數字測圖中假定坐標系統的使用及數據轉換方法

【摘? 要】在工程測量領域的數字測圖工作中經常遇到測區沒有高等級控制點，或者來不及做控制而需要先測圖的情況，本文主要針對數字化測圖外業工作中使用假定坐標系統測得的數據，討論在內業成圖工作中常用的幾種處理方法和各自的優缺點。

【關鍵詞】數字化測圖;假定坐標系統;坐標轉換;RTK

引言

在全站儀結合RTK測量地形圖的過程中，因為地形情況復雜通視條件不好，經常出現控制點數量不足，常用方法法是用全站儀做支導線，但支導線缺乏檢核條件，因此支導線點數目不可過多，特別是地籍測量等精度要求較高的項目中支站數通常要求不多于兩站。還有一種方法是用RTK臨時加密控制點，如果實際工程中出現RTK信號暫時不好或者距離基準站較遠無法得到固定解，則全站作業組無法測圖，則可以考慮先在合適的地方選兩個控制點，假定其坐標用全站儀測圖，然后再設法用RTK測其坐標，在內業成圖時將兩個控制點的坐標進行轉換，從而得到正確的坐標。另外全站儀數字測圖中難免遇到設站錯誤，暫無控制點坐標或后視困難等情況，對于后者可采用假定坐標進行施測。

1.坐標系轉換原理

如圖1所示，假定A、B兩點是控制點，測圖時以A作為測站點，以B作為后視點，假定A點坐標為（0，0），假定AB邊的方位角為0，用角度定向的方法測量A點周圍的所有要素，然后在內業成圖過程中首先進行處理。數學模型如下：xoy為國家坐標系，x′o′y′為假定坐標系，其中o′點即為A點，B點在o′x′軸上，即AB在假定坐標系中的方位角為0。P點為觀測的碎部點，其假定坐標為（xp′， yp′， HP′）。具備條件時再用RTK測得AB兩點的正確坐標分別為（xA， yA， HA，）、（xB， yB， HB），則可以求出AB邊的真實方位角αAB，即圖中所示的α，欲求碎部點P的正確坐標（xP， yP， HP），則其計算公式為：

其中：

xp， yp——即為所求碎部點P的國家坐標;

xp′， yp′——即為所求碎部點P的假定坐標;

xA， yA——即為由RTK測得的A點的國家坐標;

HA，，HA′——即為A點實際高程和假定高程。

2.常見的幾種轉換方法

2.1使用Excel實現數據批量轉換

將文本數據*.txt或*.dat導入Excel中形成*.xls文件。文本文件數據如下：

1，0，10000.000，10000.000，70.000

2，0，9875.984，10071.601，70.619

3，0，9998.504，9998.155，70.054

具體步驟：

（1）文件→打開，在文件類型中選擇“文本文件（*.psn;*.txt;*.csv）”;

（2）在原始數據類型中選擇“分割符號”單選按鈕，下一步;

（3）在“分割符號”選項下根據原始數據行的分割方式選擇對應選項，如本例中選擇“逗號”分割，下一步。則數據被打開。

（4）使用EXCEL表格進行數據轉換單元格編程方法如圖2。

在白色區域輸入已知值，XP和YP的計算公式分別為“=B3+B9*COS（D7）-E9*SIN（D7）”，“=E3+B9*SIN（D7）+E9*COS（D7）。”

2.2在CAD下使用平移和旋轉命令處理

首先使用假定坐標完成全部圖形的繪制，點狀地物、文字注記等可以在旋轉完成后繪制，否則旋轉后文字和符號出現傾斜。再新建一張CAD圖紙，將兩個轉換點的正確位置繪制出來并連線。將繪制好的圖紙復制到新圖紙上，先將公共邊的一個端點移動到正確位置，在旋轉旋轉整副圖紙到正確方向，則完成了圖紙的糾正。

2.3使用CASS軟件完成轉換

使用CASS軟件[地物編輯]下面的[坐標轉換]功能，打開如下界面完成旋轉，如圖3。

（4）用計算機程序進行數據轉換，直接將假定坐標轉換為正確坐標。程序文檔此處略。

3.結語

在已知控制點不足的特殊情況下，可先選擇兩個控制點使用假定坐標完成測圖，在室內進行數據轉換或者繪圖完成后進行圖形轉換，轉換數據可采用編程法、EXCEL法，轉換圖形可采用CAD命令法、CASS軟件菜單法，總之都可先完成外業測量，后期進行轉換處理的到正確的結果。

參考文獻

[1]魏希濤等.坐標轉換在數字測圖中的應用[J].《科技信息》，2010年，第19期：237

作者簡介：李金生（1978.03-），男，漢族，甘肅白銀人，碩士研究生，副教授，研究方向為測繪工程。