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顧及相同中央投影經(jīng)線的不同參考橢球投影平面坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換方法

文檔序號(hào):10613624閱讀:1008來源:國(guó)知局
顧及相同中央投影經(jīng)線的不同參考橢球投影平面坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種顧及相同中央投影經(jīng)線的不同參考橢球投影平面坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換方法,先基于相同中央投影經(jīng)線將A參考橢球的投影平面坐標(biāo)系統(tǒng)相似變換轉(zhuǎn)換B系統(tǒng),然后進(jìn)行在B系統(tǒng)內(nèi)在其橢球參數(shù)內(nèi)進(jìn)行換帶計(jì)算到需要的經(jīng)度平面坐標(biāo)系統(tǒng)。本發(fā)明方便了地理空間數(shù)據(jù)坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換,降低轉(zhuǎn)換技術(shù)難度,解決了普通二維平面的相似變換四參數(shù)轉(zhuǎn)換模型精度較差的問題。
【專利說明】
顧及相同中央投影經(jīng)線的不同參考橢球投影平面坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及測(cè)繪地理空間坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域,特別是一種顧及相同中央投影經(jīng)線的不同參考橢球投影平面坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前隨著CGCS2000坐標(biāo)系統(tǒng)的推廣使用,現(xiàn)有城市坐標(biāo)系統(tǒng)大多基于1954北京坐標(biāo)、1980西安坐標(biāo)系建立,它們之間需要頻繁轉(zhuǎn)換,以及GPS測(cè)量及導(dǎo)航系統(tǒng)需要對(duì)數(shù)據(jù)成果進(jìn)行WGS1984到與其他需要的坐標(biāo)系統(tǒng)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。不同橢球之間的轉(zhuǎn)換一般采用的計(jì)算模型為七參數(shù)相似變換模型,是基于大地坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為三維空間直角坐標(biāo)系后,進(jìn)行兩個(gè)三維坐標(biāo)系統(tǒng)之間進(jìn)行七參數(shù)相似變換模型轉(zhuǎn)換,該模型對(duì)坐標(biāo)點(diǎn)數(shù)值轉(zhuǎn)換還算方便,但對(duì)于地形圖等地理空間信息數(shù)據(jù)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換由于需要將二維平面數(shù)據(jù)換算成三維空間直角坐標(biāo)系,計(jì)算過程復(fù)雜,耗費(fèi)計(jì)算資源,許多現(xiàn)有G I S數(shù)據(jù)處理軟件的計(jì)算功能難以支持。基于傳統(tǒng)二維平面的相似變換四參數(shù)轉(zhuǎn)換,進(jìn)行兩個(gè)不同橢球之間投影的平面坐標(biāo)系統(tǒng)之間轉(zhuǎn)換,由于投影的中央經(jīng)線不同,帶來的變形規(guī)律不同,必然導(dǎo)致轉(zhuǎn)換誤差較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有鑒于此,本發(fā)明的目的是提出一種顧及相同中央投影經(jīng)線的不同參考橢球投影平面坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換方法,方便了地理空間數(shù)據(jù)坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換,降低轉(zhuǎn)換技術(shù)難度,解決了普通二維平面的相似變換四參數(shù)轉(zhuǎn)換模型精度較差的問題。
[0004]本發(fā)明采用以下方案實(shí)現(xiàn):一種顧及相同中央投影經(jīng)線的不同參考橢球投影平面坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換方法,具體提供兩個(gè)參考橢球投影平面坐標(biāo)系統(tǒng):A參考橢球投影平面坐標(biāo)系統(tǒng)、B參考橢球投影平面坐標(biāo)系統(tǒng),其中,A參考橢球投影平面坐標(biāo)系統(tǒng)的高斯投影中央經(jīng)線為L(zhǎng)a,B參考橢球投影平面坐標(biāo)系統(tǒng)的高斯投影中央經(jīng)線為L(zhǎng)b;還包括以下步驟:
[0005]步驟SI:選擇數(shù)據(jù)區(qū)域地理范圍的中央經(jīng)線,設(shè)置統(tǒng)一經(jīng)線值L。,計(jì)算基于所述統(tǒng)一經(jīng)線值Lc的相似變換四參數(shù);
[0006]步驟S2:將A參考橢球投影平面坐標(biāo)系統(tǒng)從高斯投影中央經(jīng)線1^換帶計(jì)算到高斯投影中央經(jīng)線為L(zhǎng)c的平面坐標(biāo)系統(tǒng);
[0007]步驟S3:將高斯投影中央經(jīng)線為L(zhǎng)c的A參考橢球投影平面坐標(biāo)系統(tǒng)通過步驟SI求取的相似變換四參數(shù)轉(zhuǎn)換到B參考橢球投影平面坐標(biāo)系統(tǒng),此時(shí)高斯投影中央經(jīng)線為L(zhǎng)。;
[0008]步驟S4:在步驟S3得到的B參考橢球投影平面坐標(biāo)系統(tǒng)內(nèi)將高斯投影中央經(jīng)線Lc換帶計(jì)算到高斯投影中央經(jīng)線Lb平面坐標(biāo)系統(tǒng)。
[0009 ]進(jìn)一步地,所述相似變換四參數(shù)包括兩個(gè)平移、旋轉(zhuǎn)、縮放。
[0010]進(jìn)一步地,所述參考橢球投影平面坐標(biāo)系統(tǒng)為1954北京坐標(biāo)、1980西安坐標(biāo)系、WGS1984或CGCS2000。
[0011]進(jìn)一步地,所述統(tǒng)一經(jīng)線值Lc應(yīng)選擇在數(shù)據(jù)區(qū)中央,用以保證計(jì)算相同中央投影經(jīng)線的A、B參考橢球平面坐標(biāo)系統(tǒng)的相似變換轉(zhuǎn)換四參數(shù)的數(shù)據(jù)精度。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明有以下有益效果:
[0013]1、改進(jìn)模型計(jì)算方法;
[0014]2、提高計(jì)算精度與速度;
[0015]3、降低坐標(biāo)轉(zhuǎn)換技術(shù)難度。
[0016]本發(fā)明顧及相同中央投影經(jīng)線的不同參考橢球投影平面坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換方法,是在傳統(tǒng)二維平面的相似變換四參數(shù)轉(zhuǎn)換模型基礎(chǔ)上,研究了不同參考橢球的投影變形規(guī)律基礎(chǔ)上,發(fā)現(xiàn)的一種改進(jìn)方法。顧及相同中央投影經(jīng)線的不同參考橢球投影平面坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換方法可以有效地保證轉(zhuǎn)換精度達(dá)到毫米級(jí),并且可以有效利用現(xiàn)有ARCGIS、SUPERMAP、AUTOCAD等GIS軟件結(jié)合本方法開發(fā)地理空間數(shù)據(jù)坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換軟件。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明顧及相同中央投影經(jīng)線的不同參考橢球投影平面坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換方法的投影中央經(jīng)線邏輯關(guān)系示意圖1。
[0018]圖2為本發(fā)明顧及相同中央投影經(jīng)線的不同參考橢球投影平面坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換方法的投影中央經(jīng)線邏輯關(guān)系示意圖2。
[0019]圖3是本發(fā)明顧及相同中央投影經(jīng)線的不同參考橢球投影平面坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換方法的基于統(tǒng)一經(jīng)線值的相似變換過程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0021]本實(shí)施例提供了一種顧及相同中央投影經(jīng)線的不同參考橢球投影平面坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換方法,具體提供兩個(gè)參考橢球投影平面坐標(biāo)系統(tǒng):A參考橢球投影平面坐標(biāo)系統(tǒng)、B參考橢球投影平面坐標(biāo)系統(tǒng),其中,A參考橢球投影平面坐標(biāo)系統(tǒng)的高斯投影中央經(jīng)線為L(zhǎng)a,B參考橢球投影平面坐標(biāo)系統(tǒng)的高斯投影中央經(jīng)線為L(zhǎng)b;還包括以下步驟:
[0022]步驟S1:選擇數(shù)據(jù)區(qū)域地理范圍的中央經(jīng)線,設(shè)置統(tǒng)一經(jīng)線值U,計(jì)算基于所述統(tǒng)一經(jīng)線值U的相似變換四參數(shù);
[0023]步驟S2:將A參考橢球投影平面坐標(biāo)系統(tǒng)從高斯投影中央經(jīng)線1^換帶計(jì)算到高斯投影中央經(jīng)線為U的平面坐標(biāo)系統(tǒng);
[0024]步驟S3:將高斯投影中央經(jīng)線為L(zhǎng)。的A參考橢球投影平面坐標(biāo)系統(tǒng)通過步驟SI求取的相似變換四參數(shù)轉(zhuǎn)換到B參考橢球投影平面坐標(biāo)系統(tǒng),此時(shí)高斯投影中央經(jīng)線為L(zhǎng)。;
[0025]步驟S4:在步驟S3得到的B參考橢球投影平面坐標(biāo)系統(tǒng)內(nèi)將高斯投影中央經(jīng)線Lc換帶計(jì)算到高斯投影中央經(jīng)線Lb平面坐標(biāo)系統(tǒng)。
[0026]在本實(shí)施例中,所述相似變換四參數(shù)包括兩個(gè)平移、旋轉(zhuǎn)、縮放。
[0027]在本實(shí)施例中,所述參考橢球投影平面坐標(biāo)系統(tǒng)為1954北京坐標(biāo)、1980西安坐標(biāo)系、WGS1984或 CGCS2000。
[0028]在本實(shí)施例中,所述統(tǒng)一經(jīng)線值Lc應(yīng)選擇在數(shù)據(jù)區(qū)中央,用以保證計(jì)算相同中央投影經(jīng)線的A、B參考橢球平面坐標(biāo)系統(tǒng)的相似變換轉(zhuǎn)換四參數(shù)的數(shù)據(jù)精度。
[0029]為了更好地說明本本實(shí)施例的工作流程,以下結(jié)合附圖對(duì)一種顧及相同中央投影經(jīng)線的不同參考橢球投影平面坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換方法進(jìn)行簡(jiǎn)單描述:
[0030]1、如圖1、圖2所示,橢球圖形為參考橢球(代表A參考橢球或B參考橢球(與A參考橢球不同))示意圖。圖中abed構(gòu)成的閉合區(qū)域代表地球表面平面系統(tǒng)中的二維任意閉合區(qū)域(以下簡(jiǎn)稱面abed),為A參考橢球投影平面坐標(biāo)系統(tǒng)下的圖形數(shù)據(jù)區(qū)域;面a’b’c’d’構(gòu)成的閉合區(qū)域?yàn)槊鎍bed基于相同投影中央經(jīng)線在B參考橢球投影平面坐標(biāo)系統(tǒng)高斯投影下同名點(diǎn)構(gòu)成的閉合區(qū)域。Lc為面abed地理范圍的中央經(jīng)線,LaSA參考橢球投影平面坐標(biāo)系統(tǒng)高斯投影中央經(jīng)線,Lb為B參考橢球投影平面坐標(biāo)系統(tǒng)高斯投影中央經(jīng)線(與A系統(tǒng)參考橢球不同);
[0031]2、如圖3所示,通過A參考橢球投影平面坐標(biāo)系統(tǒng)下的面abed與B參考橢球投影平面坐標(biāo)系統(tǒng)同名點(diǎn)構(gòu)成的閉合區(qū)域面a’b’c’d’計(jì)算基于統(tǒng)一中央經(jīng)線值(L。)的相似變換四參數(shù)(兩個(gè)平移、旋轉(zhuǎn)、縮放);
[0032]3、待坐標(biāo)轉(zhuǎn)換坐標(biāo)點(diǎn)或圖形數(shù)據(jù)在A參考橢球投影平面坐標(biāo)系統(tǒng)下從高斯投影中央經(jīng)線1^換帶計(jì)算到高斯投影中央經(jīng)線Lc平面坐標(biāo)系統(tǒng);A參考橢球投影平面坐標(biāo)系統(tǒng)高斯投影中央經(jīng)線L。通過求取的相似變換四參數(shù)(平移、旋轉(zhuǎn)、縮放),轉(zhuǎn)換到B參考橢球系統(tǒng)(高斯投影中央經(jīng)線U) ;B參考橢球投影平面坐標(biāo)系統(tǒng)內(nèi)將高斯投影中央經(jīng)線Lc換帶計(jì)算到高斯投影中央經(jīng)線Lb平面坐標(biāo)系統(tǒng)完成坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。
[0033]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例,凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍所做的均等變化與修飾,皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種顧及相同中央投影經(jīng)線的不同參考橢球投影平面坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換方法,其特征在于:提供兩個(gè)參考橢球投影平面坐標(biāo)系統(tǒng):A參考橢球投影平面坐標(biāo)系統(tǒng)、B參考橢球投影平面坐標(biāo)系統(tǒng),其中,A參考橢球投影平面坐標(biāo)系統(tǒng)的高斯投影中央經(jīng)線為L(zhǎng)a,B參考橢球投影平面坐標(biāo)系統(tǒng)的高斯投影中央經(jīng)線為L(zhǎng)b;還包括以下步驟: 步驟SI:選擇數(shù)據(jù)區(qū)域地理范圍的中央經(jīng)線,設(shè)置統(tǒng)一經(jīng)線值L。,計(jì)算基于所述統(tǒng)一經(jīng)線值L。的相似變換四參數(shù); 步驟S2:將A參考橢球投影平面坐標(biāo)系統(tǒng)從高斯投影中央經(jīng)線La換帶計(jì)算到高斯投影中央經(jīng)線為L(zhǎng)。的平面坐標(biāo)系統(tǒng); 步驟S3:將高斯投影中央經(jīng)線為L(zhǎng)。的A參考橢球投影平面坐標(biāo)系統(tǒng)通過步驟SI求取的相似變換四參數(shù)轉(zhuǎn)換到B參考橢球投影平面坐標(biāo)系統(tǒng),此時(shí)高斯投影中央經(jīng)線為L(zhǎng)。; 步驟S4:在步驟S3得到的B參考橢球投影平面坐標(biāo)系統(tǒng)內(nèi)將高斯投影中央經(jīng)線Lc換帶計(jì)算到高斯投影中央經(jīng)線Lb平面坐標(biāo)系統(tǒng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種顧及相同中央投影經(jīng)線的不同參考橢球投影平面坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換方法,其特征在于:所述相似變換四參數(shù)包括兩個(gè)平移、旋轉(zhuǎn)、縮放。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種顧及相同中央投影經(jīng)線的不同參考橢球投影平面坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換方法,其特征在于:所述參考橢球投影平面坐標(biāo)系統(tǒng)為1954北京坐標(biāo)、1980西安坐標(biāo)系、WGS1984或 CGCS2000。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種顧及相同中央投影經(jīng)線的不同參考橢球投影平面坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換方法,其特征在于:所述統(tǒng)一經(jīng)線值U應(yīng)選擇在數(shù)據(jù)區(qū)中央,用以保證計(jì)算相同中央投影經(jīng)線的A、B參考橢球平面坐標(biāo)系統(tǒng)的相似變換轉(zhuǎn)換四參數(shù)的數(shù)據(jù)精度。
【文檔編號(hào)】G06T3/20GK105976314SQ201610303776
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年5月10日
【發(fā)明人】高昭良, 包忠聰
【申請(qǐng)人】福州市勘測(cè)院
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