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摘 要

随着测绘科学技术的发展，对测量基准的精度越来越高，常规大地测量方法已逐渐被卫星大地测量方法所取代。我国常见的坐标参考系为：1954年北京坐标系、1980年西安大地坐标系、2000国家大地坐标系。然而，目前我国大量的测绘成果大都采用1954北京坐标系或者1980先大地坐标系，所以需要以上的成果转换到2000国家大地坐标系，需要我们转换坐标系统。

坐标转换一直是专业性很强不易解决的问题，为了确保坐标转换的精度，需要研究各种坐标转换模型的理论方法，对于不同参考椭球基准、不同的坐标系、地图投影的坐标系统之间坐标的转换，需要知道很多方面的理论和技术。能够设计出一个运算速度快又能确保高精度的坐标转换程序软件，将会给科学技术经济建设和国防提供便利，高效的服务。

关键词：坐标转换 参考椭球 MATLAB 图形用户

Design MATLAB coordinates conversion program

Abstract

With the development of science and technology of surveying and mapping, for measuring accuracy is higher and higher, the conventional geodetic survey method has been gradually replaced by satellite geodesy method. The coordinates of our common frame of reference is: 1954 Beijing coordinate system and 1954 xi 'an coordinate system, the national geodetic coordinate system 2000. However, at present our country a lot of surveying and mapping results most used Beijing coordinate system 1954 or 1954 geodetic coordinate system, so need more achievements transformation to the 2000 national geodetic coordinate system, we need to transform coordinate system.

Coordinate transformation has always been very professional is not easy to solve the problem, in order to ensure the precision of coordinate transformation, the need to study a variety of theoretical method of coordinate transformation model, for different reference ellipsoid benchmark and coordinate system, map projection of coordinate transformation between coordinate systems, need to know a lot of aspects of the theory and technology. Able to design a speed fast and to ensure high precision coordinate conversion program software, will provide convenience for economic construction and national defense science and technology and efficient service.

Key words: Coordinate conversion; Reference ellipsoid; MATLAB;GUI

目录

摘要

Abstract

第一章 绪论

1.1 研究背景

1.2 研究的目的和意义

1.3 研究内容

第二章 MATLAB程序设计基础

2.1 MATLAB系统的基本知识

2.1.1 MATLAB系统概述

2.1.2 MATLAB中的变量和常量

2.1.3 MATLAB矩阵运算基本操作及操作技巧

2.1.4 MATLAB的文件类型及常用函数

2.1.5 MATLAB图形用户界面的设计

第三章 大地测量坐标系基础理论

3.1 三种常用坐标

3.1.1 空间坐标

3.1.2 大地坐标

3.1.3 平面直角坐标

3.2常用的坐标系统

3.2.1 WGS-84坐标系

3.2.2 北京54坐标系

3.2.3 西安80坐标系

3.2.4 2000国家大地坐标系

3.3高斯投影

3.3.1高斯投影概念

3.3.2高斯投影分带

第四章 坐标转换的理论与方法

4.1 测量坐标系转换

4.1.1大地坐标与空间直角坐标之间的转换

4.1.2大地坐标与高斯平面坐标之间的转换

4.1.3空间直角坐标与平面坐标之间的转换

4.2 测量坐标系基准转换

4.2.1七参数转换公式

4.2.2四参数转换公式

第五章 测量坐标转换系统的设计与实现

5.1 系统结构和功能设计

5.1.1 总体结构设计

5.1.2 系统设计算法框图

5.2利用MATLAB实现坐标转换的函数

5.2.1程序基本函数

5.2.2坐标转换函数

5.2.3 GUI程序需代码

5.2.4 基于GUI程序界面设计

第六章 总结与展望

参考文献

致谢

附 录

第一章 绪论

1.1 研究背景

随着与人们生活密切相关的测绘事业的迅速发展，全球一体化的形成越来越多的要求全球测绘资料形成规范统一。尤其是坐标系统的统一方面。原始的大地测量主要是通过光学仪器进行，这样不可不免会受到近地面大气和地球曲率的影响在通视条件上也受到很大的限制，从而对全球测绘资料的一体化产生了一定的约束。

现代测绘科学技术的迅速发展的情况下，常规大地测量方法已逐渐被卫星大地测量方法所取代。藉助于卫星大地测量可在一个三维地心坐标系中测定和表述地面点的空间位置，即可表示为三维空间直角坐标，也可表示为相应于某一椭球面的大地经纬度、大地高，因此空间大地直角坐标系及其各种转换关系在现代大地测量中具有现实意义。

由于每一个国家的大地坐标系的建立和发展具有它特殊的历史特性,使得目前仅常用的大地坐标系就超过 150 个。即便是在同一个国家,在不同的历史时期由于经济的发展变化或习惯的改变也会采用不同的坐标系统。例如：在我国建国之初,为了尽快搞好基础建设,我国采用了克拉索夫椭球与我国的实际情况相结合产生了北京 54 坐标系；而随着测绘事业的发展北京 54 坐标系的缺陷也随之被表露的越来越明显,因此我国开始研究并使用国家 80 坐标系。

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