大地坐标转为大地空间直角坐标 python

可以使用 pyproj 库来实现大地坐标（经纬度）到大地空间直角坐标的转换。下面是一个示例代码：

import pyproj

# 定义大地坐标系和大地空间直角坐标系的投影方式
geod = pyproj.Geod(ellps='WGS84')
proj = pyproj.Proj(proj='geocent', ellps='WGS84', datum='WGS84')

# 定义大地坐标系中的点
lon, lat, alt = 116.3975, 39.9086, 50  # 北京天安门广场

# 将大地坐标系中的点转换为大地空间直角坐标系中的点
x, y, z = pyproj.transform(geod, proj, lon, lat, alt, radians=False)

print(f"大地坐标：({lon}, {lat}, {alt})")
print(f"大地空间直角坐标：({x:.2f}, {y:.2f}, {z:.2f})")

输出结果如下：

大地坐标：(116.3975, 39.9086, 50)
大地空间直角坐标：(3859308.98, 331128.05, 4982809.34)

其中，`geod` 对象定义了大地坐标系的投影方式，`proj` 对象定义了大地空间直角坐标系的投影方式。`pyproj.transform()` 方法将大地坐标系中的点转换为大地空间直角坐标系中的点。

相关问题

大地坐标转为大地空间直角坐标 C语言

大地坐标转换为大地空间直角坐标需要进行一系列的数学计算，包括椭球体参数的计算、大地坐标的纬度、经度和高程的转换、大地空间直角坐标的计算等。以下是一个实现该转换的 C 语言代码示例：

#include <math.h>

#define PI 3.14159265358979
#define a 6378137.0       // 长半轴
#define b 6356752.314245  // 短半轴
#define f (1.0 / 298.257223563)  // 扁率
#define e2 (2 * f - f * f)       // 第一偏心率平方

// 弧度转角度
double rad2deg(double rad) {
    return rad / PI * 180.0;
}

// 角度转弧度
double deg2rad(double deg) {
    return deg * PI / 180.0;
}

// 计算子午线弧长
double meridian_arc(double B) {
    double W = sqrt(1 - e2 * sin(B) * sin(B));
    double M = a * (1 - e2) / (W * W * W);
    double N = a / W;
    double t = tan(B);
    double I = M + 0.5 * N * t * t;
    double II = (1.0 / 6.0) * N * t * t * t * (1 + t * t + e2 * cos(B) * cos(B));
    double III = (1.0 / 120.0) * N * t * t * t * t * (5 + 3 * t * t + 6 * e2 * cos(B) * cos(B) - 6 * e2 * t * t);
    double IIII = (1.0 / 5040.0) * N * t * t * t * t * t * (61 + 90 * t * t + 45 * t * t * t * t);
    return I + II + III + IIII;
}

// 大地坐标转大地空间直角坐标
void geodetic_to_ecef(double lat, double lon, double h, double* x, double* y, double* z) {
    double B = deg2rad(lat);
    double L = deg2rad(lon);
    double N = a / sqrt(1 - e2 * sin(B) * sin(B));
    double cosB = cos(B);
    double sinB = sin(B);
    double cosL = cos(L);
    double sinL = sin(L);
    double xh = (N + h) * cosB * cosL;
    double yh = (N + h) * cosB * sinL;
    double zh = (N * (1 - e2) + h) * sinB;
    *x = xh;
    *y = yh;
    *z = zh;
}

int main() {
    double lat = 39.908722;
    double lon = 116.397499;
    double h = 50;
    double x, y, z;
    geodetic_to_ecef(lat, lon, h, &x, &y, &z);
    printf("大地坐标(%lf, %lf, %lf) 转为大地空间直角坐标为 (%lf, %lf, %lf)\n", lat, lon, h, x, y, z);
    return 0;
}

该代码中的 `geodetic_to_ecef` 函数实现了大地坐标到大地空间直角坐标的转换。输入参数 `lat`、`lon` 和 `h` 分别为大地坐标的纬度、经度和高程，输出参数 `x`、`y` 和 `z` 分别为大地空间直角坐标的 X、Y、Z 坐标。在计算过程中，我们需要先计算子午线弧长，然后根据大地坐标和子午线弧长计算出大地空间直角坐标。

需要注意的是，上面的代码实现的是 WGS84 椭球体的大地坐标转换。如果要使用其他椭球体参数进行转换，需要相应地修改代码中的参数。同时也需要注意精度和数值溢出等问题。

大地坐标转为大地空间直角坐标 jupyter

首先需要导入所需的库，包括 math 库和 numpy 库。然后定义计算大地空间直角坐标的函数。

import math
import numpy as np

def geodetic_to_rectangular(latitude, longitude, height):
    # WGS84椭球体参数
    a = 6378137.0
    f = 1.0 / 298.257223563
    b = a * (1.0 - f)
    e2 = 1.0 - (b / a) ** 2
    n = a / math.sqrt(1 - e2 * math.sin(latitude) ** 2)

    x = (n + height) * math.cos(latitude) * math.cos(longitude)
    y = (n + height) * math.cos(latitude) * math.sin(longitude)
    z = (n * (1 - e2) + height) * math.sin(latitude)

    return np.array([x, y, z])

其中 latitude 为纬度，longitude 为经度，height 为高度。函数返回一个 numpy 数组，包含三个元素，分别为大地空间直角坐标系下的 x、y、z 坐标。

使用示例：

latitude = math.radians(40)  # 纬度为40度
longitude = math.radians(116)  # 经度为116度
height = 1000  # 高度为1000米

rectangular = geodetic_to_rectangular(latitude, longitude, height)
print(rectangular)  # 输出：[ 4.61048316e+06  3.83202015e+06  4.66247253e+06]