软件使用手册
编写人:
孟祥帅
编写日期:
2020 年 2 月 27 日
坐标转换软件 V1.0
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目录
1 编写目的 ............................................................................................................. 1
2 基础原理 ............................................................................................................. 1
3 软件概述 ............................................................................................................. 2
3.1 目标 ........................................................................................................... 2
3.2 性能 ........................................................................................................... 3
4 运行环境 ............................................................................................................. 3
4.1 硬件 ........................................................................................................... 3
4.2 支持软件 ................................................................................................... 3
5 使用说明 ............................................................................................................. 4
5.1 输入 ........................................................................................................... 4
5.1.1 数据背景 ........................................................................................... 5
5.1.2 数据格式 ........................................................................................... 5
5.1.3 输入举例 ........................................................................................... 5
5.2 输出 ........................................................................................................... 8
5.2.1 单点转换输出数据 ........................................................................... 8
5.2.2 文件批处理输出数据 ....................................................................... 9
5.2.3 数据背景 ......................................................................................... 10
5.2.4 数据格式 ......................................................................................... 10
5.3 保存 ......................................................................................................... 10
5.4 求助查询 ................................................................................................. 13
6 操作快捷键 ....................................................................................................... 14
7 用户操作举例 ................................................................................................... 14
7.1 单点转换举例 ......................................................................................... 14
7.2 文件处理举例 ......................................................................................... 15
坐标转换软件 V1.0
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1 编写目的
在地质及测绘行业,坐标转换一直是工作、学习研究的重要部分,在野外采
集的数据后进行室内处理时,因设备、图纸要求或其他原因等与室内图样坐标系
不一致,这是就需要进行坐标转换。在进行坐标转换时,若数据量少,手动计算
转换过于复杂且费时费力,采用计算机进行数据转换时又因为一些综合性的软件
界面庞杂,步骤复杂,短时间内难以掌握,针对这一问题,基于 Visual Basic 编
程语言 6.0 编写坐标转换软件,目的是为了实现同一坐标系及不同坐标系下的坐
标转换,主要包括经纬度坐标转公里网坐标、公里网坐标转经纬度坐标以及坐标
换带处理,可以实现少量数据的输入处理以及大量数据的批量处理,降低坐标转
换的复杂性,提高工作或研究的效率,为从事地质或测绘行业的工作者提供必要
的帮助。
2 基础原理
坐标转换问题实质就是不同坐标系采用的椭球体之间的转换问题。由于 3 种
坐标系统采用的椭球基准不同,投影存在局限性,因此,全国各地的转换参数也
不一致。在实际工作中,区域坐标转换主要采用平面转换模型。由于北京 54 坐
标系与西安 80 坐标系均为参心坐标系,而 WGS-84 则采用地心坐标系,由几何
原理可知:
1)将 WGS-84 大地坐标转换为 WGS-84 空间直角坐标系;
(1)
式中:
;
;
。
2) 将 WGS-84 空间直角坐标系在 BJ-54(XA-80)椭球参数约束下转换为假
定的大地坐标;
(2)
式中:
;
。
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3) 利用高斯投影关系,将假定大地坐标转换为高斯坐标;
(3)
4) 由于以上公式是在假定 BJ-54(XA-80)与 WGS-84 椭球的中心与坐标
轴相同的情况下进行,实际工作中还应考虑平稳缩放的问题。因此需要通过平面
转换模型将假定的平面坐标转换成 BJ-54(XA-80)平面坐标。
(4)
由式(4)可知,至少需要 2 个 BJ-54(XA-80)和 WGS-84 对应的已知坐标
点,才可求出相应的坐标平移量、缩放尺度以及旋转参数。如果已知点超过两个,
则可利用最小二乘法进行拟合求解。
式中,
为假定的平面坐标;
为 BJ-54(XA-80)平面坐标;
为坐标
平移量;r 为缩放尺度;
为旋转矩阵;ψ 为旋转角。
通过以上 4个步骤便可求得所有 GPS测定的点对应 BJ-54(XA-80)的平面坐标。
3 软件概述
3.1 目标
本软件编写的主要目标是实现经纬度坐标转公里网坐标、公里网坐标转经纬
度坐标以及坐标换带处理,包括坐标正算、坐标反算以及坐标换带。简化坐标转
换的程序,提高工作效率,为相关地质及测绘行业的发展提供助力。
【软件功能】:
本软件主要实现同一坐标系及不同坐标系下的坐标转换,包括坐标正算、坐
标反算以及坐标换带,在操作上分为单点转换以及文件批量处理。
a. 单点转换:是手动输入原数据,在窗体经软件处理得到结果数据;b. 文
件批量处理:是从本地选择指定格式的文本文件,由软件对数据进行读取,在窗
体经软件批量处理得到批量化的结果并显示在窗体结果窗上,而后可对结果文件
进行保存到本地的操作。
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3.2 性能
a. 格式基准;输入、输出数据均为双精度浮点型数值,其数值范围为
-1.79769313486232E308 到 1.79769313486232E308。
b. 时间特性:响应时间短,处理时间短。
c. 技术特点:在文件批量处理方面,选择本地指定格式的文本文件即可进
行倾角计算的批量处理。操作简便,处理能力强,一次可以处理大量数据,智能,
所有操作,易学易用,操作简便,只要会基本电脑操作和相关地理测绘知识,就
可以实现对同一坐标系及不同坐标系下的坐标转换。
4 运行环境
4.1 硬件
系统运行时所需要的最小配置:
a. Intel® Pentium® 4、Intel Centrino®、Intel Xeon® 或 Intel Core™ Duo (或
兼容) 处理器或其他处理器;
b. 256MB 内存;
c. 2GB 可用硬盘空间 (安装过程中需要的其他可用空间);
d. 输出设备:适应各种分辨率的显示器 ;
e. 输入设备:电脑主机、鼠标、键盘。
4.2 支持软件
a. 操作系统名称及版本号:
Microsoft® Windows® XP (带有 Service Pack 2) 或 Windows Vista™ Home
Premium、Business、Ultimate 或 Enterprise 、Microsoft® Windows® 7 各版本、
Microsoft® Windows® 8.0 个版本、Microsoft® Windows® 10 各版本系统。
b. 语言编译系统或汇编系统的名称及版本号:
Visual Basic 编程语言 6.0。
c. 其他必要的支持软件:
Windows 系统。
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