### 经纬度转换至西安80坐标系详解 #### 核心概念解析 西安80坐标系,也称为1980西安大地坐标系,是中国在1980年代开始广泛使用的大地坐标系,其基准面是1975年国际地球参考椭球体。与全球通用的WGS-84坐标系相比,西安80坐标系更适用于中国区域的地理数据处理和分析。经纬度转西安80的过程涉及地球物理和数学的复杂计算,主要包括将地理坐标(经纬度)转换为空间直角坐标,再转换到西安80坐标系下的大地坐标。 #### 转换步骤详解 转换过程大致分为以下几个关键步骤: 1. **地理坐标转换为空间直角坐标**:将经纬度(地球上的地理坐标)转换为基于WGS-84或特定参考椭球体的空间直角坐标(X, Y, Z)。这一步骤利用了地球的椭球体模型,考虑到地球不是完美的球体,而是赤道稍鼓、两极稍扁的椭球形状。 2. **空间直角坐标之间的转换**:接下来,需要进行坐标系之间的转换,即将从WGS-84坐标系得到的空间直角坐标转换到适合西安80坐标系的坐标空间。这一过程涉及到旋转和平移,以确保新的坐标系与西安80坐标系对齐。 3. **空间直角坐标转换为大地坐标**:将转换后的空间直角坐标再次转换回大地坐标系下的经纬度,但这次是西安80坐标系下的经纬度。这一步骤同样依赖于特定的数学公式和地球模型参数,如椭球体的长轴和偏心率等。 #### 关键函数解析 在提供的代码片段中,可以看到几个核心函数,分别是`EarthToSpace`、`SpaceToSpace`、以及`SpaceToEarth`,还有用于坐标转换的辅助函数。 - **`EarthToSpace`函数**:将地理坐标(纬度、经度和高程)转换为WGS-84坐标系下的空间直角坐标。 - **`SpaceToSpace`函数**:实现空间直角坐标系之间的转换,即从WGS-84坐标系转换到西安80坐标系的中间空间坐标。该函数考虑了坐标系之间的平移和旋转,其中平移量和旋转角度由西安80坐标系相对于WGS-84坐标系的偏差决定。 - **`SpaceToEarth`函数**:将西安80坐标系下的空间直角坐标转换回大地坐标(经度和纬度),完成整个转换流程。 #### 实现细节 为了准确实现这些转换,代码中定义了一系列常数和变量,包括地球椭球体的长轴、短轴、偏心率平方,以及各种转换所需的数学运算,如弧度转换、平方根、正弦和余弦计算等。此外,还涉及到迭代算法来精确求解大地坐标,确保最终结果的准确性。 经纬度转西安80的过程不仅是一系列数学公式的应用,更是对地球物理特性和坐标转换原理的深刻理解。这一转换技术在测绘、地质、地理信息系统等多个领域具有重要的应用价值。
{
//---------------------------------------------------------------------------
CGPoint mercator;
double lat = lonLat.y;
double lon = lonLat.x;
double h=0;
double x1, y1, z1, x2, y2, z2, val1, val2;
EarthToSpace(lat, lon, h, &x1, &y1, &z1);
SpaceToSpace(&x1, &y1, &z1);
x2 = x1;
y2 = y1;
z2 = z1;
SpaceToEarth(&x2, &y2, &z2);
double a=6378140,b=298.25722101;//西安80的长轴和偏心率
BL_xy(x2, y2, &val1, &val2,a,b);//调用算法
mercator = CGPointMake(val2, val1);
return mercator;
}
#define PI 3.1415926535898
void SpaceToSpace(double *x, double *y, double *z)
{
double dx = -58.856730;
double dy = 128.775110;
double dz = 60.154780;
//单位是秒
double rx = -0.990792996807925;
double rz = 2.5622833026433;
//转换成弧度
double m = -0.000023677927;
rx = SecondToRadian(rx);
ry = SecondToRadian(ry);
rz = SecondToRadian(rz);
double X = *x;
double Y = *y;
double Z = *z;
*x = (1 + m) * (X + rz * Y - ry * Z) + dx;
*y = (1 + m) * (-rz * X + Y + rx * Z) + dy;
*z = (1 + m) * (ry * X - rx * Y + Z) + dz;
}
void EarthToSpace(double lat, double lon, double h, double *X, double *Y, double *Z)
{
double WGS84_A = 6378137;
//WGS-84椭球体短半轴b
double WGS84_B = 6356752.3142;
//WGS-84椭球偏心率e的平方
double WGS84_E2 = 0.0066943799013;
double a = WGS84_A;
double b = WGS84_B;
double e2 = WGS84_E2;
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