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        關(guān)于工程測(cè)量中不同坐標(biāo)系變換與精度的探討

        2016-12-28 23:19:31劉艷杰牛淑敏
        中國(guó)科技博覽 2016年24期
        關(guān)鍵詞:工程測(cè)量精度

        劉艷杰++牛淑敏

        [摘 ?要]在工程建設(shè)中,為了確保后續(xù)工程施工活動(dòng)有序開(kāi)展,做好工程測(cè)量工作是尤為必要的,工程測(cè)量工作質(zhì)量好壞顯得尤為重要。不同坐標(biāo)系變換作為工程測(cè)量中重要組成部分,在對(duì)不同工程測(cè)量中,結(jié)合實(shí)際情況,利用不同坐標(biāo)系的變換方法提升工程質(zhì)量,保證測(cè)量精度。但是就當(dāng)前我國(guó)工程測(cè)量不同坐標(biāo)系變換現(xiàn)狀來(lái)看,在航天和地質(zhì)測(cè)量方面應(yīng)用較為廣泛,但是在其他工程中應(yīng)用還較少。由此,本文主要就工程測(cè)量中不同坐標(biāo)系變化與精度進(jìn)行研究,根據(jù)不同坐標(biāo)系變換方法,客觀闡述測(cè)量方式。

        [關(guān)鍵詞]工程測(cè)量 ?不同坐標(biāo)系變化 ?精度

        中圖分類(lèi)號(hào):TH113.22 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2016)24-0188-01

        現(xiàn)代工程測(cè)量中,不同坐標(biāo)系變化需要根據(jù)工程實(shí)際情況進(jìn)行,但是由于不同坐標(biāo)系變化是不同的,其中涉及到的內(nèi)容十分復(fù)雜,盡管在大多數(shù)工程中應(yīng)用較為廣泛,但是仍然停留在初級(jí)階段。相較于發(fā)達(dá)國(guó)家而言,我國(guó)的工程測(cè)量水平存在明顯的差距,在工程測(cè)量中運(yùn)用不同坐標(biāo)系變化,可以有效提升工程測(cè)量精度,對(duì)于工程整體質(zhì)量具有十分重要的影響,有助于推動(dòng)我國(guó)工程測(cè)量事業(yè)發(fā)展。由此看來(lái),加強(qiáng)工程測(cè)量中不同坐標(biāo)系變化和精度研究是十分有必要的,對(duì)于后續(xù)理論研究和實(shí)踐工作開(kāi)展具有一定參考家價(jià)值。

        一、坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換的不同類(lèi)型和方法

        不同類(lèi)型的工程測(cè)量工作中,根據(jù)實(shí)際情況選擇合理的坐標(biāo)變換方式方式,尤其是在現(xiàn)代工程測(cè)量技術(shù)水平不斷進(jìn)步和發(fā)展背景下,越來(lái)越多先進(jìn)技術(shù)被廣泛應(yīng)用在市場(chǎng)上,為后續(xù)工程測(cè)量坐標(biāo)系變化提供了更為堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[1]。不同坐標(biāo)系變化方法存在明顯的差異,就以我國(guó)當(dāng)前最為常見(jiàn)的幾種坐標(biāo)系變化情況來(lái)看,大地坐標(biāo)對(duì)平面直角坐標(biāo)轉(zhuǎn)換可以根據(jù)常規(guī)方式找到橢球參數(shù)、分帶標(biāo)準(zhǔn)和中央子午線精度的變化參數(shù),確定這些參數(shù)后才可以在后續(xù)實(shí)際工程測(cè)量工作開(kāi)展中更為靈活準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換;任意兩空間坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換由于各自特點(diǎn)存在差異,所以企業(yè)內(nèi)部人員在具體應(yīng)用中還不夠嫻熟,其中只需要明確任意兩空間坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換基本要素,轉(zhuǎn)換過(guò)程中至少可以發(fā)現(xiàn)三個(gè)以上的重合點(diǎn),這時(shí)再利用布爾莎公式解題,就可以有效保證工程測(cè)量成效;十進(jìn)制角度和度之間的轉(zhuǎn)換,一般情況下不會(huì)使用到人工操作方法,所以導(dǎo)致我國(guó)當(dāng)前的工程測(cè)量范圍受到技術(shù)和資金等多方面的限制,但同時(shí)從中可以看出,我國(guó)工程測(cè)量整體形勢(shì)也發(fā)生了不同程度上的變化,在實(shí)際操作中借助大量機(jī)械設(shè)備操作,能夠有效規(guī)避傳統(tǒng)人工操作中存在的弊端,只需要根據(jù)輸入操作命令即可快速計(jì)算數(shù)據(jù),這樣的操作方式更加便捷,節(jié)省工程測(cè)量成本的同時(shí),提高測(cè)量精準(zhǔn)度[2]。

        二、不同坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換精度的測(cè)量

        不同坐標(biāo)系之間的精度轉(zhuǎn)換,是以確保工程測(cè)量中應(yīng)用不同坐標(biāo)系的首要前提,坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換精度強(qiáng)調(diào)在橢圓中進(jìn)行,提升測(cè)量結(jié)果精準(zhǔn)度。尤其是在當(dāng)前市場(chǎng)背景下,我國(guó)工程測(cè)量技術(shù)水平不斷提升,已經(jīng)超越了較為可觀的進(jìn)步成效,尤其是GPS技術(shù)在工程測(cè)量領(lǐng)域的應(yīng)用,成為坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換最為常見(jiàn)的一種技術(shù),并以其突出的精度高、靈活性強(qiáng)和效率高的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用在工程測(cè)量中,可以有效避免傳統(tǒng)工程測(cè)量中出現(xiàn)的弊端,盡可能降低工程測(cè)測(cè)量中復(fù)雜、繁重的人工勞動(dòng)強(qiáng)度,降低工程總開(kāi)支成本,提升工程測(cè)量效率。

        但是不可忽視的一個(gè)問(wèn)題是任何技術(shù)都不是完美的,都會(huì)存在一定的缺陷和不足,這些缺陷將會(huì)影響到工程測(cè)量精度[3]。此外,加之坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換方式的不夠成熟,受到多種客觀因素影響,換環(huán)境度還不夠成熟,有待進(jìn)一步整合GPS技術(shù)和坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換。GPS技術(shù)在坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換時(shí)應(yīng)該尋找到兩者之間的共同點(diǎn),確定坐標(biāo)系參數(shù),快速準(zhǔn)確的進(jìn)行轉(zhuǎn)換。此種技術(shù)由于自身缺陷,坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換精度很難再次提高,所以其中存在的誤差很難有效避免,致使不同坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換精度受到嚴(yán)重影響。

        三、坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換方法

        對(duì)不同坐標(biāo)系間的轉(zhuǎn)換運(yùn)用不同方法,在針對(duì)北京54坐標(biāo)系和西安80坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換,由于兩組坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換中應(yīng)該找到兩個(gè)坐標(biāo)系之間的想通過(guò)點(diǎn)和焦點(diǎn),這樣將交點(diǎn)放在不同坐標(biāo)系中添加到軟件中,實(shí)現(xiàn)北京54坐標(biāo)系和西安80坐標(biāo)系兩種坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換。北京54坐標(biāo)系和國(guó)家2000坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換,首先需要選擇348個(gè)交點(diǎn),利用布爾莎轉(zhuǎn)換模式來(lái)確定兩個(gè)坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換參數(shù),求出不同的坐標(biāo)點(diǎn),進(jìn)而在兩個(gè)坐標(biāo)間進(jìn)行轉(zhuǎn)換[4]。國(guó)家2000坐標(biāo)和西安80坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換,由于兩個(gè)坐標(biāo)系尚未具備統(tǒng)一的坐標(biāo)公式,所以國(guó)家2000坐標(biāo)系仍然包含在地心坐標(biāo)系范疇內(nèi),而西安80坐標(biāo)系屬于參心坐標(biāo)系,只有在找到兩個(gè)坐標(biāo)系相對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)后,才可以確定坐標(biāo)參數(shù),實(shí)現(xiàn)兩個(gè)坐標(biāo)系之間的靈活轉(zhuǎn)換。

        從中不難看出,不同坐標(biāo)系之間轉(zhuǎn)換方式盡管存在一定差異,但是總的說(shuō)來(lái)本質(zhì)還是趨于相同的,只需要找到兩個(gè)坐標(biāo)系之間的交點(diǎn),計(jì)算得出相應(yīng)參數(shù),得出不同坐標(biāo)系坐標(biāo),實(shí)現(xiàn)不同坐標(biāo)系的工程測(cè)量。

        四、不同坐標(biāo)系之間轉(zhuǎn)換精度分析

        從坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換原則角度來(lái)看,不同坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換需要保證在相同的橢球里實(shí)現(xiàn),不同橢球坐標(biāo)轉(zhuǎn)換可能存在一定的差異,影響到工程測(cè)量結(jié)果的精準(zhǔn)度。諸如,在國(guó)家2000坐標(biāo)系和西安80坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換,由于得到不準(zhǔn)確的坐標(biāo)參數(shù),所以最后得到的坐標(biāo)點(diǎn)同樣存在缺陷,只能?chē)?yán)格按照兩者之間交點(diǎn)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換,交點(diǎn)位置精準(zhǔn)度無(wú)法保證,存在不同程度上的誤差。

        結(jié)論:

        綜上所述,在工程測(cè)量中,不同坐標(biāo)系變化與精度研究,主要是為了更加精準(zhǔn)的確定坐標(biāo)系交點(diǎn),提升坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換精準(zhǔn)性,提升我國(guó)工程測(cè)量總體水平,創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益。但是,工程測(cè)量精準(zhǔn)度需要在相關(guān)數(shù)據(jù)資料準(zhǔn)確的前提下,相關(guān)部門(mén)能夠運(yùn)用先進(jìn)的測(cè)量設(shè)備和測(cè)量技術(shù)保證測(cè)量精準(zhǔn)度。未來(lái)我國(guó)的工程測(cè)量中不同坐標(biāo)系變化發(fā)展空間較大,還有待進(jìn)一步完善。

        參考文獻(xiàn):

        [1]梁春杰.工程測(cè)量中不同坐標(biāo)系變換與精度分析[J].商品與質(zhì)量,2016,31(3):411-411,412.

        [2]曾凡一,白明.針對(duì)工程測(cè)量中不同坐標(biāo)系變換及精度分析[J].地球,2016,31(3):282-282.

        [3]劉春南,陳立新.工程測(cè)量中不同坐標(biāo)系變換與精度分析[J].城市建設(shè)理論研究(電子版),2015,22(16):4327-4327.

        [4]羅權(quán).工程測(cè)量中不同坐標(biāo)系變換與精度分析[J].科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊,2015,22(1):157,162.

        作者簡(jiǎn)介:

        劉艷杰,男,漢族,1987日7月,山東省菏澤市人,新汶礦業(yè)集團(tuán)地質(zhì)勘探有限責(zé)任公司地質(zhì)技術(shù)部副經(jīng)理,助理工程師,本科,主要從事:工程測(cè)量和地球物理探測(cè)。

        牛淑敏,男,漢族,1979日12月,山東省泰安市人,新汶礦業(yè)集團(tuán)地質(zhì)勘探有限責(zé)任公司地質(zhì)技術(shù)部副經(jīng)理,工程師,本科,主要從事:工程測(cè)量和地球物理探測(cè)。

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