测量坐标系统转换程序设计开题报告
2021-08-08 10:05:19
全文总字数:1355字
1. 研究目的与意义
无论对于卫星还是地面点,是通过建立一定的坐标系来描述空间点的坐标及其位置关系。根据坐标系所选择的参数不同,有空间直角坐标系、球面坐标系、大地坐标系等等。在定位过程中,需确定各坐标系之间的相对关系,从而实现坐标系之间的转换。
针对目前坐标转换软件功能单一、操作不方便等问题,采用窗口、菜单、控件的操作形式,实现所见即所得的人性化界面设计。程序的设计主要考虑两个方面:一要保证坐标转换的高精度,二是要提供有好的界面。程序的运行应能满足测量人员对坐标转换运算的需要。2. 国内外研究现状分析
测量坐标系统包括同一基准下不同坐标形式之间的转换盒不同基准下测量坐标之间的转换。
测量坐标基准转换的关键在于确定转换的数学模型和转换参数。许多年来,国内外大地测量学者对此进行了大量研究。在卫星探测早起阶段,由于大地坐标系之间的关系未能明确定义,且数据本身的精度不高,莫洛金斯基提出了三参数(即两椭球参心差值dx,dy,dz)法进行坐标转换。但随着探测精度的提高和数据的积累,人们发现,当精度要求较高时,三参数转换法既不适合在全球范围应用,也不适合地域广大的国家和地区应用。
目前,国内外广泛采用的事相似变换模型,如布尔莎模型,莫洛琴斯基模型和相似变换模型一般有7个转换参数,即三个平移参数,三个旋转参数和一个由若干个公共点坐标。求出这七个转换参数后即可进行测量坐标系统之间的转换。实际上,基于经典大地测量的坐标系统,由于受到局部地球物理因素的影响,不可避免的存在着局部变形,因此经相似变换后的两个坐标系统化间往往还存在m级的残差。所以有的学者提出了高崩溃污染率的坐标转换模型,旨在通过抗差估计抵抗那些显著异常坐标点对相似变换参数的影响。此外,武汉大学提出了一个武测模型。结合我国的实际情况,中科院测量及地球物理研究所先后提出了一些求解转换参数的实用方法,主要是将平面和高层分开转换。这些在一定精度要求下能得到很好的应用,但在大量的工程中精度仍难以满肚要求。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容:
测量坐标转换问题在测量工作中经常遇到,其计算过程也比较复杂,采用手动计算式非常麻烦的。而且现在在国内网站上发布的坐标系统转换软件都有一个共同缺点,就是操作界面过于复杂。本文主要是研究在c 语言的基础上编制一个交互性和使用性高的坐标系转换软件。
重点介绍各种坐标系之间的相互转换算法,并以wgs-84与经纬度、地方坐标系、平面坐标系、cgcs2000之间的相互转换为例然后基于c 语言进行程序设计。最后用实际数据对程序进行验证,从而对程序的性能进行分析与评价。
4. 研究创新点
1)详细阐述坐标转换的原理与方法
2)利用C 语言实现坐标转换程序设计,具有的操作界面新颖简洁、内容全面、较高实用性等优点。
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