帮我写一段C++代码 要求完成大地坐标与空间直角坐标之前的转换
时间: 2024-10-18 09:22:10 浏览: 23
在地理信息系统中,地球坐标通常表示为经纬度(纬度和经度),而空间直角坐标(如WGS84坐标系统下的XYZ)用于描述三维空间中的位置。要将大地坐标转换为空间直角坐标,我们需要考虑地球是一个椭球体,而不是完美的球体。这里提供一个简单的例子,使用双曲正切函数(tanh)近似,这个公式主要用于地理坐标到墨卡托投影的转换。请注意,这只是一个基础示例,实际应用中可能需要更精确的方法,比如Mercator、UTM等。
```cpp
#include <cmath>
// 地理坐标(经纬度)
struct GeographicCoordinates {
double latitude;
double longitude;
};
// 空间直角坐标(XYZ)
struct CartesianCoordinates {
double x;
double y;
double z; // 这里假设Z轴代表地球半径,对于WGS84来说,大约为6378137米
};
// 双曲正切转换函数
CartesianCoordinates geographicToCartesian(GeographicCoordinates geo) {
const double earth_radius = 6378137.0; // WGS84椭球体半径
// 将角度从弧度转换到度数
double lat_degrees = GeoConverToDegrees(geo.latitude);
double lon_degrees = GeoConverToDegrees(geo.longitude);
// 墨卡托投影公式简化版(只适用于小范围)
double lambda_rad = D2R * lon_degrees;
double phi_rad = D2R * (90 - lat_degrees); // 经线为极点
// tanh处理纬度部分
double x = earth_radius * std::tanh(phi_rad / 2);
double y = x * std::cos(lambda_rad);
// Z轴通常是地球半径加上高度或其他修正值,这里仅考虑地球表面
return {x, y, earth_radius};
}
// 辅助函数,将弧度转换成度数
double GeoConverToDegrees(double radians) {
return radians * 180 / M_PI;
}
// 示例用法
int main() {
GeographicCoordinates geo{51.5074, -0.1278}; // 伦敦坐标
CartesianCoordinates cart = geographicToCartesian(geo);
std::cout << "转换后的空间直角坐标: (" << cart.x << ", " << cart.y << ", " << cart.z << ")\n";
return 0;
}
```
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