基于多種空間轉(zhuǎn)換模型的DLG空間變換批處理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

1、 基于多種空間轉(zhuǎn)換模型的dlg空間變換批處理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn) 1 引言在測繪工作中，往往會遇到矢量多種數(shù)據(jù)成果需要坐標(biāo)轉(zhuǎn)換問題。但是由于作業(yè)方法、技術(shù)路線的不同，往往會造成矢量等多種數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換后的成果不吻合，或存在較大偏差。因此，需要研究尋找一種方法，實(shí)現(xiàn)矢量數(shù)據(jù)的同步轉(zhuǎn)換、且轉(zhuǎn)換精度一致，并通過軟件平臺實(shí)現(xiàn)空間轉(zhuǎn)換的自動(dòng)化、智能化。2 dlg空間變換批處理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)2.1 系統(tǒng)描述dlg空間變換批處理系統(tǒng)基于autocad2008平臺實(shí)現(xiàn)dlg空間變換批處理。本系統(tǒng)提供常用空間坐標(biāo)轉(zhuǎn)換類型，平面變換、節(jié)點(diǎn)變換、根據(jù)擬合或輸入的參數(shù)進(jìn)行空間坐標(biāo)轉(zhuǎn)換等功能，采用市最新控制測量成果擬合的轉(zhuǎn)換參數(shù)，實(shí)現(xiàn)地方

2、坐標(biāo)系、1980西安坐標(biāo)系、1954年北京坐標(biāo)系、cgcs2000坐標(biāo)系之間的相互轉(zhuǎn)換，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了根據(jù)坐標(biāo)點(diǎn)對擬合四參數(shù)及直接給定四參數(shù)任意帶轉(zhuǎn)換的功能。2.2 系統(tǒng)架構(gòu)項(xiàng)目系統(tǒng)采用三層架構(gòu)，應(yīng)用層、業(yè)務(wù)邏輯層、數(shù)據(jù)層。如圖2-1所示。應(yīng)用層：是項(xiàng)目系統(tǒng)的應(yīng)用展現(xiàn)平臺，dlg空間變換批處理系統(tǒng)的應(yīng)用層主要包括了系統(tǒng)主界面、數(shù)據(jù)加載界面、空間變換選擇界面、參數(shù)設(shè)置界面。業(yè)務(wù)邏輯層是項(xiàng)目系統(tǒng)的技術(shù)與業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)方法，是針對具體業(yè)務(wù)的操作，主要包括了系統(tǒng)主要的業(yè)務(wù)類庫，開發(fā)所依賴的開發(fā)環(huán)境等，是系統(tǒng)研發(fā)中的核心層。dlg空間變換批處理系統(tǒng)的業(yè)務(wù)邏輯層主要包括了數(shù)據(jù)管理類庫、空間變換類庫、擬合參數(shù)類庫。

3、數(shù)據(jù)層是項(xiàng)目系統(tǒng)的基礎(chǔ)層，為業(yè)務(wù)邏輯層或應(yīng)用層提供數(shù)據(jù)服務(wù)，主要包括了區(qū)域dwg格式數(shù)據(jù)等矢量數(shù)據(jù)。圖2-1 dlg空間變換批處理系統(tǒng)架構(gòu)圖2.3 系統(tǒng)功能dlg空間變換批處理系統(tǒng)三模塊，數(shù)據(jù)管理模塊、空間變換模塊、擬合變換模塊、參數(shù)設(shè)置模塊，其中，數(shù)據(jù)管理模塊包括加載、顯示。固定變換模塊包括多種空間坐標(biāo)轉(zhuǎn)換功能，擬合變換功能包括任意帶轉(zhuǎn)換功能，參數(shù)設(shè)置模塊包括平面變換功能、節(jié)點(diǎn)變換功能、換帶解算功能、轉(zhuǎn)換四至選擇功能，如圖2-2所示。圖2-2 dlg空間變換批處理系統(tǒng)應(yīng)用圖1. 1. 2. 2.3.1數(shù)據(jù)管理模塊加載數(shù)據(jù)文件功能該功能主要用于將本地電腦上數(shù)據(jù)文件加載進(jìn)系統(tǒng)中，用于空間變換，并

4、提供批量加載數(shù)據(jù)的功能空間變換模塊.2.3.2擬合變換模塊（1）讀入轉(zhuǎn)換四參數(shù)功能該功能主要用于將本地電腦上“轉(zhuǎn)換四參數(shù)”數(shù)據(jù)文件加載進(jìn)系統(tǒng)中，用于空間變換。（2）擬合轉(zhuǎn)換四參數(shù)功能該功能主要用于將本地電腦上“控制點(diǎn)坐標(biāo)”數(shù)據(jù)文件加載進(jìn)系統(tǒng)中，用于擬合空間轉(zhuǎn)換參數(shù)，并根據(jù)該擬合參數(shù)進(jìn)行空間變換，如圖2-3所示。（3）輸入轉(zhuǎn)換四參數(shù)功能該功能主要用于通過用戶自定義輸入“轉(zhuǎn)換四參數(shù)”數(shù)據(jù)，系統(tǒng)根據(jù)用戶所輸入的四參數(shù)進(jìn)行空間變換。圖2-3 擬合轉(zhuǎn)換四參數(shù)2.3.3參數(shù)設(shè)置模塊（1）平面變換功能該功能主要用于對dwg數(shù)據(jù)進(jìn)行平面變換，平面變換適合圖幅不大的dwg數(shù)據(jù)，精度一般，可以滿足日常的使用。（2

5、）節(jié)點(diǎn)變換功能該功能主要用于對dwg數(shù)據(jù)進(jìn)行節(jié)點(diǎn)變換，節(jié)點(diǎn)變換適合圖幅較大的dwg數(shù)據(jù)，它不因?yàn)閳D幅范圍而損失精度，其空間變換精度較高。（3）高程變換功能該功能主要用于對dwg數(shù)據(jù)進(jìn)行高程變換，可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行整體增加高程或減少高程的操作。（4）換帶功能該功能主要用于對dwg數(shù)據(jù)進(jìn)行換帶解算，通過源數(shù)據(jù)帶號和目標(biāo)數(shù)據(jù)帶號進(jìn)行解算。（5）轉(zhuǎn)換四至選擇方式功能該功能主要用于對dwg數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換四至方式的選擇，包括：外圖廓、外框、圖號、點(diǎn)選等選擇方式。（6）添加帶號功能該功能主要用于判斷dwg源數(shù)據(jù)中是否含有帶號、目標(biāo)數(shù)據(jù)是否需要增加帶號，或不執(zhí)行該判斷操作。2.4實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證在進(jìn)行系統(tǒng)平臺轉(zhuǎn)換精度驗(yàn)證時(shí)

6、，從單點(diǎn)、圖形兩方面進(jìn)行驗(yàn)證，主要從系統(tǒng)功能性、投影正確性、轉(zhuǎn)換正確性和精度驗(yàn)證進(jìn)行驗(yàn)證，最終結(jié)果滿足相關(guān)規(guī)范規(guī)定。具體情況如下。2.4.1單點(diǎn)轉(zhuǎn)換1. 1. 在全區(qū)域范圍內(nèi)東西南北中分別選取五個(gè)控制點(diǎn)的三套坐標(biāo)（坐標(biāo)系1、坐標(biāo)系2、坐標(biāo)系3進(jìn)行控制點(diǎn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換測試，結(jié)果見下表。（1）表2-1 從坐標(biāo)系1到坐標(biāo)系2轉(zhuǎn)換結(jié)果與原控制點(diǎn)坐標(biāo)對比表點(diǎn)號xy1號點(diǎn)0.02810.01562號點(diǎn)-0.0158-0.06893號點(diǎn)0.0604-0.0254號點(diǎn)0.02670.00845號點(diǎn)0.01970.0066（2）表2-12 從坐標(biāo)系1到坐標(biāo)系3轉(zhuǎn)換結(jié)果與原控制點(diǎn)坐標(biāo)對比表點(diǎn)號xy1號點(diǎn)0.0170.0

7、1292號點(diǎn)0.0120.01113號點(diǎn)-0.03-0.07034號點(diǎn)0.062-0.04145號點(diǎn)0.0110.0319（3）表2-3 從坐標(biāo)系2到坐標(biāo)系1轉(zhuǎn)換結(jié)果與原控制點(diǎn)坐標(biāo)對比表點(diǎn)號xy1號點(diǎn)-0.0345-0.02732號點(diǎn)0.01620.06893號點(diǎn)-0.06320.01244號點(diǎn)-0.0345-0.02835號點(diǎn)-0.0265-0.0193（4）表2-4 從坐標(biāo)系3到坐標(biāo)系1轉(zhuǎn)換結(jié)果與原控制點(diǎn)坐標(biāo)對比表點(diǎn)號xy1號點(diǎn)-0.04380.00882號點(diǎn)0.02720.07743號點(diǎn)-0.06860.0494號點(diǎn)-0.0051-0.01115號點(diǎn)-0.01110.01372.4.2圖

8、形轉(zhuǎn)換1. 1. 在全區(qū)域范圍內(nèi)東西南北中選取五個(gè)控制點(diǎn)分別繪制五個(gè)500mx500m正方形，存為5個(gè)dwg圖進(jìn)行轉(zhuǎn)換測試。圖形的三套坐標(biāo)（坐標(biāo)系1、坐標(biāo)系2、坐標(biāo)系3）進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換測試，結(jié)果見下表。（1）表2-5 從坐標(biāo)系1到坐標(biāo)系2轉(zhuǎn)換結(jié)果與原控制點(diǎn)坐標(biāo)對比表點(diǎn)號xy1號點(diǎn)0.02270.0132號點(diǎn)-0.0079-0.07763號點(diǎn)0.0674-0.02894號點(diǎn)0.02250.01775號點(diǎn)0.02420.0242（2）表2-6 從坐標(biāo)系1到坐標(biāo)系3轉(zhuǎn)換結(jié)果與原控制點(diǎn)坐標(biāo)對比表點(diǎn)號xy1號點(diǎn)0.04060.01592號點(diǎn)0.01610.01263號點(diǎn)-0.0279-0.05044號點(diǎn)0

9、.0638-0.03475號點(diǎn)0.01440.0271（3）表2-7 從坐標(biāo)系2到坐標(biāo)系1轉(zhuǎn)換結(jié)果與原控制點(diǎn)坐標(biāo)對比表點(diǎn)號xy1號點(diǎn)-0.0353-0.03652號點(diǎn)0.00610.0793號點(diǎn)-0.05140.00584號點(diǎn)-0.0203-0.01625號點(diǎn)-0.0278-0.0243（4）表2-8 從坐標(biāo)系3到坐標(biāo)系1轉(zhuǎn)換結(jié)果與原控制點(diǎn)坐標(biāo)對比表點(diǎn)號xy1號點(diǎn)-0.03770.00352號點(diǎn)0.02590.06933號點(diǎn)-0.06980.03334號點(diǎn)-0.0117-0.00735號點(diǎn)-0.018-0.00792.4.4測試結(jié)論（1）在圖形單點(diǎn)轉(zhuǎn)換測試中，本程序轉(zhuǎn)換結(jié)果與控制坐標(biāo)轉(zhuǎn)換程序結(jié)果相似，縱向較差最大6.2cm，橫向較差最大7cm。（2）在圖形整體轉(zhuǎn)換測試中，在500x500范圍內(nèi)圖形轉(zhuǎn)換精度與cad單點(diǎn)轉(zhuǎn)換精度相仿，縱向最大較差6.9cm，橫向最大較差是7.9cm。從以上結(jié)果看出，平臺轉(zhuǎn)換成果滿足相關(guān)規(guī)范和規(guī)定，可以使用。3結(jié)束語目前， dlg空間變換批處理系統(tǒng)已在江蘇多地三調(diào)、基礎(chǔ)測繪、地下管線探測、基礎(chǔ)地理信息更新等項(xiàng)目中得到了實(shí)踐應(yīng)用，其轉(zhuǎn)換精度、轉(zhuǎn)換效率和系統(tǒng)穩(wěn)定性較好，受到了業(yè)主單位和用