刘威毕业论文答辩

1、 目的与意义目的与意义 目的：坐标转换一直是大地测量学中一个极为重要的目的：坐标转换一直是大地测量学中一个极为重要的课题，有许多的中外学者都对之进行了深入的研究，并课题，有许多的中外学者都对之进行了深入的研究，并提出了一系列的数学模型，其理论研究已经非常之成熟。提出了一系列的数学模型，其理论研究已经非常之成熟。本文的目的在于引入本文的目的在于引入MATLAB软件用于编制坐标转换程软件用于编制坐标转换程序，研究序，研究MATLAB软件编制坐标转换转换程序的难易程软件编制坐标转换转换程序的难易程度、计算精度。度、计算精度。 意义：意义：1. 对于对于MATLAB用于工程计算的可靠性进行用于工程计算

2、的可靠性进行了一定的检验。了一定的检验。 2. 正值我国推广使用国家正值我国推广使用国家2000系来代替原来系来代替原来的西安的西安80系和北京系和北京54系，编制坐标转换程序有利于实系，编制坐标转换程序有利于实现我国原有大地测量数据有效利用，且国际上常使用现我国原有大地测量数据有效利用，且国际上常使用WGS-84系，有利于与其它国家实现数据共享。系，有利于与其它国家实现数据共享。 3.为为MATLAB用于测绘领域编写其它的相关用于测绘领域编写其它的相关程序打下基础。程序打下基础。MATLAB 软件的介绍 MATLAB的诞生源于对数值计算的需求。的诞生源于对数值计算的需求。1980年，年，美国

3、新墨西哥州大学计算机系主任美国新墨西哥州大学计算机系主任Cleve Moler为了为了便于学生使用计算机计算，用便于学生使用计算机计算，用Fortran语言编写出最语言编写出最初的初的MATLAB 产生：产生： MATLAB第一个商业版本在第一个商业版本在1984年问世；而后年问世；而后MATLAB通过不断地更新和添加不同的功能，如独特的符号运算、种通过不断地更新和添加不同的功能，如独特的符号运算、种类多样的绘图技术、多媒体应用以及与其他流行语言的接口类多样的绘图技术、多媒体应用以及与其他流行语言的接口功能等，逐渐发展壮大功能等，逐渐发展壮大 发展：发展： MATLAB的功能主要包括的功能主要

4、包括MATLAB语言、语言、MATLAB开发环境、开发环境、MATLAB数学函数库、绘图数学函数库、绘图系统和系统和MATLAB应用程序接口应用程序接口(API)等几大部分。等几大部分。功能：功能：MATLAB 界面界面矩阵的运算矩阵的运算MATLAB中的数学函数中的数学函数本文中坐标转换数学模型和框图设计坐标转换总思路设计空间直角坐标与大地坐标系之间的转换1.大地坐标向空间直角坐标换算BHbaNBHeNZLBHNYLBHNXsinsin)1 (sincos)(coscos222图4-2 大地坐标向空间直角坐标转换2.空间直角坐标向大地坐标换算 NBYXeNBZHHeNYXHNZBXYLcos

5、1sin1arctanarctan222222或B22arctanYXZB的求取需要通过迭代的方法，一般取迭代初值 求出BH后，代入模型中即可求取L此程序框图较大，不在此处给出，详见论文中图4-466222424442222cos33027058617201cos495241cos21lBtttNtlBtNtlBNtXx55222423322cos58141851201cos161coslBtttNlBtNlBNy大地坐标向高斯平面坐标的换算图 3-5 高斯（横轴切椭圆柱）投影图3-6 投影换带计算XBABABABAeaX8sin6sin2sin1842021其中的数值计算公式如下：1.高斯正

6、算公式图4-5 高斯正算642422222f45906136019351212fffffffffffNyttNyttNytVBB522242322862428512012161cos1fffffffffffNytttNytNyBl2.高斯反算公式其中关键在于底点纬度fB的求解。 cossin10coscoscos2223502936225022174610222fB电算时：其中： axfBLB, lLLZZZbblbZZZbBBf0225322224112. 01由进一步计算图4-6 高斯反算OBZBXBYBOAYAZAXAxYZCXCAXCBX0三维空间直角坐标系之间转换 AAAZYXBBB

7、ZYXRRRmZYXZYX)1 (000布尔沙七参数转换模型：图4-3 空间直角坐标系之间的七参数转换框图设计19424.169527B 77213.315586L m4016.8821H 已知珠穆朗玛峰峰顶，以及雪面的大地高，其坐标系为1954年北京坐标系。 本文换算与中海达软件换算差值302726.854415229302726.8544150.0000002295636102.390178835636102.3901790.000000172979527.619243392979527.6192430.00000039高斯正算本文算得的大地坐标值中海达算得的大地坐标值本文与原大地坐标差值

8、中海达与原大地坐标差值008821.4016m8821.4016m8821.4016m00高斯反算 某测区内现有点某测区内现有点1、点、点2、点、点3三个点，已知它们在三个点，已知它们在1954年北京坐年北京坐标系下的大地坐标，如表标系下的大地坐标，如表5-3所示。所示。点号大地纬度B大地经度L123正算结果精度对比表本文的高斯平面坐标中海达高斯平面坐标差值X12463420.5657072463420.5657070Y1549592.908438549592.9084380X23548973.82655723548973.82655720Y2679857.639639679857.6396390X33365384.7412693365384.7412690Y3666915.770959666915.7709590反算结果对比表原大地坐标（B，L）本文计算的大地坐标中海达软件计算的大地坐标本文与原大地坐标差值中海达与原大地坐标差值000000七参数计算计算结果计算结果XYZ