大地坐标转为大地空间直角坐标 C语言
时间: 2023-10-04 13:11:39 浏览: 165
大地坐标系与空间直角坐标系互转.rar_坐标系
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:
```c
#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。
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