学计算来实现。以下是一些常用的方法:
1. 使用在线转换工具:可以在网上找到各种免费的UTM和经纬度之间的转换工具,例如 https://www.earthpoint.us/Convert.aspx 或 https://www.utm.zone/。
2. 使用GIS软件:各种GIS软件(例如ArcGIS、QGIS)都提供了UTM和经纬度之间的转换工具。
3. 使用数学公式:下面是一些常用的数学公式:
UTM坐标转经纬度:
- 计算所在UTM带的中央子午线经度
- 将UTM坐标转换为笛卡尔坐标系的X、Y、Z坐标
- 计算大地坐标系下的经度、纬度和高度
经纬度转UTM坐标:
- 确定所在UTM带的中央子午线经度
- 将经纬度转换为大地坐标系下的X、Y、Z坐标
- 将大地坐标系下的坐标转换为UTM坐标
需要注意的是,UTM坐标和经纬度之间的转换是一个复杂的过程,需要考虑椭球体模型、大地高和不同UTM带之间的转换等因素。因此,最好使用专业的工具或软件来进行转换,以确保结果准确无误。