大地坐标系和空间直角坐标系转换

#include

#include

#include

#include

#define MAX 100

#define PI 3.1415926

/////////////////////////////////// 结构体存放B,L,H

struct BLH

{char name1[20];

char name2[20];

double B;

char name3[20];

double L;

char name4[20];

double H;

};

/////////////////////////////// 结构体存放X,Y,Z

struct XYZ

{char name1[20];

char name2[20];

double X;

char name3[20];

double Y;

char name4[20];

double Z;

};

///////////////////////////////// 文件输入B,L,H

double FILEIN(BLH &b,char *fname)

{

ifstream in(fname,ios::nocreate); // 建立文件流,并与输入文件名建立关联if(!in)

{

cout<

cout<<"--------------------------请手动输入数据-------------------------\n"<

return 0;

}

in>>https://www.360docs.net/doc/954934693.html,1;

in>>https://www.360docs.net/doc/954934693.html,2;

in>>b.B;

in>>https://www.360docs.net/doc/954934693.html,3;

in>>b.L;

in>>https://www.360docs.net/doc/954934693.html,4;

in>>b.H;

in.close();

}

//////////////////////////////////////////////// 文件输入X,Y,Z

double FILEIN1(XYZ &b,char *fname)

{

ifstream in(fname,ios::nocreate); // 建立文件流,并与输入文件名建立关联if(!in)

{

cout<

cout<<"-------------------------- 请手动输入数据-------------------------\n"<

return 0;

}

in>>https://www.360docs.net/doc/954934693.html,1;

in>>https://www.360docs.net/doc/954934693.html,2;

in>>b.X;

in>>https://www.360docs.net/doc/954934693.html,3;

in>>b.Y;

in>>https://www.360docs.net/doc/954934693.html,4;

in>>b.Z;

in.close();

return 1;

}

////////////////////////////////////////////////////////

double d_h(double angle) //角度化弧度

{

double a,b;

angle=modf(angle,&a);

angle=modf(angle*100.0,&b);

return (a+b/60.0+angle/36.0)*(PI+3.0E-16)/180.0;

}

///////////////////////////////////////////////////////////

double h_d(double angle) //弧度化角度

{

double a,b,c;

angle=modf(angle*180.0/(PI-3.0E-16),&a);

angle=modf(angle*60.0,&b);

angle=modf(angle*60.0,&c);

return a+b*0.01+c*0.0001+angle*0.0001;

}

/////////////////////////////////////////// 键盘输入B,L,H

jianpan(BLH &a)

{cout<<"请输入大地坐标B "<

cin>>a.B;

cout<<"请输入大地坐标L "<

cout<<"请输入大地坐标H "<

cin>>a.H;

}

///////////////////////////////////////// 键盘输入X,Y,Z

jianpan1(XYZ &a)

{

cout<<"请输入空间直角坐标X "<

cin>>a.X;

cout<<"请输入空间直角坐标Y "<

cin>>a.Y;

cout<<"请输入空间直角坐标Z "<

cin>>a.Z;

}

////////////////////////////////////////////////////// 大地坐标系换算到空间直角坐标系

double B_X(BLH &a)

{double aa[MAX][MAX];

double a1,b1,N,E1,X,Y,Z;

int k,n,m;

char outfilename[20],fname[20];

cout<<"请选择："<

cout<<"1：文件输入"<

cout<<"2：键盘输入"<

cin>>m;

if(m==1)

{cout<<"请输入文件名"<

cin>>fname;

if(FILEIN(a,fname));

else

{if(jianpan(a));

else

{cout<<"输入有误，程序中止，请重新运行"<

return false;

}

}

}

else if(m==2)

jianpan(a);

else

{cout<<"输入代码有误，程序中止，请重新运行"<

return false;}

if(a.B<-90||a.B>90)

{cout<<"输入B有误，程序中止，请重新运行"<

return false;}

if(a.L<0||a.L>360)

{cout<<"输入L有误，程序中止，请重新运行"<

return false;}

if(a.H<0)

{cout<<"输入H有误，程序中止，请重新运行"<

return false;}

aa[0][0]=6378245.0000000000; aa[0][1]=6356863.0187730473;

aa[1][0]=6378140.0000000000; aa[1][1]=6356755.2881575287;

aa[2][0]=6378137.0000000000; aa[2][1]=6356752.3142;

aa[3][0]=6378137.000; aa[3][1]=6356752.314;

cout<<"请选择椭球体"<

cout<<"0: 克拉索夫斯基椭球体"<

cout<<"1: 1975年国际椭球体"<

cout<<"2: WGS-84椭球体"<

cout<<"3: 2000中国大地坐标系"<

cin>>k;

if(k!=0&&k!=1&&k!=2&&k!=3)

{cout<<"输入代码有误，程序中止，请重新运行"<

return false;}

cout<

a1=aa[k][0];

b1=aa[k][1];

E1=(a1*a1-b1*b1)/(a1*a1);

a.B=d_h(a.B);

a.L=d_h(a.L);

N=a1/sqrt(1-E1*sin(a.B)*sin(a.B));

X=(N+a.H)*cos(a.B)*cos(a.L);

Y=(N+a.H)*cos(a.B)*sin(a.L);

Z=(N*(1-E1)+a.H)*sin(a.B);

cout<<"转换后的空间直角坐标是："<

cout<<"X "<

cout<<"Y "<

cout<<"Z "<

cout<<"要保存数据吗？"<

cout<<"1:保存"<

cout<<"2不保存"<

cin>>n;

if(n==1)

{cout<<"请输入保存的文件名"<

cin>>outfilename;

ofstream out(outfilename);

out.precision(10);

if(!out) cout<<"can not open save file!"<

out<<"空间直角坐标"<

out<<"X"<

out<

out<<"Y"<

out<

out<<"Z"<

out<

out.close();

}

else if(n==2);

else

{cout<<"输入代码有误，程序中止，请重新运行"<

return false;}

cout<<" 谢谢您使用龚晓鹏编的程序，所有任务均已完成，欢迎下次使用，祝生活愉快"<

}

////////////////////////////////////////////////////////

////////////////////////////////////////////////////////// 空间直角坐标系换算到大地坐标系

double X_B(XYZ &a)

{double a1,b1,N,E1,B,L,H,B0,aa[MAX][MAX];

double tanB[MAX][1];

int i=0,n,k,m;

char outfilename[20],fname[20]; //选择数据输入方式

cout<<"请选择："<

cout<<"1：文件输入"<

cout<<"2：键盘输入"<

cin>>m;

if(m==1)

{cout<<"请输入文件名"<

cin>>fname;

if(FILEIN1(a,fname));

else

{if(jianpan1(a));

else

{cout<<"输入有误，程序中止，请重新运行"<

return false;

}

}

}

else if(m==2)

jianpan1(a);

else

{cout<<"输入代码有误，程序中止，请重新运行"<

return false;}

aa[0][0]=6378245.0000000000; aa[0][1]=6356863.0187730473;

aa[1][0]=6378140.0000000000; aa[1][1]=6356755.2881575287;

aa[2][0]=6378137.0000000000; aa[2][1]=6356752.3142;

aa[3][0]=6378137.000; aa[3][1]=6356752.314;

cout<<"请选择椭球体"<

cout<<"0: 克拉索夫斯基椭球体"<

cout<<"1: 1975年国际椭球体"<

cout<<"2: WGS-84椭球体"<

cout<<"3: 2000中国大地坐标系"<

cin>>k;

if(k!=0&&k!=1&&k!=2&&k!=3)

{cout<<"输入代码有误，程序中止，请重新运行"<

return false;}

a1=aa[k][0];

b1=aa[k][1];

E1=(a1*a1-b1*b1)/(a1*a1);

L=atan(a.Y/a.X);

tanB[0][0]=a.Z*(1+E1)/sqrt(a.X*a.X+a.Y*a.Y);

do{B0=atan(tanB[i][0]);

tanB[i+1][0]=(1/sqrt(a.X*a.X+a.Y*a.Y)*(a.Z+a1*E1*tanB[i][0]/sqrt(1+(1-E1)*tanB[i][0]*tanB[i] [0])));

B=atan(tanB[i+1][0]);

i++;

}while(B-B0>0.000000000000001);

cout<

N=a1/sqrt(1-E1*sin(B)*sin(B));

H=sqrt(a.X*a.X+a.Y*a.Y)/cos(B)-N;

B=h_d(B);

L=h_d(L);

if(a.X<0&&a.Y<0)

L=180+L;

else if(a.X<0&&a.Y>0)

L=180+L;

else if(a.X>0&&a.Y<0)

L=360+L;

cout<<"转换后的大地坐标是："<

cout<<"B "<

cout<<"L "<

cout<<"H "<

cout<<"要保存数据吗？"<

cout<<"1:保存"<

cout<<"2不保存"<

cin>>n;

if(n==1)

{cout<<"请输入保存的文件名"<>outfilename;

ofstream out(outfilename);

out.precision(15);

if(!out) cout<<"can not open save file!"<

out<<"空间直角坐标"<

out<<"B"<

out<

out<<"L"<

out<

out<<"H"<

out<

out.close();}

else if(n==2);

else

{cout<<"输入代码有误，程序中止，请重新运行"<

return false;}

cout<<" 谢谢您使用龚晓鹏编的程序，所有任务均已完成，欢迎下次使用，祝生活愉快"<

}

/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

/////////////////////////////////////////////////

main()

{cout.precision(15);

int m;

BLH a;

XYZ b;

cout<<"请选择："<

cout<<"1,大地坐标系转换成空间直角坐标系"<

cout<<"2,空间直角坐标系转换成大地坐标系"<

cin>>m;

if(m==1)

B_X(a);

else if(m==2)

X_B(b);

else cout<<"输入代码有误，程序中止，请重新运行";

}