数字测图中假定坐标系统的使用及数据转换方法

【摘  要】在工程测量领域的数字测图工作中经常遇到测区没有高等级控制点，或者来不及做控制而需要先测图的情况，本文主要针对数字化测图外业工作中使用假定坐标系统测得的数据，讨论在内业成图工作中常用的几种处理方法和各自的优缺点。

【关键词】数字化测图;假定坐标系统;坐标转换;RTK

引言

在全站仪结合RTK测量地形图的过程中，因为地形情况复杂通视条件不好，经常出现控制点数量不足，常用方法法是用全站仪做支导线，但支导线缺乏检核条件，因此支导线点数目不可过多，特别是地籍测量等精度要求较高的项目中支站数通常要求不多于两站。还有一种方法是用RTK临时加密控制点，如果实际工程中出现RTK信号暂时不好或者距离基准站较远无法得到固定解，则全站作业组无法测图，则可以考虑先在合适的地方选两个控制点，假定其坐标用全站仪测图，然后再设法用RTK测其坐标，在内业成图时将两个控制点的坐标进行转换，从而得到正确的坐标。另外全站仪数字测图中难免遇到设站错误，暂无控制点坐标或后视困难等情况，对于后者可采用假定坐标进行施测。

1.坐标系转换原理

如图1所示，假定A、B两点是控制点，测图时以A作为测站点，以B作为后视点，假定A点坐标为（0，0），假定AB边的方位角为0，用角度定向的方法测量A点周围的所有要素，然后在内业成图过程中首先进行处理。数学模型如下：xoy为国家坐标系，x′o′y′为假定坐标系，其中o′点即为A点，B点在o′x′轴上，即AB在假定坐标系中的方位角为0。P点为观测的碎部点，其假定坐标为（xp′， yp′， HP′）。具备条件时再用RTK测得AB两点的正确坐标分别为（xA， yA， HA，）、（xB， yB， HB），则可以求出AB边的真实方位角αAB，即图中所示的α，欲求碎部点P的正确坐标（xP， yP， HP），则其计算公式为：

其中：

xp， yp——即为所求碎部点P的国家坐标;

xp′， yp′——即为所求碎部点P的假定坐标;

xA， yA——即为由RTK测得的A点的国家坐标;

HA，，HA′——即为A点实际高程和假定高程。

2.常见的几种转换方法

2.1使用Excel实现数据批量转换

将文本数据*.txt或*.dat导入Excel中形成*.xls文件。文本文件数据如下：

1，0，10000.000，10000.000，70.000

2，0，9875.984，10071.601，70.619

3，0，9998.504，9998.155，70.054

具体步骤：

（1）文件→打开，在文件类型中选择“文本文件（*.psn;*.txt;*.csv）”;

（2）在原始数据类型中选择“分割符号”单选按钮，下一步;

（3）在“分割符号”选项下根据原始数据行的分割方式选择对应选项，如本例中选择“逗号”分割，下一步。则数据被打开。

（4）使用EXCEL表格进行数据转换单元格编程方法如图2。

在白色区域输入已知值，XP和YP的计算公式分别为“=B3+B9*COS（D7）-E9*SIN（D7）”，“=E3+B9*SIN（D7）+E9*COS（D7）。”

2.2在CAD下使用平移和旋转命令处理

首先使用假定坐标完成全部图形的绘制，点状地物、文字注记等可以在旋转完成后绘制，否则旋转后文字和符号出现倾斜。再新建一张CAD图纸，将两个转换点的正确位置绘制出来并连线。将绘制好的图纸复制到新图纸上，先将公共边的一个端點移动到正确位置，在旋转旋转整副图纸到正确方向，则完成了图纸的纠正。

2.3使用CASS软件完成转换

使用CASS软件[地物编辑]下面的[坐标转换]功能，打开如下界面完成旋转，如图3。

（4）用计算机程序进行数据转换，直接将假定坐标转换为正确坐标。程序文档此处略。

3.结语

在已知控制点不足的特殊情况下，可先选择两个控制点使用假定坐标完成测图，在室内进行数据转换或者绘图完成后进行图形转换，转换数据可采用编程法、EXCEL法，转换图形可采用CAD命令法、CASS软件菜单法，总之都可先完成外业测量，后期进行转换处理的到正确的结果。

参考文献

[1]魏希涛等.坐标转换在数字测图中的应用[J].《科技信息》，2010年，第19期：237

作者简介：李金生（1978.03-），男，汉族，甘肃白银人，硕士研究生，副教授，研究方向为测绘工程。