基于七参数的AutoCAD数据坐标系统转换方案研究
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方案 的独特 转换 方式 , 属性 数据无 丢失 , 能够 最 大 限度
地保证 数 据 的原 样 。
4 2 程序 界面及 操作 .
尺度 因子 () s 和坐标 转换公 式 , 成该 点在新 坐标 系 统 生 下 的三维 坐标值 ( Y Z) , X, , … 完成 该 循 环并 最 终 形 成
关 键 词 : uo A 七参 数 ; 标 转 换 A tC D; 坐
l 背 景
由于现 阶段我 国测 绘成 果 的坐 标 系 统 不 统一 , 有 15 9 4年 北京 坐标 系 、9 0西 安 坐 标 系 、 方 独 立 坐 标 18 地
系 , 时 20 同 0 0国家 大 地 坐 标 系 也 于 2 0 0 8年 7月 正 式
统 中的公共点坐标值 , 求得该 区域 的七参数 , 然后 在 Vsa Sui i l t o环境 中, u t 加载 A tC D提供 的类库 , 用七参数解 求 uo A 利
图形 在 新 坐 标 系统 中的 坐 标 串 , 成 一 个 新 的 A tC D数 据 文件 本 方案 操 作 简便 , 形 uo A 转换 效 率 高 , 度 好 . 精 、
中 图分 类 号 :2 6 . P 2 3
文 献 标 识 码 : B
基 于七 参 数 的 A t A uo D数据 坐 标 系统 转 换 方 案研 究 C
曹健 , 王晏彬 卢 云辉 ,
( .大连市勘察测绘研究 院有 限公 司 , 1 辽宁 大连 摘 16 6 ; 2 10 1 .中国建筑第八 工程局 大连公 司, 辽宁 大连 16 6 ) 10 1 要 : 出了进行 A tC D数据 坐标 系统转换 的新 方案。该 方案利 用 A tC D数据 区域 内的、 两个 不同坐标 系 提 uo A uo A 在
因子 。要 解求 七参 数 , 要 至少 知道 3个 及 以上公 共 就
点 的空 间直角 坐标 ( , , 。常用 的七参 数 解求 方 法 l z) ,
¥ 收 稿 日期 :0 l l_ 0 2 1— 2 _ 1
作者简介 : 曹健 (9 2 ) 男 , 1 8一 , 注册测绘师 , 工程师 . 主要 从事城 市地理信息系统方面的工作和研究 。
中, 完成 坐标 系统 的转换 。
参数 的差 异 , 致 点位换算 后精 度过 低 。换 言之 , 导 七参 数 是一种 空 间直 角 坐标 系 的转 换模 型 , 四参 数 是 一 而
种平 面直 角 坐标 系 的 转换 模 型 。所 以 , 用 七 参 数 转 采 换 方法 能够很 好地 保 证 转 换 的 精度Байду номын сангаас, 而在 面积 较 大 区
21年 l 02 0月 第5 期
文 章 编 号 :6 2 8 6 ( 0 2 0 — 0 — 3 17 — 2 2 2 1 ) 5 19 0
城
市
勘
删
0・ 2 2 ( . 0l t No 5 .
Ur a oe h i a n e t a in& S r e i g b n Ge t c n c lI v si t g o uv yn
种近 似 的求 法 。
标进行 比对 。从 下表可 以看 出 , 度符 合要 求 , 精 能够 作 为该 区域 的转换 七参数 来使 用 。
表1
利 用 七 参 数 解 求坐 标 与 已知 坐 标 对 照 表
4 At A uo D数 据坐 标 系统 转 换 C
4 1 坐标 系统 转换 的 实现 .
的 A d i l、 d 3 P l、 d A c Isr lc 、 d E一 d Cr e A d oy A d r、net ok A d 1 c D B
l s Add i e 、Add o n Ad Poy i Ad Te t i e p Ln P it d ll ne d x Ad—
个坐标系中的坐标分别 为( j , 和( ,:, X, Z) X, Z)
记 AX = i X , i — i △z =Z — i认 为 AX , 。 X — iAY= r, i Z , i
选择 了一定 数 目的公 共点 以后 , 用 多点 法 求 得 七参 利
△ , 是 含有 随机误差 的观测值 , △ 并且 视其 为 同等 精 度观 测值 , 七参 数 i , , r, 作 为未 知 将 , z , r, S 数 , 用 w 模 型, 最小二 乘法求解 即可得七参数 。 采 按
况 下 , 换模 型除 了要将 七参数 作 为未知数 外 , 应取 转 还 公 共点 在某个 空 间直角 坐标 系统 中 的坐标 作 为未 知参 数, 然后 利用 转换模 型建 立误差 方 程 , 照相关 平 差方 按
法 求解 , 即可 得到七 参数 。这 种方法 在理论 上 最严 密 ,
数 转换 和七参 数转 换两种 。如 果地 面两 点 的距 离小 于
1 m, 乎可 以忽 略 因为采 用不 同 的椭 球参 数对 于 转 0k 几 换 精度 的影 响 ; 果地 面两 点 的距离 超 过 1 m, 须 如 5k 必
考 虑两种 不 同坐标 系所 采 用 的 椭球 参 数 , 免 因椭 球 避
启 用 。所 以在 勘察 测 绘 行 业 , 们 不 可避 免 地 要 进 行 我
测绘 成果 的坐标 系 转换 。常用 的转 换方 法主 要有 四参
参 数转换 生成 新 坐标 系统 下 的坐标 串数 组 , 附带 属 性
数 据 生 成 新 的元 素 , 存 在 新 的 A tC D 数 据 文 件 保 uo A
求 解精 度最 高 , 数学 模 型 也 最 复杂 。上 述 七 参数 求 但
解 数学 模 型的计算 公式 , 以参照 参考 文献 ¨ 。 可 在 本项 目中 , 笔者将 一批 地方 独立 坐标 系 的 A t uo . C D数据 文 件 转 换 成 为 18 A 9 0西 安 坐 标 系 下 的成 果 ,
转换 程 序打开 每一 个需 要 转 换 的 A t A u C D数 据 文件 , o
获 取每 一个数 据文 件 中的每一 个元 素 的图形 坐标 串以
及其 属 性 数 据 , 后 新 建 一 个 A t A 然 uo D数 据 文件 , C 将 每一个 元素在 原 始 坐标 系统 中的 坐标 串数 组 , 过 七 经
数。为了验证该套七参数 的正确性, 笔者将部分公共
点在地 方独 立坐 标 系 中的坐 标 利 用该 套 七 参 数 , 求得
18 9 0西安 坐标 系 中的坐标 , 与 该 公共 点 的 已知 的坐 并
但采用此法求解时是将( X , , ) A iA △ 当作等权观 测值 , 没有考虑它们 的相关性和精度差异 , 因而也是一
该 图形在 新坐 标 系统 下 的三维 坐标 串数组 。
将要 转换 的 A tC D原 始 数 据 文 件 存 放 到 一 个 uo A 文件 夹 中 , 选择 该 文件 夹 ; 置 目标 数 据文 件 夹 , 并 设 即 经 坐标 系 转 换 后 的 A tC D数 据 文 件 存 储 的 位 置 。 uo A 在 系统 界 面 中输 人七 参 数 , 点击 确 定 , 图 2所 示 , 如 即 可 完成转 换 。 由此 可见 , 程 序操作 非常 简便 , 有 多 该 没 余 的人 工干 预 , 对用 户 的要求低 , 取得 了很 好 的效果 。
在 Vsa Sui 发 环境 中 , 载 A t A i l tdo开 u 加 u C D提 供 o
的类库 , 利用 C 进 行 二 次 开发 , 完 成 A t A 数据 # 来 uo D C
的坐 标 系 统 转 换 。 创 建 A aA piao 、 cd ou cd pl tn A aD c— ci met 象 , 初 始 化 A aMoe pc。利 用 其 Sl - n对 并 cd dl ae s ee c
文件 的软 件却 十 分 罕 见 。基 于 此 , 笔者 对 于 这 一课 题
进行 了尝 试 , 且 获得 了很 好 的效果 。 并
图 1 坐标 系转 换 流 程 图
2 坐 标 系转 换 思 路
首先 选取 要进 行 坐标 转 换 区域 的公 共 点 , 获得 公
3 解 求 七 参 数
七参 数 , 即两个 空 间直 角 坐标 系 之 间转 换 的 7个
t n e 获 得 选 择 集 , 入 第 一 个 循 环 , 历 A tC D i St o 进 遍 uo A
d T x A d ie等 方 法 在 新 建 的 A tC D数 据 M et、 d MLn uo A 文件 中生成 对应 的 图形 , 即完成数 据 的转化 J 由于该 ,
数 据 中 的每 一 个 图形 , 得 其 属性 信 息 。进 入第 二 个 获 循环 , 遍历该 图形 的每 一个点 , 获得 其在 原始 坐标 系下 的三 维坐标 值 ( lZ) ,, 。 ; 用七参 数 , 3个 轴 的 , 利 即
转换 的精 度要 求不高 , 者只有 3个点 时 , 以采用 三 或 可 点法 。当对 转换 的精 度 要求 较 高 , 而且 又能 提 供 3个 以上 的公 共 点 时 , 以采 用 多点 法 。 当对转 换 的精 度 可 要 求非 常高 时 , 要 采 用严 密 平 差 法 。 由参 考 文 献 … 需 可知 , 三点法是 一种 近似 的七参 数求解 方 法 , 于 3个 对 公共 点 , 某种 转换 模型 可 以列 出 9个 方 程 , 其 中 7 按 取 个 方程就 能求 得七参 数 。而多 点法则 利用 了更 多 的公 共 点 , 行平 差 之后 可 以得 到更 好 的解算 结 果 。设 两 进 个 空 间直角 坐标 系 中有 n个 公 共点 ( > ) 它 们 在 两 n3 ,