Java 七參數計算

兩個不同的三維空間直角座標系之間轉換時，通常使用七參數模型（數學方程組）。在該模型中有七個未知參數，即：
　　（1）三個座標平移量（△X，△Y，△Z），即兩個空間座標系的座標原點之間座標差值；
　　（2）三個座標軸的旋轉角度（△α，△β，△γ），通過按順序旋轉三個座標軸指定角度，可以使兩個空間直角座標系的XYZ軸重合在一起。
　　（3）尺度因子K，即兩個空間座標系內的同一段直線的長度比值，實現尺度的比例轉換。通常K值幾乎等於1。 以上七個參數通常稱爲七參數。運用七參數進行的座標轉換稱爲七參數座標轉換。

下面來看布爾沙模型計算，算法來源proj4j-0.1.1.jar

七參數正算

 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);
    }
  }

七參數反算

 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;
    }
  }