方樂道 侯岳 王俊 朱睿

（河南省測繪工程院，河南鄭州 450003）

CORS系統(tǒng)在線坐標轉換技術研究與實現(xiàn)

方樂道 侯岳 王俊 朱睿

（河南省測繪工程院，河南鄭州 450003）

針對河南省CORS系統(tǒng)用戶，提供基于“河南省現(xiàn)代三維大地測繪基準”的多坐標系統(tǒng)的平面坐標轉換、高程精化等功能服務。用戶在全省范圍內作業(yè)，不需要聯(lián)測已知點，實現(xiàn)多種數(shù)據(jù)格式的坐標轉在線服務；實現(xiàn)1980西安坐標系、1954北京坐標系及對應地方坐標系在線轉換，CGCS2000地方坐標系建立及數(shù)據(jù)在線服務化。

CORS系統(tǒng)；ArcGIS平臺數(shù)據(jù)；AutoCAD平臺數(shù)據(jù)；平面坐標轉換

河南省測繪地理信息局于2008年6月立項，啟動了“河南省連續(xù)運行衛(wèi)星定位系統(tǒng)GNSS基準網建設”項目，于2009年7月成立河南省測繪地理信息局CORS管理服務中心，對“河南省連續(xù)運行衛(wèi)星定位系統(tǒng)GNSS基準網建設”項目負責建設工作。以“新建部分基礎設施、改造老舊基礎設施、利用現(xiàn)有基礎設施”的實施方案，在全省范圍內建立分布均勻、方便維修、保存長久的基礎設施，形成觀測精度高、實時動態(tài)觀測、三維、系統(tǒng)框架統(tǒng)一、幾何基準與物理基準為一體的河南省現(xiàn)代測繪基準體系，為全省的經濟發(fā)展、科學研究、國防建設、國土測繪、城市沉降監(jiān)測和重力監(jiān)測等提供基礎的測繪地理信息服務。2010年3月河南省CORS系統(tǒng)的平面坐標系統(tǒng)聯(lián)測完成，2010年6月平面坐標解算及平差工作完成，2010年10月完成數(shù)據(jù)中心與用戶端通訊，并配合河南省大地水準面精化成果投入使用［1］。

隨著河南省CORS系統(tǒng)的推廣，用戶數(shù)量日益增加，但是各個地方的用戶在使用時，都面臨著數(shù)據(jù)基準不統(tǒng)一的問題，為了解決這一問題，對基于“河南省現(xiàn)代三維大地測繪基準”的多坐標系統(tǒng)的平面坐標轉換、高程精化等功能進行研究，開發(fā)河南省CORS系統(tǒng)在線坐標轉換系統(tǒng)［2，3］。

1 關鍵技術研究

1.1 基于ArcGIS平臺數(shù)據(jù)坐標轉換

基于Microsoft Visual C#開發(fā)系統(tǒng)，二次開發(fā)平臺采用ArcGIS Engine。轉換過程中采用2000地方坐標系建設的模型，根據(jù)ArcGIS常用的3種數(shù)據(jù)格式：shp數(shù)據(jù)、mdb數(shù)據(jù)、gdb數(shù)據(jù)，定制各種數(shù)據(jù)不同的轉換模式。然后，根據(jù)ArcGIS Engine的相關接口獲取數(shù)據(jù)并逐步進行轉換［4-6］。

在坐標轉換過程中，對數(shù)據(jù)進行分類型逐點進行坐標轉換，通過IFeatureWorkspace、IFeatureClass 2個接口訪問要素類，然后循環(huán)遍歷其中所有要素，通過IFeature.Shape-Copy方法獲取單個要素的圖形副本，然后根據(jù)相關模型進行坐標轉換，轉換完畢保存轉換后坐標到要素［7-10］。

1.2 基于AutoCAD平臺數(shù)據(jù)坐標轉換

基于Microsoft Visual Studio 2005開發(fā)系統(tǒng)，在Auto-CAD平臺下，使用AutoCAD ObjectARX作為二次開發(fā)平臺。根據(jù)不同的需求，采用不同的數(shù)字模型即平面四參數(shù)模型和二維七參數(shù)模型，由兩不同坐標系下的重合點坐標，由最小二乘原理，采用間接平差的方法，求得轉換參數(shù)，再將參數(shù)代入模型將舊坐標系轉換為新坐標系。圖形轉換采用逐點轉換的方法，即圖形中點線面全部細化點，然后對每個點進行轉換從而達到轉換所有點線面的圖形，避免了傳統(tǒng)坐標系轉換的整體平移、縮放、旋轉的方法帶來的局部誤差，避免了接邊的問題［11，12］。

2 CORS系統(tǒng)在線坐標轉換

2.1 河南省省域國家統(tǒng)一坐標轉換

輸入原始坐標系和目的坐標系的各種參數(shù)，輸入原始坐標或者讀入坐標文件，點擊轉換計算，系統(tǒng)會在對話框中顯示轉換結果，點擊“保存結果”按鈕完成坐標轉化。

2.2 地方坐標系坐標轉換

選擇“國家坐標至地方坐標”或者“地方坐標至國家坐標”，選擇坐標系統(tǒng)，輸入轉換參數(shù)、原始坐標，或者導入原始坐標文件，點擊轉換計算，右方會彈出一個文本框，顯示出計算結果，點擊保存結果按鈕即可保存轉換結果。

2.3 自助二維坐標轉換參數(shù)及轉換

用戶可計算轉換數(shù)參數(shù)或者進行二維坐標轉換。對于二維坐標轉換，輸入轉換參數(shù)和原始坐標來計算新坐標。對于計算轉換參數(shù)，輸入原始坐標和目的坐標，根據(jù)計算誤差選擇合適坐標對進行參數(shù)計算。

2.4 三維坐標轉換

選擇坐標格式，選擇平面轉換參數(shù)和大地水準面模型，輸入中央子午線，輸入或讀入原始坐標，點擊轉換計算，右方會彈出一個文本框，顯示出計算結果，點擊保存結果按鈕即可保存轉換結果。

2.5 常用大地計算

可進行大地坐標與平面坐標之間互算（高斯正反算），不同中央子午線間平面坐標計算。

［1］劉鴻飛，姜衛(wèi)平，汪燕麟，等.CGCS2000框架下區(qū)域CORS站數(shù)據(jù)聯(lián)合處理［J］.武漢大學學報（信息科學版），2014（2）：161-165.

［2］姜衛(wèi)平，袁鵬，田摯，等.區(qū)域CORS組網中的坐標基準統(tǒng)一方法［J］.武漢大學學報（信息科學版），2014（5）：566-570.

［3］李萌，黃丁發(fā)，嚴麗，等.汶川地震前后四川盆地CORS站運動特性分析［J］.測繪學報，2014（6）：582-589.

［4］萬廣欣.基于CORS系統(tǒng)下GPS測量技術在地質測繪中的應用［D］.北京：中國地質大學，2014.

［5］尚洪俊.CORS系統(tǒng)的構建及其在礦山測量中的應用［D］.北京：中國地質大學，2014.

［6］陳中新，朱麗強.基于CORS系統(tǒng)的高精度GPS觀測數(shù)據(jù)的模擬研究［J］.測繪科學，2011（1）：17-19.

［7］賈登科.基于CORS的GPS測量技術及其在大型工程中的應用［J］.水運工程，2011（3）：44-48.

［8］成英燕，程鵬飛，秘金鐘，等.基于現(xiàn)框架下的省市級CORS站到CGCS2000的轉換［J］.測繪通報，2011（7）：1-3，14.

［9］張恒璟.國家CORS基準站高程時間序列非線性時變研究［D］.阜新：遼寧工程技術大學，2013.

［10］李強.網絡CORS建設及在城市道路測量中的應用［D］.長沙：中南大學，2011.

［11］陶葉青.單基站CORS-RTK精度分析與測量數(shù)據(jù)處理［D］.阜新：遼寧工程技術大學，2009.

［12］劉紫平.成都理工大學CORS系統(tǒng)的建設與精度測試［D］.成都：成都理工大學，2011.

Research and Implementation of CORS System Online Coordinate Conversion Technology

Fang LedaoHou YueWang JunZhu Rui
（Surveying&Mapping Engineering Institute of Henan Province，Zhengzhou Henan 450003）

For the users of CORS system in Henan province,the plane coordinate conversion,the elaboration of the elevation and other functions of multi coordinate system based on"Modern three-dimensional geodetic datum of Henan Province"was provided.The user operation in the province,do not need to connect the known points,to realize the coordinate transfer online service of multiple data formats,to realize online conversion of 1980 Xi'an coordinate system,1954 Beijing coordinate system and local coordinate system,CGCS2000 local coordinate system establishment and data on line service.

CORS system；ArcGIS platform data；AutoCAD platform data；plane coordinate transformation.

P226.3

A

1003-5168（2016）11-0043-02

2016-10-23

方樂道（1983-），男，本科，工程師，研究方向：GIS開發(fā)及應用、AutoCAD開發(fā)及應用。