對(duì)假設(shè)坐標(biāo)系與國(guó)家坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換問題的淺析

【摘要】坐標(biāo)轉(zhuǎn)換問題在測(cè)量中經(jīng)常會(huì)遇到，無論是地形測(cè)量還是工程測(cè)量都不可避免，本文對(duì)此問題接合自己的實(shí)踐進(jìn)行了闡述，并對(duì)幾種方法進(jìn)行了比較。

【關(guān)鍵詞】假設(shè)坐標(biāo)；國(guó)家坐標(biāo)；轉(zhuǎn)換

我們?cè)趯?shí)際工作中往往會(huì)碰到這種情況，在沒有國(guó)家控制點(diǎn)的情況下進(jìn)行控制、測(cè)地形或者測(cè)圖的時(shí)候，就先用假設(shè)坐標(biāo)系進(jìn)行測(cè)量、成圖。以后有條件再與國(guó)家坐標(biāo)系進(jìn)行聯(lián)測(cè)，聯(lián)測(cè)的時(shí)候只要用國(guó)家坐標(biāo)系測(cè)出假設(shè)坐標(biāo)系的兩個(gè)以上的控制點(diǎn)的坐標(biāo)及高程，內(nèi)業(yè)進(jìn)行轉(zhuǎn)換便行。

一、傳統(tǒng)方法

1、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換

地面上同一點(diǎn)的大地坐標(biāo)、空間三維直角坐標(biāo)和高斯平面直角坐標(biāo)之間，均可以根據(jù)其數(shù)學(xué)關(guān)系進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。這里僅介紹都屬于平面直角坐標(biāo)系的假設(shè)坐標(biāo)系與國(guó)家坐標(biāo)系之間的坐標(biāo)換算。

2、高程轉(zhuǎn)換

地面點(diǎn)到大地水準(zhǔn)面的鉛垂距離稱為“絕對(duì)高程”（簡(jiǎn)稱“高程”，又稱“海拔”）。如下圖所示：

圖中A，B兩點(diǎn)的絕對(duì)高程分別為HA，HB。由于海水面受潮汐、風(fēng)浪等的影響，它的高低時(shí)刻在變化。通常是在海邊設(shè)立驗(yàn)潮站，進(jìn)行長(zhǎng)期觀測(cè)，求得海水面的平均高度作為高程零點(diǎn)，也就是設(shè)大地水準(zhǔn)面通過該點(diǎn)，建立一個(gè)國(guó)家或地區(qū)的高程系。大地水準(zhǔn)面為高程的起算面，在大地水準(zhǔn)面上，絕對(duì)高程為零。在局部地區(qū)，自己假定的一個(gè)高程起算面（水準(zhǔn)面），地面點(diǎn)到該水準(zhǔn)面的垂直距離稱為“假定高程”或“相對(duì)高程”。A，B兩點(diǎn)的相對(duì)高程分別為HA′，HB′。

2、高程轉(zhuǎn)換：

點(diǎn)數(shù)據(jù)→批量修改坐標(biāo)數(shù)據(jù)→打開原始數(shù)據(jù)或者上一步已轉(zhuǎn)換好的坐標(biāo)文件→設(shè)定轉(zhuǎn)換后文件保存位置→輸入同一點(diǎn)假設(shè)坐標(biāo)系的高程與國(guó)家坐標(biāo)系的高程的差值（假設(shè)高程比絕對(duì)高程大輸入負(fù)數(shù)，反之為正）→點(diǎn)加固定常數(shù)→點(diǎn)確定，坐標(biāo)及高程轉(zhuǎn)換就OK了。

第一種方法是一種傳統(tǒng)的方法，計(jì)算量大并且容易出差錯(cuò)，它是在以前沒有全站儀，全部采用外業(yè)手工記錄，內(nèi)業(yè)手工作圖的情況下所用的方法，就算轉(zhuǎn)換好后還要從新制圖，此前的假設(shè)坐標(biāo)系圖紙所作的工作算是白干了；第二種方法較之第一種方法已先進(jìn)了很多，采用電腦轉(zhuǎn)換，誤差小展點(diǎn)準(zhǔn)而且快，但此方法只是把圖形轉(zhuǎn)換成功了，圖中所有的數(shù)字、文字及圖框也同樣跟著被旋轉(zhuǎn)了，要達(dá)到出圖效果的話還要對(duì)數(shù)字、文字及圖框進(jìn)行旋轉(zhuǎn)及修改；第三種方法是外業(yè)利用全站儀采集數(shù)據(jù)，內(nèi)業(yè)用南方CASS7.0測(cè)繪軟件進(jìn)行轉(zhuǎn)換，是測(cè)繪行業(yè)發(fā)展到現(xiàn)在的一個(gè)質(zhì)的飛越，此法較之前兩種方法即簡(jiǎn)單又快速，而且準(zhǔn)確無誤，并且還能保存轉(zhuǎn)換過程及轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)文件。這種方法是我們通過實(shí)踐摸索出來的一種較為實(shí)用的方法，我們?cè)趯?duì)宜陽納米高科的地形測(cè)繪過程中剛好碰到這種情況。

參考文獻(xiàn)

[1]顧孝烈，鮑峰，程效軍編著.《測(cè)量學(xué)》.同濟(jì)大學(xué)出版社出版