坐標(biāo)差值等值線在全國(guó)礦業(yè)權(quán)核查坐標(biāo)轉(zhuǎn)換中的應(yīng)用

齊曉龍

（赤峰柴胡欄子黃金礦業(yè)有限公司，內(nèi)蒙古 赤峰 024000）

礦業(yè)權(quán)核查坐標(biāo)轉(zhuǎn)換是礦產(chǎn)核查中重要的一項(xiàng)工作內(nèi)容，常規(guī)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換方法能夠?qū)崿F(xiàn)1954北京坐標(biāo)系向1980西安坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換，但由于轉(zhuǎn)換技術(shù)的限制，在1980西安坐標(biāo)系向2000國(guó)家大地坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換過程中，存在邊部轉(zhuǎn)換礦權(quán)重疊的不足[1]，不適合1980西安坐標(biāo)系向2000國(guó)家大地坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換。為此提出了坐標(biāo)差值等值線在全國(guó)礦業(yè)權(quán)核查坐標(biāo)轉(zhuǎn)換中的應(yīng)用，基于礦業(yè)權(quán)核查測(cè)量對(duì)象的確定，利用原有控制點(diǎn)資料，完成坐標(biāo)差值等值線礦業(yè)權(quán)核查坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的準(zhǔn)備。根據(jù)目標(biāo)格式的轉(zhuǎn)換，以及數(shù)據(jù)的處理，實(shí)現(xiàn)礦業(yè)權(quán)核查坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換。結(jié)合工程實(shí)例表明，提出的坐標(biāo)差值等值線在全國(guó)礦業(yè)權(quán)核查坐標(biāo)轉(zhuǎn)換中的應(yīng)用，具有較高的有效性。

1 坐標(biāo)差值等值線礦業(yè)權(quán)核查坐標(biāo)轉(zhuǎn)換準(zhǔn)備

1.1 礦業(yè)權(quán)核查測(cè)量對(duì)象的確定

礦業(yè)權(quán)核查測(cè)量對(duì)象的確定是坐標(biāo)差值等值線礦業(yè)權(quán)核查坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的第一步，礦業(yè)權(quán)核查測(cè)量對(duì)象主要包括，對(duì)地理要素的測(cè)量以及探礦權(quán)人(礦業(yè)權(quán)人）勘查開采活動(dòng)范圍測(cè)量?jī)刹糠帧?/p>

礦業(yè)權(quán)核查測(cè)量對(duì)象地理要素的測(cè)量，主要包括對(duì)地形、地貌（植被、土壤情況）、居民地、水系、道路（鐵路、公路）、氣候等的測(cè)量[2]。

礦業(yè)權(quán)核查測(cè)量對(duì)象探礦權(quán)人(礦業(yè)權(quán)人）勘查開采活動(dòng)范圍測(cè)量主要包括露天采礦權(quán)實(shí)地核查測(cè)量，以及井下采礦權(quán)實(shí)地核查測(cè)量?jī)刹糠?。露天采礦權(quán)實(shí)地核查測(cè)量主要包括，對(duì)于采坑范圍、探槽的位置、鉆孔的位置、勘探巷道、采剝場(chǎng)的實(shí)地核查測(cè)量。井下采礦權(quán)實(shí)地核查測(cè)量主要包括，連測(cè)導(dǎo)線、礦井聯(lián)系測(cè)量、高程測(cè)量、采區(qū)測(cè)量、井巷系統(tǒng)測(cè)量、采空區(qū)的實(shí)地核查測(cè)量[3]。

1.2 原有控制點(diǎn)資料的利用

原有控制點(diǎn)資料的利用是，利用原有的控制點(diǎn)資料，進(jìn)行控制點(diǎn)坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換。由1980西安坐標(biāo)系向2000國(guó)家大地坐標(biāo)系進(jìn)行轉(zhuǎn)換，其原有的1980西安坐標(biāo)系即為原有控制點(diǎn)資料。同理由1954北京坐標(biāo)系向1980西安坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換，其1954北京坐標(biāo)系為原有控制點(diǎn)資料。

原有控制點(diǎn)資料的利用，在坐標(biāo)差值等值線在全國(guó)礦業(yè)權(quán)核查坐標(biāo)轉(zhuǎn)換中的應(yīng)用中起到了數(shù)據(jù)來源的作用，是進(jìn)行坐標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的前提。

其坐標(biāo)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換原理為，利用1954北京坐標(biāo)系、1980西安坐標(biāo)系、2000國(guó)家大地坐標(biāo)系的計(jì)算特點(diǎn)，以及相互關(guān)聯(lián)性，進(jìn)行坐標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。目前國(guó)內(nèi)的礦業(yè)權(quán)核查坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，通常是由1980西安坐標(biāo)系向2000國(guó)家大地坐標(biāo)系進(jìn)行轉(zhuǎn)換。因由1954北京坐標(biāo)系向1980西安坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換，在本世紀(jì)初已經(jīng)基本完成。

2 坐標(biāo)差值等值線礦業(yè)權(quán)核查坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換

2.1 礦業(yè)權(quán)核查坐標(biāo)數(shù)據(jù)的目標(biāo)格式轉(zhuǎn)換

2018年由國(guó)土資源部礦產(chǎn)開發(fā)管理司、中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局發(fā)展研究中心出版的《全國(guó)礦業(yè)權(quán)實(shí)地核查工作指南與技術(shù)要求》中要求數(shù)字格式須從*.dwg格式轉(zhuǎn)換為*.shp格式。為此我們將1980西安坐標(biāo)系*.dwg格式，向2000國(guó)家大地坐標(biāo)系*.shp格式進(jìn)行轉(zhuǎn)換。*.shp格式較*.dwg格式更加適宜對(duì)幾何長(zhǎng)度、空間坐標(biāo)、面積等矢量信息以及其他非矢量信息的存儲(chǔ)。*.dwg向*.shp轉(zhuǎn)換也是1980西安坐標(biāo)系向2000國(guó)家大地坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的必經(jīng)過程。

格式轉(zhuǎn)換過程是對(duì)*.dwg的條件向量（點(diǎn)、線、面）、編碼信息進(jìn)行提取，根據(jù)提取的信息進(jìn)行*.shp格式的編輯與生成。在轉(zhuǎn)換過程中，必須保證屬性的一致性，以及數(shù)據(jù)的無損性。為驗(yàn)證轉(zhuǎn)換后屬性是否一致采用地理要素編碼對(duì)比的形式，進(jìn)行屬性一致性的驗(yàn)證，其地理要素編碼結(jié)構(gòu)圖如圖1所示：

圖1 地理要素編碼結(jié)構(gòu)圖

不同的編碼代表不同的測(cè)量控制點(diǎn)信息，通過大類碼、小類碼、一級(jí)碼等六項(xiàng)代碼，確定包括居民地、交通、管線、地形、地貌、植被、境界等相關(guān)信息，對(duì)比兩次編碼的一致性，從而判斷其*.dwg轉(zhuǎn)換*.shp的屬性一致性。

2.2 礦業(yè)權(quán)核查坐標(biāo)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的處理及要求

在確定*.dwg向*.shp轉(zhuǎn)換的一致性、無損性后，進(jìn)行礦業(yè)權(quán)核查坐標(biāo)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的處理。若發(fā)現(xiàn)*.dwg向*.shp轉(zhuǎn)換出現(xiàn)不一致或存在數(shù)據(jù)丟失、破壞，應(yīng)立即停止轉(zhuǎn)換，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行修復(fù)，對(duì)比修復(fù)前后的數(shù)據(jù)，保證一致性。后進(jìn)行*.dwg向*.shp轉(zhuǎn)換。只有在確定*.dwg向*.shp轉(zhuǎn)換的一致性、無損性后，才能夠進(jìn)行礦業(yè)權(quán)核查坐標(biāo)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的處理。其礦業(yè)權(quán)核查坐標(biāo)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)處理過程如下：

首先，將轉(zhuǎn)換為*.shp格式的地理要素的測(cè)量數(shù)據(jù)和探礦權(quán)人(礦業(yè)權(quán)人）勘查開采活動(dòng)范圍測(cè)量數(shù)據(jù)，進(jìn)行圖層的命名與劃分。與*.dwg格式不同，*.shp格式更加符合空間坐標(biāo)體系，具有多圖層、多數(shù)據(jù)通道的特點(diǎn)。

然后，利用空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換管理平臺(tái)，進(jìn)行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，其轉(zhuǎn)換過程是將原有的1980西安坐標(biāo)系坐標(biāo)算法，進(jìn)行重新計(jì)算，得出2000國(guó)家大地坐標(biāo)數(shù)據(jù)。其計(jì)算過程中要保證數(shù)據(jù)屬性的連接性，這也是強(qiáng)調(diào)在確定*.dwg向*.shp轉(zhuǎn)換的一致性、無損性后，才能進(jìn)行礦業(yè)權(quán)核查坐標(biāo)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的處理原因所在。其數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理流程示意圖如圖2所示：

圖2 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理流程示意圖

其次，對(duì)處理的數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證，驗(yàn)證的方式采用多點(diǎn)抽取計(jì)算，與輸出結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。完全一致后進(jìn)行結(jié)果的輸出，抽取點(diǎn)數(shù)一般為計(jì)算點(diǎn)數(shù)的1/50，若1/50數(shù)據(jù)中存在一點(diǎn)不符合要求，則進(jìn)行1/25的數(shù)據(jù)抽取，直至抽取的數(shù)據(jù)完全合格后，進(jìn)行數(shù)據(jù)的輸出。

最后，對(duì)處理后的礦業(yè)權(quán)核查坐標(biāo)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)進(jìn)行輸出，數(shù)據(jù)的輸出是采用及時(shí)輸出的形式進(jìn)行輸出的。并加以儲(chǔ)存單元，對(duì)及時(shí)輸出的結(jié)果進(jìn)行儲(chǔ)存，可逐條進(jìn)行打印，也可進(jìn)行統(tǒng)一打印。

3 工程實(shí)例分析

3.1 工程概況

柴胡欄子礦區(qū)位于內(nèi)蒙古自治區(qū)赤峰市松山區(qū)初頭朗鎮(zhèn)，礦區(qū)包括北采區(qū)、2#脈采礦權(quán)、溫家地西探礦權(quán)，礦區(qū)極值地理坐標(biāo)（2000國(guó)家大地坐標(biāo)系）：東經(jīng)118°28′32.14502″～118°31′02.14659″，北緯42° 19′ 14.98946″～ 42° 20′ 15.99033″面積4.5805km2，礦區(qū)位于高斯3度帶投影中的39度帶與40度帶跨帶處，其中39度帶居多。礦區(qū)西側(cè)為探礦權(quán)“內(nèi)蒙古自治區(qū)赤峰市松山區(qū)銀線溝金多金屬礦詳查”，東側(cè)為探礦權(quán)“內(nèi)蒙古自治區(qū)赤峰市松山區(qū)石炭窯溝金多金屬礦勘探”。在國(guó)土系統(tǒng)中探礦權(quán)存儲(chǔ)坐標(biāo)為大地經(jīng)緯度坐標(biāo)且探礦權(quán)經(jīng)緯度坐標(biāo)系統(tǒng)只能精確到秒，我礦區(qū)所處位置相鄰經(jīng)度秒間差約23米、相鄰緯度秒間差約33米。采礦權(quán)為直角坐標(biāo)系統(tǒng)精確度為厘米級(jí)以上。

在劃定礦區(qū)范圍及探礦權(quán)轉(zhuǎn)采礦權(quán)過程中需將探礦權(quán)經(jīng)緯度坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為直角坐標(biāo)后方可進(jìn)行申報(bào)。2018年初我公司申請(qǐng)劃定礦區(qū)范圍，2018年4月2日獲內(nèi)蒙古國(guó)土資源廳批復(fù)，批復(fù)文號(hào)內(nèi)國(guó)土資采劃字［2018］024號(hào)，劃定礦區(qū)范圍坐標(biāo)為1980西安坐標(biāo)系39度帶坐標(biāo)。2018年6月后內(nèi)蒙古自然資源廳已全面使用國(guó)家2000坐標(biāo)系。我公司委托內(nèi)蒙古自治區(qū)基礎(chǔ)地理信息中心進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)換完成后我礦劃定礦區(qū)范圍與東、西側(cè)探礦權(quán)均有重疊。導(dǎo)致權(quán)證辦理工作無法繼續(xù)進(jìn)行，后經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換過程中選用地區(qū)參數(shù)不同（在坐標(biāo)轉(zhuǎn)換過程中平面位置位于度帶中央子午線越遠(yuǎn)誤差越大，因我礦區(qū)跨帶屬于相鄰度帶邊部，轉(zhuǎn)換誤差較大）造成礦權(quán)重疊，其柴胡欄子礦區(qū)周邊礦權(quán)示意圖如圖3所示：

圖3 柴胡欄子礦區(qū)周邊礦權(quán)示意圖

3.2 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換過程與結(jié)果分析

采用坐標(biāo)差值等值線坐標(biāo)轉(zhuǎn)換方法對(duì)內(nèi)蒙古自治區(qū)赤峰市松山區(qū)初頭朗鎮(zhèn)柴胡欄子礦區(qū)進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，其轉(zhuǎn)換過程如下：

（1）獲取內(nèi)蒙古自治區(qū)赤峰市松山區(qū)初頭朗鎮(zhèn)柴胡欄子礦區(qū)1980西安坐標(biāo)系地理坐標(biāo)與直角坐標(biāo)（3°帶），見表1左側(cè)數(shù)據(jù)。

（2）制作坐標(biāo)差值等值線，制作坐標(biāo)差值等值線的過程需滿足數(shù)據(jù)一致性的基本要求，并保證制作的精度以及可靠性。

（3）1980西安坐標(biāo)系*.dwg格式，向2000國(guó)家大地坐標(biāo)系*.shp格式進(jìn)行轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換過程驗(yàn)證地理要素編碼的方式，確定屬性的一致性以及數(shù)據(jù)的無損性。

（4）礦業(yè)權(quán)核查坐標(biāo)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的處理，利用相鄰礦權(quán)公用點(diǎn)求得轉(zhuǎn)換參數(shù)，在礦權(quán)邊部采用單點(diǎn)轉(zhuǎn)換后礦權(quán)無重疊。

4 總結(jié)

通過對(duì)柴胡欄子礦區(qū)成功劃定，及國(guó)家2000坐標(biāo)系在采礦權(quán)新立過程中的轉(zhuǎn)換應(yīng)用，為后續(xù)權(quán)證辦理中礦權(quán)坐標(biāo)及跨帶坐標(biāo)轉(zhuǎn)換積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。得出，探礦權(quán)申請(qǐng)、探礦權(quán)轉(zhuǎn)采礦權(quán)、劃定礦權(quán)范圍，跨帶坐標(biāo)轉(zhuǎn)換過程中應(yīng)注意以下問題：

（1）礦權(quán)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換盡量使用相鄰礦權(quán)公共點(diǎn)單點(diǎn)轉(zhuǎn)換，可避免礦權(quán)重疊后續(xù)工作無法繼續(xù)進(jìn)行及礦權(quán)之間出現(xiàn)隔離后續(xù)劃定工作困難。

（2）礦區(qū)范圍內(nèi)存在相鄰采礦權(quán)、探礦權(quán)，坐標(biāo)轉(zhuǎn)換過程中應(yīng)盡量以探礦權(quán)為準(zhǔn)。因采礦權(quán)坐標(biāo)精度較高，探礦礦精度較低，避免因探礦權(quán)坐標(biāo)變化出現(xiàn)較大隔離帶。為后續(xù)工作帶來較大困難。

（3）如礦區(qū)范圍位于“跨帶”（這種情況比較少見），應(yīng)注意周邊礦權(quán)是否相鄰，礦權(quán)性質(zhì)，選用的中央經(jīng)線度帶，幾種情況綜合考慮。原則上采用礦權(quán)坐標(biāo)單點(diǎn)轉(zhuǎn)換可避免礦權(quán)重疊礦權(quán)無法新立及礦權(quán)隔離礦權(quán)面積損失。

本文提出了坐標(biāo)差值等值線在全國(guó)礦業(yè)權(quán)核查坐標(biāo)轉(zhuǎn)換中的應(yīng)用，基于坐標(biāo)差值等值線礦業(yè)權(quán)核查坐標(biāo)轉(zhuǎn)換準(zhǔn)備，以及相關(guān)數(shù)據(jù)的處理，實(shí)現(xiàn)了本文的研究，工程實(shí)例表明，提出的坐標(biāo)差值等值線在全國(guó)礦業(yè)權(quán)核查坐標(biāo)轉(zhuǎn)換中的應(yīng)用，具有較高的有效性。希望本文的研究，能夠?yàn)榈V業(yè)權(quán)核查坐標(biāo)轉(zhuǎn)換提供理論依據(jù)。