C#编写高斯正反算程序

卤雅少年

2024-04-29 帮助1人

一、代码界面展示

学新通
整个界面控件为tabControl，groupBox，label，textbox，comboBox，button，richTextBook。

二、代码运算结果展示

数据结果采用国家统一坐标（横坐标上加上500000m，在坐标前面冠以带号）。
内置了4种椭球参数（CGCS200,WGS84,西安80，克拉索夫斯基椭球体）。
可以计算三度带和六度带。
计算曲率半径功能是我用来做大地测量学作业用的，顺便写在这里的。

2.1 数据相互转换验证

学新通相互转换的结果肯定是一样的（我自己测试了10几次不同的数据，是没有问题的）。

2.2 数据结果正确性验证

2.2.1 高斯正算

数据结果的正确性需要使用其他的软件进行验证。
这里我选取的是https://blog.csdn.net/starmings/article/details/123034189计算的数据进行验证。
学新通
软件结果如下：
采用西安80椭球参数，高斯正算的结果与软件的结果是一致的。

2.2.2 高斯反算

学新通软件结果如下：

采用西安80椭球参数，高斯反算的结果与软件的结果是一致的。（我只保留了0.01，已经可以了。）

三、源代码

3.1 变量设置

        //大地经度 度分秒
        public double L;
        public double Ld;
        public double Lf;
        public double Lm;
        //大地纬度 度分秒
        public double B;
        public double Bd;
        public double Bf;
        public double Bm;
        double L0;//中央子午线度数
        double N1;//带号
        double a;//长半轴
        double b;//短半轴
        double e1;//第一偏心率平方
        double e2; //第二偏心率平方
        double m0,m2,m4,m6,m8;
        double a0, a2, a4, a6, a8;
        int i ;

3.2 高斯正算

   		    //m0-m8的值
            m0 = a * (1 - e1);
            m2 = 1.5 * m0 * e1;
            m4 = 1.25 * m2 * e1;
            m6 = (7.0 / 6) * m4 * e1;
            m8 = (9.0 / 8) * m6 * e1;
            //a0-a8的值
            a0 = m0   m2 / 2.0   (3.0 / 8) * m4   (5.0 / 16) * m6   (35.0 / 128) * m8;
            a2 = (1.0 / 2) * (m2   m4)   (15.0 / 32) * m6   (7.0 / 16) * m8;
            a4 = (1.0 / 8) * m4   (3.0 / 16) * m6   (7.0 / 32) * m8;
            a6 = (1.0 / 32) * m6   (1.0 / 16) * m8;
            a8 = (1.0 / 128) * m8;
            //将大地经度转化为度数
            Ld = double.Parse(textBox1.Text);
            Lf = double.Parse(textBox2.Text);
            Lm = double.Parse(textBox3.Text);
            L = Ld   Lf / 60   Lm / 3600;
            //将大地纬度转化为度数
            Bd = double.Parse(textBox4.Text);
            Bf = double.Parse(textBox5.Text);
            Bm = double.Parse(textBox6.Text);
            B = Bd   Bf / 60   Bm / 3600;
            if (comboBox2.Text == "三度带")
            {
                N1 = Math.Truncate((L   1.5) / 3);//带号
                L0 = 3 * N1;
             
            }
            if (comboBox2.Text == "六度带")
            {
                N1 = Math.Truncate(L / 6)   1;
                L0 = 6 * N1 - 3;
             
            }
            
            //求椭球面上某点到赤道的子午线弧长，精度至0.001m
            double radB = (Math.PI / 180) * B; //将纬度转换为弧度
            double Δ1, Δ2, Δ3, Δ4, Δ5;
            Δ1 = a0 * radB;
            Δ2 = (a2 / 2) * Math.Sin(2 * radB);
            Δ3 = (a4 / 4) * Math.Sin(4 * radB);
            Δ4 = (a6 / 6) * Math.Sin(6 * radB);
            Δ5 = (a8 / 8) * Math.Sin(8 * radB);
            double X =Math.Round(Δ1 - Δ2   Δ3 - Δ4   Δ5, 8);
            //卯酉圈曲率半径N
            double N = a / Math.Sqrt(1 - e1 * Math.Sin(radB) * Math.Sin(radB));
            // tan(B)的值
            double t = Math.Tan(radB);
            // η的值
            double η =Math.Sqrt(e2) * Math.Cos(radB) ;
            //l的值
            double ρm = 180 * 60 * 60 / Math.PI;
            double l = ((L - L0) * 3600) / ρm;
            //高斯坐标中的x值和y值
            double x = Math.Round( X   (N / 2) * t * Math.Cos(radB) * Math.Cos(radB) * l * l   (N / 24) * t * (5 - t * t   9 * η* η   4 * Math.Pow(η,4)) * Math.Pow(Math.Cos(radB), 4) * Math.Pow(l, 4)   (N / 720) * t * (61 - 58 * t * t   Math.Pow(t, 4)) * Math.Pow(l, 6) * (Math.Pow(Math.Cos(radB), 6)),4);
            double y = Math.Round( N * Math.Cos(radB) * l   (N / 6.0) * (1 - t * t   η* η) * Math.Pow(Math.Cos(radB), 3) * Math.Pow(l, 3)   (N / 120.0) * (5 - 18 * t * t   Math.Pow(t, 4)   14 * η * η - 58 * η * η * t * t) * Math.Pow(Math.Cos(radB), 5) * Math.Pow(l, 5),4);
            richTextBox1.AppendText(Environment.NewLine);
            richTextBox1.Text = "大地经度为L:"   Ld   "°"   Lf   "′"   Lm   "″"   "        "   "大地经度为B:"   Bd   "°"   Bf   "′"   Bm "″"   "\r\n";
            richTextBox1.Text  = "大地坐标转高斯平面坐标后："   "\r\n";
            richTextBox1.Text  = "高斯X坐标："   x   "米"   "        "   "高斯Y坐标："    N1   ""   (y 500000)   "米"   "\r\n";

3.3 高斯反算

 //输入坐标x,y
            double x = double.Parse(textBox7.Text);
            double y1 = double.Parse(textBox8.Text);
            double y = y1-Math.Truncate(y1 / Math.Pow(10, 6)) * Math.Pow(10, 6)-500000;
            double[] Bf1 = new double[20];
            double[] F = new double[20];
            Bf1[0] = x / a0;//底点纬度
            F[0] = (-a2 / 2.0) * Math.Sin(2 * Bf1[0])   a4 / 4.0 * Math.Sin(4 * Bf1[0]) - a6 / 6.0 * Math.Sin(6 * Bf1[0]);
            Bf1[1] = (x - F[0]) / a0;
            double Δd =Bf1[1] - Bf1[0];
            for ( i = 0;i<10 ; i  )
            {
                F[i] = (-a2 / 2.0) * Math.Sin(2 * Bf1[i])   a4 / 4.0 * Math.Sin(4 * Bf1[i]) - a6 / 6.0 * Math.Sin(6 * Bf1[i]);
                Bf1[i   1] = (x - F[i]) / a0;
                Δd = Bf1[i   1] - Bf1[i];
                if (Δd < Math.Pow(10, -10))
                {
                    i = i   1;
                    break;
                }
                
            }
            // tan(Bf)的值
            double tf = Math.Tan(Bf1[i]);
            // ηf的值
            double ηf = e2 * Math.Cos(Bf1[i]) * Math.Cos(Bf1[i]);
            //计算Mf的值
            double Mf = a * (1 - e1) / Math.Pow(1 - e1 * Math.Sin(Bf1[i]) * Math.Sin(Bf1[i]), 1.5);
            //计算Nf的值
            double Nf = a / Math.Sqrt(1 - e1 * Math.Sin(Bf1[i]) * Math.Sin(Bf1[i]));
            //计算y坐标的前2位
            int aa = Convert.ToInt32(Math.Truncate(y1 / Math.Pow(10, 6)));
            if (comboBox2.Text == "三度带")
            {
               
                L0 = 3 * aa;

            }
            if (comboBox2.Text == "六度带")
            {
              
                L0 = 6 * aa - 3;

            }
            //求大地经度L
            L = (Math.PI / 180) * L0   y / (Nf * Math.Cos(Bf1[i])) - (1   2 * tf * tf   ηf ) * Math.Pow(y, 3) / (6 * Math.Pow(Nf, 3) * Math.Cos(Bf1[i]))   (5   28 * tf * tf   24 * Math.Pow(tf, 4)   6 * ηf   8 * ηf  * Math.Pow(tf,4)) * Math.Pow(y, 5) / (120 * Math.Pow(Nf, 5) * Math.Cos(Bf1[i]));
         
          
            //转换经度
            double degrees = (180 / Math.PI) * L;//将弧度转化为度
            int d1 = Convert.ToInt32(Math.Truncate(degrees));//度
            int f1 = Convert.ToInt32(Math.Truncate((degrees - d1) * 60));//分
            double m1 = Math.Round(((degrees - d1) * 60 - f1) * 60,2);//秒
            if (m1 == 60)
            {
                m1 = 0;
                f1  = 1;
            }
            //求大地纬度B
            B = Bf1[i] - (tf * y * y) / (2 * Mf * Nf)  tf * (5   3 * tf * tf   ηf  - 9 * ηf  * tf * tf) * Math.Pow(y, 4) / (24 * Mf * Math.Pow(Nf, 3))   tf * (61   90 * tf * tf   45 * Math.Pow(tf, 4)) * Math.Pow(y, 6) / (720 * Mf * Math.Pow(Nf, 5));
            double degrees1 = (180 / Math.PI) * B;//将弧度转化为度
            int d = Convert.ToInt32(Math.Truncate(degrees1));//度
            int f = Convert.ToInt32(Math.Truncate((degrees1 - d) * 60));//分
            double m = Math.Round(((degrees1 - d) * 60 - f) * 60,2);//秒
            if (m == 60)
            {
                m = 0;
                f  = 1;
            }
            richTextBox1.AppendText(Environment.NewLine);
            richTextBox1.Text  = "高斯平面坐标转大地坐标后："   "\r\n";
            richTextBox1.Text  =  "大地坐标L："   d1 "°   " f1 "′  " m1 "″   "  "大地坐标B："   d   "°   "   f   "′  "   m   "″   " "\r\n";

四、结语

利用Python编写一个高斯正反算程序：https://blog.csdn.net/Zj1638/article/details/125740379
利用C#编写一个附和闭合导线简易平差程序：https://blog.csdn.net/Zj1638/article/details/125639541
利用C#编写一个水准测量近似平差程序：https://blog.csdn.net/Zj1638/article/details/119303957
利用C#编写一个GPS高程拟合（二次曲面拟合模型）程序：https://blog.csdn.net/Zj1638/article/details/125752243

C#编写高斯正反算程序

一、代码界面展示

二、代码运算结果展示

2.1 数据相互转换验证

2.2 数据结果正确性验证

2.2.1 高斯正算

2.2.2 高斯反算

三、源代码

3.1 变量设置

3.2 高斯正算

3.3 高斯反算

四、结语

photoshop保存的图片太大微信发不了怎么办

《学习通》视频自动暂停处理方法

word里面弄一个表格后上面的标题会跑到下面怎么办

Android 11 保存文件到外部存储，并分享文件

photoshop扩展功能面板显示灰色怎么办

微信公众号没有声音提示怎么办

excel下划线不显示怎么办

excel打印预览压线压字怎么办

TikTok加速器哪个好免费的TK加速器推荐

怎样阻止微信小程序自动打开