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摘 要

随着人类社会的迅速发展，不断推动着测绘事业的发展，全球一体化的形成，要求测绘资料要形成统一而可靠的规范，坐标系统的统一也是其中的一方面，而坐标系的转换是坐标系能统一的重要关键。在20世纪末，人类社会有了前所未有的发展，城市化步伐加快对工程测量提出了新要求，全面而精确的坐标转换方法的发展将必然趋势，其中大角度旋转的坐标转换是其中重要的一部分。

本文主要研究的是大角度旋转的坐标转换，即解决工程中常见的非线性坐标转换的问题，主要应用MATLAB平台，用七参数转换的方法以及最小二乘非线性函数来达到转换的目的。本文主要分为五个部分，在第一章简要介绍了工业测量坐标转换的概要和研究意义，在第二章主要介绍了工业测量坐标转换中长见到的坐标系系统，紧接着在本章里分析了坐标转换的数学模型，解决了应对不同的坐标转换最好的坐标转换方法，在第三章中，重点描述了本课题研究的成果以及实验，并进行了精度的分析。

关键词：大角度旋转转换，工业测量坐标转换，MATLAB,七参数转换

Study on the conversion method of industrial measurement coordinate

Abstract

With the rapid development of human society, and constantly promote the development of Surveying and mapping industry, the formation of global integration, mapping data to form a unified and reliable regulation, coordinate system and unified the hand, and coordinate conversion is key to coordinate United. At the end of the 20th century, human society has the unprecedented development, urbanization speed up puts forward new requirements to engineering survey, comprehensive and accurate coordinates conversion method of development the inevitable trend, in which the large angle rotation of coordinate conversion is one of the most important parts.

In this paper, the main research is large angle rotation of coordinate conversion, that is, to solve the problems are common in engineering nonlinear coordinate transformation, mainly applies the MATLAB platform, with seven parameter transformation method and least squares nonlinear function to achieve purpose. This paper is divided into five parts, in the first chapter, a brief introduction of industrial measurement coordinate transformation overview and research significance, in the second chapter mainly introduces the industrial measuring coordinate transformation in long to see the coordinate system, followed in the third chapter analyzes the mathematical model of coordinate transformation, resolved to deal with different coordinate conversion best coordinate conversion method. In the fourth chapter and the fifth chapter, with emphasis on description of the topic research results and experimental, and the accuracy of the analysis.

Keywords: large angle rotation conversion, industrial measurement conversion, MATLAB, seven parameter conversi

目录

摘 要 I

Abstract II

目录 III

第一章 绪论 1

1.1 工业测量坐标转换研究概述 1

1.1.1 课题研究背景 1

1.1.2工业测量坐标转换研究的意义 2

1.2 三维空间坐标系常用转换模型 2

1.2.1 数学模型 2

1.2.2 七参数模型 3

1.2.3 十三参数模型 3

1.3 工业测量坐标转换的发展和研究现状 3

1.4 工业测量坐标转换研究设计路线 4

第二章 常用的坐标系统及坐标转换 6

2.1 坐标系介绍 6

2.1.1 空间直角坐标系 6

2.1.2 WGS-84坐标系 6

2.1.3 1954 年北京坐标系 7

2.1.4 1980年西安大地坐标系 8

2.2 工业测量常用的坐标系 8

2.2.1 数学坐标系 8

2.2.2测量坐标系 8

2.2.3极坐标系 8

2.3 工业测量坐标转换 8

2.3.1 工业测量坐标转换的基本概念 8

2.3.2 工业测量坐标转换的正算 9

2.3.3 工业测量坐标转换的反算 9

2.4 基准转换 9

2.4.1 七参数转换公式 9

2.4.2 十三参数法 11

第三章 坐标转换程序设计 12

3.1 程序整体设计 12

3.1.1 参数计算 12

3.1.2 坐标转换方式模块 12

3.1.3 坐标转换模块 13

3.1.4 程序功能设计图 13

3.2 利用MATLAB实现三维空间坐标非线性转换的函数 13

3.2.1 程序基本函数 13

3.2.2 计算的程序代码 14

3.3 坐标转换程序算例 14

3.3.1 七参数计算实现 15

3.3.2 坐标转换实现 16

3.3.3 精度检验 16

3.4 GUI程序代码(见附录) 17

3.4.1 基于GUI程序界面设计 17

第四章 总结及展望 18

4.1 总结 18

4.2 工业测量坐标转换的明天 18

参考文献 19

致谢 20

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