测绘坐标转换类编程..docxVIP

地球科学与环境工程学院《测绘编程技术》程序设计报告书设计题目： 坐标转换类编程 学 号： 姓 名： 指导老师： 日 期： 2016.11.13 目 录一、需求分析11.1 设计目的11.2 设计内容11.2.1 性能需求11.2.2 功能需求11.3环境需求1二、详细设计12.1 坐标转换原理12.2 坐标转换功能模块流程图22.3 坐标转换类图设计32.4 坐标转换类实现代码32.5 坐标转换类调用方法6三、界面设计133.1 界面类型选择133.2 界面元素组织133.3 界面与类的交互13四、测试说明144.1 测试数据144.2 测试结果14五、结论15附录A 四参数实现代码（可附完整的功能类代码）15附录B 七参数实现代码17参考文献：（例）20一、需求分析1.1 设计目的 在测量计算中，常常会涉及不同坐标系统（如北京54坐标系、 WGS84坐标系等），因此，坐标转换是一项必不可少的工作，综合运用所学数学和专业相关知识，基于最小二乘原理设计并实现不同坐标系统之间的转换。1.2 设计内容1.2.1 性能需求 无特别需求。1.2.2 功能需求 能够计算坐标转换。1.3环境需求本实验需要用到的软硬件环境如下： IBM兼容个人计算机 1台XP/WIN7/WIN8操作系统 1套Visual Studio2010以上开发环境 1套二、详细设计2.1 坐标转换原理 空间三维坐标之间的转换常采用七参数模型（如布尔莎模型）；不同平面直角坐标系之间的转换一般采用四参数模型（如赫尔默特模型）。七参数法需要至少三个公共点，四参数法需要至少两个公共点，并且对这些点的精度要求很高，否则确定的转换关系精度难以保证，因此，为了确保转换精度及提供必要的检核条件，就要考虑增加参与计算的公共点的数量并利用最小二乘原理做出精度评价。（1）七参数模型七参数是三个平移参数，三个旋转参数，一个尺度参数。模型如下：式中：，，——平移量，，，——旋转参数，——尺度变形因子。上式可以写成：这时：令，，则：根据最小二乘原理：使则，那么所求参数矩阵：（2）四参数模型四参数是两个平移参数，一个旋转参数，一个尺度参数。模型如下：式中：，——平移量，——旋转角，——尺度变形因子。上式可以展开：这里为了计算方便令，则，矩阵形式：同上，令，，则：根据最小二乘原理：使则，那么所求参数矩阵：使用最小二乘原理求解的最优解，最后求出和2.2 坐标转换类图设计坐标转换类图如图C-1所示 图C-12.3 坐标转换类实现代码#define PI 3.14159265358979323846const double EPSILON = 1.0E-10;SurveyCal::SurveyCal(void){}SurveyCal::~SurveyCal(void){}//符号函数int SurveyCal::Sgn(double value){if(value0)return 1;elsereturn -1;}//————————————角度之间转化---------------------------//度分秒转化成度double SurveyCal::DmsToDeg(double dDms){int iSgn;//存储符号double dValue, dTemp;double dDegree,dMin,dSec;//存储度分秒iSgn = Sgn(dDms);//提取符号dValue = fabs(dDms);dDegree = floor(dValue);//截取度dTemp = (dValue-dDegree)*100;dMin = floor(dTemp);//截取分dSec = (dTemp-dMin)*100;double dDeg = (dDegree + dMin/60+dSec/3600)*iSgn;return dDeg;}//度转化成弧度double SurveyCal:: DegToRad(double dDeg){double dRad = dDeg / 180 * PI;return dRad;}//弧度转化度分秒double SurveyCal:: RadToDms(double dRad){//先转化成度double dDeg;dDeg = dRad * 180 / PI;//调用 度转度分秒函数double dDms = DegToDms(dDeg); return dDms;}//度转化成度分秒double SurveyCal:: DegToDms(double dDeg){//用于存放度、分、秒三个值的变量double dDegree ,dMin,dSec