摘要：现代智能型全站仪可以在不整平的情况下进行高精度的三维坐标测量,但应用到工程坐标系需要把不整平测量的三维坐标通过公共点进行坐标转换。对基于罗德里格矩阵直接解算的坐标转换数学模型进行了研究,编制了计算软件;并与布尔沙模型及罗德里格矩阵迭代算法的计算结果进行对比分析。该算法通过纯线性的方法解决了非线性约束问题,模型稳定可靠、转换精度高,适用于任意旋转角的三维空间坐标转换。通过该算法求得工程坐标系下全站仪不整平测量时的站心坐标,应用于高速铁路的轨道测量过程中,将会大幅度提高测量效率。