Java 七参数计算

Posted 2022-12-11 mmsx

两个不同的三维空间直角坐标系之间转换时，通常使用七参数模型（数学方程组）。在该模型中有七个未知参数，即：
　　（1）三个坐标平移量（△X，△Y，△Z），即两个空间坐标系的坐标原点之间坐标差值；
　　（2）三个坐标轴的旋转角度（△α，△β，△γ），通过按顺序旋转三个坐标轴指定角度，可以使两个空间直角坐标系的XYZ轴重合在一起。
　　（3）尺度因子K，即两个空间坐标系内的同一段直线的长度比值，实现尺度的比例转换。通常K值几乎等于1。 以上七个参数通常称为七参数。运用七参数进行的坐标转换称为七参数坐标转换。

下面来看布尔沙模型计算，算法来源proj4j-0.1.1.jar

七参数正算

 public void transformToGeocentricFromWgs84(ProjCoordinate p) 
    if (this.transform.length == 3)
    
      p.x -= this.transform[0];
      p.y -= this.transform[1];
      p.z -= this.transform[2];
    
    else if (this.transform.length == 7)
    
      double Dx_BF = this.transform[0];
      double Dy_BF = this.transform[1];
      double Dz_BF = this.transform[2];
      double Rx_BF = this.transform[3];
      double Ry_BF = this.transform[4];
      double Rz_BF = this.transform[5];
      double M_BF = this.transform[6];

      double x_tmp = (p.x - Dx_BF) / M_BF;
      double y_tmp = (p.y - Dy_BF) / M_BF;
      double z_tmp = (p.z - Dz_BF) / M_BF;

      p.x = (x_tmp + Rz_BF * y_tmp - Ry_BF * z_tmp);
      p.y = (-Rz_BF * x_tmp + y_tmp + Rx_BF * z_tmp);
      p.z = (Ry_BF * x_tmp - Rx_BF * y_tmp + z_tmp);
    
  

七参数反算

 public void transformFromGeocentricToWgs84(ProjCoordinate p)
  
    if (this.transform.length == 3)
    
      p.x += this.transform[0];
      p.y += this.transform[1];
      p.z += this.transform[2];
    
    else if (this.transform.length == 7)
    
      double Dx_BF = this.transform[0];
      double Dy_BF = this.transform[1];
      double Dz_BF = this.transform[2];
      double Rx_BF = this.transform[3];
      double Ry_BF = this.transform[4];
      double Rz_BF = this.transform[5];
      double M_BF = this.transform[6];

      double x_out = M_BF * (p.x - Rz_BF * p.y + Ry_BF * p.z) + Dx_BF;
      double y_out = M_BF * (Rz_BF * p.x + p.y - Rx_BF * p.z) + Dy_BF;
      double z_out = M_BF * (-Ry_BF * p.x + Rx_BF * p.y + p.z) + Dz_BF;

      p.x = x_out;
      p.y = y_out;
      p.z = z_out;