第 30 卷 第 4 期 2018 年 10 月 黃河水利職業技術學院學報 JournalofYellowRiverConservancyTechnicalInstitute Vol．30 No．4 Oct．2018 坐標正反算的 MATLAB GUI設計與應用 呂良軍 1，2，郝振莉 1，2 (1． 黃河水利職業技術學院，河南開封 475004；2． 數學建模教學與應用研究中心，河南開封 475004) 摘 要：以研究測繪數據智能可視化處理為主線，以 MATLAB GUI 系統為平臺，分析了操作界面的結構設計、控件的選擇布局和功能實現等方法。建立了數學模型，通過坐標正反算具體算例，探討了 MATLAB GUI 在海量測繪數據計算中的應用。 關鍵詞：MATLAB GUI；測繪數據；坐標正反算；數學模型 中圖分類號：TP311.1 文獻標識碼：B doi：10．13681／j．cnki．cn41－1282／tv．2018．04．012 收稿日期：2018-01-15 基金項目：黃河水利職業技術學院科學技術項目： 測繪數據可視化處理的 MATLAB GUI 系統研究(2017KXJS018)。 作者簡介：呂良軍(1969－)，男，浙江寧波人，副教授，主要從事高校基礎數學教學與研究工作。 0 引言 測繪科學是一門以大規模海量數據處理、 分析與應用為基礎的學科，其中涉及許多海量的計算，如測量平差、GPS 高程與水準高程換算、 遙感圖像處理、坐標換算等。坐標正反算是測量控制網計算中最基本也是最常用的運算。 一些學者用 CASIO 編程計算器進行編程計算［1～2］，也有學者研究了復數在坐標正反算中的計算方法［3］。 這些計算方法簡單快捷，但缺乏數據可視化的功能。 MATLAB 圖形用戶界面 (Graph User Interface，簡稱 GUI)平臺實現了人機交互，不但可以使計算更加簡捷明了， 還可以設計出別具風格的交互界面，通過執行動作和變化界面來滿足用戶的需求［4］。 筆者試以坐標正反算為切入點，探討測繪數據處理系統可視化操作界面的結構設計、功能設計以及控件的選擇、布局和功能的 GUI 實現，以期為相關人員利用系統進行數據處理和程序的再次開發提供參考。 1 數學模型 1．1 坐標增量 坐標增量是指平面上一點由起點移動到終點的坐標數值的變化，即兩點平面直角坐標值之差值，以△x、△y 來表示［5］。 如圖 1 所示，直線段 AB 的長度為SAB，起點 A 和終點 B 的坐標分別為(xA，yA)和(xB，yB)，坐標方位角為 αAB，則直線段 AB 相應的縱坐標、橫坐標的增量可表示為式(1)。 反之，若直線段的起點為 B，終點為 A，則 B 到 A 的縱坐標、橫坐標的增量可表示為式(2)。 △xAB=xB-xA △yAB=yB-yA (1) △xBA=xA-xB △yBA=yA-yB (2) 1．2 坐標正算模型 已知一直線段 A 點的坐標(xA，yA)和該線段的長 SAB、 坐標方位角 αAB， 計算另一未知點 B 的坐標 (xB，yB)的方法稱為坐標正算。 其計算公式為式(3)。 xB=xA+SAB·cosαAB yB=yA+SAB·sinαAB (3) 1．3 坐標反算模型 根據已知點 A(xA，yA)和 B(xB，yB)，計算兩點間的邊長和方位角稱為坐標反算［6］。 其計算公式為式 (4)～式(6)。 SAB= △x2AB+△y2AB姨 = (xB-xA)2+(yB-yA)2 姨 (4) 圖 1 坐標正反算示意圖 Fig.1 Coordinate p

總結

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