关于坐标转换方法的探讨

杨晓华，陈亮伟，皮志强

（江西省煤田地质局 二二七地质队，江西 吉安343009）

1 概述

近几年来，在测绘行政主管部门的推动下，我国西安1980坐标系正在逐步得到推广和使用，现有的1954北京坐标系将逐渐向1980西安坐标系过渡。

二二七队地勘院承接了永丰县东华山南部铁矿区预查项目，中央子午线：117°，1954北京坐标系；新干县洞口煤矿区预查项目，中央子午线：117°，1954北京坐标系；安福县枫田煤矿区地质调查评价报告项目，中央子午线：117°，1954北京坐标系。三个矿区同时立项，并要求矿区界点提交西安1980坐标系，3度分带，成果资料为直角平面坐标和地理坐标。

2 工作准备及区域坐标网的建立

1）现有资料

（1）利用矿业权核查时收集的资料，安福县有10个国家C级已知点，它们是钱山、浒坑、章庄、山庄、土桥、洋溪、寮塘、横龙、枫田和竹江；吉水县有盘谷、双村、八都、醪桥、吉水、乌江、白水、江口及九峰山共9个国家C级已知点；吉安县有固江、桐坪、敖城、永阳、兴桥、天河、敦厚、油田及阜田共9个国家C级已知点；万安县有沙坪、武术、沙洲、万安、嘉湖、高陂、潞田、百嘉及均村共9个国家C级已知点；新干县有1个国家点：人民广场；峡江县有2个国家C级已知点：金江、潭江；永丰县有佐龙等4个国家C级已知点。

（2）1：10000纸质矿山地形图各一份。

2）工作环境

（1）硬件环境：联想电脑一台，汽车一辆。

（2）软件环境：Coord与Cass软件。

3）资料利用分析

采用矿业权核查对口县（安福、吉水、万安、吉安）的国家C级已知点，可以获取四县的准确转换参数，对于峡江、永丰及新干三县，已知点数量不够，不能直接获得准确转换参数，在资料现势性不好的情况下，建立区域坐标网是必要的选择方法。

4）区域坐标网的建立

根据已有资料的现势性，选择3个矿区为中心区，以县为单位做半径，建立一个区域直角平面坐标网，横跨安福、新干、峡江、吉水和永丰五县，每个县选择一个国家已知点，以5个国家C级点组网，即v338、v376、v391、v450和v353等5个公共点坐标对，点距为15～70km，面积覆盖3个矿区，以满足矿区坐标转换的需要。

3 坐标转换方法

1）坐标数据转换方法

北京54坐标系和西安80坐标系属不同椭球体之间的坐标转换，作为这种转换，在同一个椭球里的转换都是严密的，而在不同的椭球之间的转换是不严密的，因此不存在一套转换参数可以全国通用的，在每个地方会不一样，因为它们是两个不同的椭球基准。

2）操作步骤

（1）数据坐标转换过程：用坐标数据转换软件—Coord，打开弹出坐标转换界面—点击坐标转换项—计算四参数－输入源坐标，第一点54坐标，再输入目标坐标，即第一点80坐标—增加—依次输入第二、第三至第五点增加—点击计算—确定，显示内容如图1，再确定，显示内容如图2，此时输入源坐标为矿界54坐标，单击转换坐标项，输出80坐标，依次单点输入完成计算，并另存为南方cass数据格式＊.dat，以备图形转换使用。

图1 坐标转换界面

图2 坐标的转换

（2）图形转换过程：双击南方cass7.1软件，打开图形文件，单击绘图处理—展外业测点—点击测点文件＊.dat，54坐标和80坐标同时展在图上，再选择菜单栏中地物编辑—坐标转换—拾取转换前（54）Y、X—再拾取转换后（80）Y、X—添加，第一点坐标对添加完成，接着第二点至第N点结束添加，点击计算转换参数，显示内容图3，单击转换—窗口显示选择框住全部图形—弹右键确定，图形转换操作步骤完成。

图3 图形转换

4 结果分析

坐标系统转换之后，根据全国矿业权实地核查对矿界拐点的精度要求，误差小于或等于7mm。在图形中量取地物点的坐标值，对这些地物点进行了野外实测对比结果为：转换后的地物点坐标数据与实测数据相差±1到±2 cm之间（见表1），符合《工程测量规范》GB50026－2007规定的精度要求（见表2）。

表1 地物点的精度对比

表2 图上地物点的点位中误差

6 结语

区域坐标网的建立为坐标转换工作带来了极大的方便，不仅数据可靠而且可以减轻工作繁琐程度，节省了开支。同时应注意一些问题：

1）选定矿界拐点作为转换公共点，因为全图矿界拐点分布均匀。

2）坐标网的精度决定了矿界拐点的转换精度。

3）在坐标数据转换前一定要认真核对坐标源数据。

4）不同坐标系之间图纸的转换应根据其坐标系明确转换方式。