matlab经纬高转换到直角坐标系
时间: 2023-08-24 19:17:42 浏览: 165
在Matlab中,可以使用以下代码将经纬高坐标系转换为直角坐标系:
```matlab
% 定义球体半径
R = 6371000;
% 定义经纬高坐标系的起点
lat0 = 39.9087; % 纬度
lon0 = 116.3975; % 经度
h0 = 0; % 高度
% 定义目标点的经纬高坐标
lat = 39.9088;
lon = 116.3976;
h = 0;
% 将经纬高坐标系转换为直角坐标系
[x,y,z] = geodetic2ecef(lat, lon, h, 'WGS84');
[x0,y0,z0] = geodetic2ecef(lat0, lon0, h0, 'WGS84');
X = [x-x0, y-y0, z-z0];
```
其中,geodetic2ecef函数可以将经纬高坐标系转换为直角坐标系,参数'WGS84'表示使用WGS84椭球体模型。最终得到的X即为目标点在直角坐标系下的坐标。
相关问题
使用迭代计算的方法,实现xyz空间直角坐标系到地理坐标系经纬高的转换
将直角坐标系转换为经纬度高度需要使用迭代计算的方法。以下是一种常见的方法:
1. 初始化:
首先,需要定义一些参数和常量。假设我们有一个位于经度 $lon$,纬度 $lat$,高度 $h$ 的点,其直角坐标系坐标为 $(x,y,z)$。我们还需要定义椭球体参数:长轴半径 $a$、短轴半径 $b$、扁率 $f$($f = \frac{a-b}{a}$)以及第一偏心率平方 $e^2$($e^2 = \frac{a^2-b^2}{a^2}$)。
2. 计算经纬度高度:
接下来,我们需要使用迭代计算的方法计算经纬度高度。首先,我们可以使用以下公式计算纬度:
$$
\phi_1 = atan\left(\frac{z}{\sqrt{x^2+y^2}(1-e^2)}\right)
$$
然后,我们可以使用以下公式计算高度:
$$
N_1 = \frac{a}{\sqrt{1-e^2\sin^2\phi_1}}
$$
$$
h_1 = \frac{\sqrt{x^2+y^2}}{\cos\phi_1} - N_1
$$
接下来,我们可以使用以下公式计算新的纬度:
$$
\phi_2 = atan\left(\frac{z}{\sqrt{x^2+y^2}(1-e^2\frac{N_1}{N_1+h_1})}\right)
$$
然后,我们可以使用以下公式计算新的高度:
$$
N_2 = \frac{a}{\sqrt{1-e^2\sin^2\phi_2}}
$$
$$
h_2 = \frac{\sqrt{x^2+y^2}}{\cos\phi_2} - N_2
$$
重复这些步骤,直到 $\phi$ 和 $h$ 收敛到所需精度。
3. 计算经度:
最后,我们可以使用以下公式计算经度:
$$
\lambda = atan\left(\frac{y}{x}\right)
$$
请注意,这些公式中使用的角度单位是弧度而不是度数。
以下是一个 MATLAB 示例代码,用于将直角坐标系转换为经纬度高度:
```matlab
function [lat, lon, h] = cart2geo(x, y, z, a, b, f, tol)
% 将直角坐标系转换为经纬度高度
% x, y, z: 直角坐标系坐标
% a, b, f: 椭球体参数
% tol: 收敛精度
% 计算第一偏心率平方
e2 = (a^2-b^2)/a^2;
% 初始化
phi = atan(z/sqrt(x^2+y^2)/(1-e2));
N = a/sqrt(1-e2*sin(phi)^2);
h = sqrt(x^2+y^2)/cos(phi) - N;
% 迭代计算
while true
phi_new = atan(z/sqrt(x^2+y^2)/(1-e2*N/(N+h)));
N_new = a/sqrt(1-e2*sin(phi_new)^2);
h_new = sqrt(x^2+y^2)/cos(phi_new) - N_new;
if abs(phi_new-phi)<tol && abs(h_new-h)<tol
phi = phi_new;
h = h_new;
break;
else
phi = phi_new;
N = N_new;
h = h_new;
end
end
% 计算经度
lon = atan(y/x);
% 转换为度数
lat = phi*180/pi;
lon = lon*180/pi;
end
```
请注意,在实际使用中,需要选择适当的椭球体参数和收敛精度。
matlab经纬高转东北天
经纬高转东北天需要进行以下步骤:
1. 将经纬高坐标系转换为地心直角坐标系。
2. 通过地心直角坐标系的转换矩阵将坐标系转换为东北天直角坐标系。
具体步骤如下:
1. 将经纬高坐标系转换为地心直角坐标系。
地心直角坐标系以地球中心为原点,以赤道平面和本初子午线为基准面建立,x轴指向本初子午线的交点,y轴指向赤道平面的交点,z轴垂直于赤道平面指向北极。
在matlab中,可以使用函数lla2ecef将经纬高坐标系转换为地心直角坐标系。示例代码如下:
```matlab
lat = 30.0; % 纬度
lon = 120.0; % 经度
alt = 100.0; % 高度
[x, y, z] = lla2ecef(lat, lon, alt);
```
2. 通过地心直角坐标系的转换矩阵将坐标系转换为东北天直角坐标系。
将地心直角坐标系转换为东北天直角坐标系需要使用转换矩阵。转换矩阵包含三个部分:旋转矩阵、平移矩阵和缩放矩阵。
旋转矩阵描述了地球自转的影响,平移矩阵描述了观测点与地心直角坐标系原点的距离,缩放矩阵描述了大地高度和海平面高度之间的差异。
在matlab中,可以使用函数ecef2enu将地心直角坐标系转换为东北天直角坐标系。示例代码如下:
```matlab
[x, y, z] = ecef2enu(x, y, z, lat, lon);
```
最终得到的x、y、z即为东北天直角坐标系下的坐标值。
注:在matlab中,经度、纬度和高度的单位分别为度、度和米。
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