推导大地坐标和三维正交坐标的转换公式
时间: 2024-02-04 17:03:01 浏览: 38
大地坐标和三维正交坐标的转换公式涉及到大地椭球的参数,因此需要先确定大地椭球的参数,然后再进行转换。
假设大地椭球的参数为长半轴 a,短半轴 b,第一偏心率 e,第二偏心率 e',以及中央子午线经度 λ0。
假设大地坐标为 (B, L, H),其中 B 是纬度,L 是经度,H 是高程,三维正交坐标为 (X, Y, Z)。
则转换公式为:
X = (N + H) * cosB * cosL
Y = (N + H) * cosB * sinL
Z = (N * (1 - e^2) + H) * sinB
其中,
N = a / sqrt(1 - e^2 * sin^2(B)) 是曲率半径。
最后,将计算出的 X,Y,Z 与中央子午线经度 λ0 相关的转换矩阵相乘,即可得到最终的三维正交坐标。
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推导坐标差四参数转换公式
坐标差四参数转换公式,也称作七参数转换,是地图投影中常用的一种转换方式。其基本思想是通过对源坐标系和目标坐标系的七个参数进行求解,来实现坐标系之间的转换。这七个参数包括三个平移参数(dx、dy、dz)、三个旋转参数(w、p、k)和一个尺度参数(m)。
推导坐标差四参数转换公式的步骤如下:
1. 定义源坐标系和目标坐标系,并确定其坐标系原点及坐标轴方向。
2. 假设源坐标系和目标坐标系之间存在一组坐标差(ΔX,ΔY,ΔZ),表示源坐标系与目标坐标系间的平移差异。
3. 假设源坐标系绕x、y、z轴分别旋转了wx、wy、wz角度,而目标坐标系绕x、y、z轴分别旋转了px、py、pz角度,表示源坐标系与目标坐标系间的旋转差异。
4. 假设源坐标系与目标坐标系之间存在一个尺度差异m,表示坐标系间的尺度不同。
5. 根据以上假设,可得到以下公式:
ΔX = m*(Y*wz - Z*wy) + dx
ΔY = m*(Z*wx - X*wz) + dy
ΔZ = m*(X*wy - Y*wx) + dz
X' = X + m*(-Z*py + Y*pz) + m*X*wz - m*Y*wy + m*Z*wx + dx
Y' = Y + m*(Z*px - X*pz) + m*X*wy + m*Y*wz - m*Z*wx + dy
Z' = Z + m*(-Y*px + X*py) + m*X*wz - m*Y*wy + m*Z*wx + dz
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