顾及相同中央投影经线的不同参考椭球投影平面坐标系统转换方法技术方案

本发明专利技术涉及一种顾及相同中央投影经线的不同参考椭球投影平面坐标系统转换方法，先基于相同中央投影经线将A参考椭球的投影平面坐标系统相似变换转换B系统，然后进行在B系统内在其椭球参数内进行换带计算到需要的经度平面坐标系统。本发明专利技术方便了地理空间数据坐标系统转换，降低转换技术难度，解决了普通二维平面的相似变换四参数转换模型精度较差的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及测绘地理空间坐标系统转换数据处理领域，特别是一种顾及相同中央投影经线的不同参考椭球投影平面坐标系统转换方法。
技术介绍
目前随着CGCS2000坐标系统的推广使用，现有城市坐标系统大多基于1954北京坐标、1980西安坐标系建立，它们之间需要频繁转换，以及GPS测量及导航系统需要对数据成果进行WGS1984到与其他需要的坐标系统进行转换。不同椭球之间的转换一般采用的计算模型为七参数相似变换模型，是基于大地坐标转换为三维空间直角坐标系后，进行两个三维坐标系统之间进行七参数相似变换模型转换，该模型对坐标点数值转换还算方便，但对于地形图等地理空间信息数据的坐标转换由于需要将二维平面数据换算成三维空间直角坐标系，计算过程复杂，耗费计算资源，许多现有G I S数据处理软件的计算功能难以支持。基于传统二维平面的相似变换四参数转换，进行两个不同椭球之间投影的平面坐标系统之间转换，由于投影的中央经线不同，带来的变形规律不同，必然导致转换误差较大。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提出一种顾及相同中央投影经线的不同参考椭球投影平面坐标系统转换方法，方便了地理空间数据坐标系统转换，降低转换技术难度，解决了普通二维平面的相似变换四参数转换模型精度较差的问题。本专利技术采用以下方案实现：一种顾及相同中央投影经线的不同参考椭球投影平面坐标系统转换方法，具体提供两个参考椭球投影平面坐标系统：A参考椭球投影平面坐标系统、B参考椭球投影平面坐标系统，其中，A参考椭球投影平面坐标系统的高斯投影中央经线为La，B参考椭球投影平面坐标系统的高斯投影中央经线为Lb；还包括以下步骤：步骤S1：选择数据区域地理范围的中央经线，设置统一经线值Lc，计算基于所述统一经线值Lc的相似变换四参数；步骤S2：将A参考椭球投影平面坐标系统从高斯投影中央经线La换带计算到高斯投影中央经线为Lc的平面坐标系统；步骤S3：将高斯投影中央经线为Lc的A参考椭球投影平面坐标系统通过步骤S1求取的相似变换四参数转换到B参考椭球投影平面坐标系统，此时高斯投影中央经线为Lc；步骤S4：在步骤S3得到的B参考椭球投影平面坐标系统内将高斯投影中央经线Lc换带计算到高斯投影中央经线Lb平面坐标系统。进一步地，所述相似变换四参数包括两个平移、旋转、缩放。进一步地，所述参考椭球投影平面坐标系统为1954北京坐标、1980西安坐标系、WGS1984或CGCS2000。进一步地，所述统一经线值Lc应选择在数据区中央，用以保证计算相同中央投影经线的A、B参考椭球平面坐标系统的相似变换转换四参数的数据精度。与现有技术相比，本专利技术有以下有益效果：1、改进模型计算方法；2、提高计算精度与速度；3、降低坐标转换技术难度。本专利技术顾及相同中央投影经线的不同参考椭球投影平面坐标系统转换方法，是在传统二维平面的相似变换四参数转换模型基础上，研究了不同参考椭球的投影变形规律基础上，发现的一种改进方法。顾及相同中央投影经线的不同参考椭球投影平面坐标系统转换方法可以有效地保证转换精度达到毫米级，并且可以有效利用现有ARCGIS、SUPERMAP、AUTOCAD等GIS软件结合本方法开发地理空间数据坐标系统转换软件。附图说明图1为本专利技术顾及相同中央投影经线的不同参考椭球投影平面坐标系统转换方法的投影中央经线逻辑关系示意图1。图2为本专利技术顾及相同中央投影经线的不同参考椭球投影平面坐标系统转换方法的投影中央经线逻辑关系示意图2。图3是本专利技术顾及相同中央投影经线的不同参考椭球投影平面坐标系统转换方法的基于统一经线值的相似变换过程示意图。具体实施方式下面结合附图及实施例对本专利技术做进一步说明。本实施例提供了一种顾及相同中央投影经线的不同参考椭球投影平面坐标系统转换方法，具体提供两个参考椭球投影平面坐标系统：A参考椭球投影平面坐标系统、B参考椭球投影平面坐标系统，其中，A参考椭球投影平面坐标系统的高斯投影中央经线为La，B参考椭球投影平面坐标系统的高斯投影中央经线为Lb；还包括以下步骤：步骤S1：选择数据区域地理范围的中央经线，设置统一经线值Lc，计算基于所述统一经线值Lc的相似变换四参数；步骤S2：将A参考椭球投影平面坐标系统从高斯投影中央经线La换带计算到高斯投影中央经线为Lc的平面坐标系统；步骤S3：将高斯投影中央经线为Lc的A参考椭球投影平面坐标系统通过步骤S1求取的相似变换四参数转换到B参考椭球投影平面坐标系统，此时高斯投影中央经线为Lc；步骤S4：在步骤S3得到的B参考椭球投影平面坐标系统内将高斯投影中央经线Lc换带计算到高斯投影中央经线Lb平面坐标系统。在本实施例中，所述相似变换四参数包括两个平移、旋转、缩放。在本实施例中，所述参考椭球投影平面坐标系统为1954北京坐 标、1980西安坐标系、WGS1984或CGCS2000。在本实施例中，所述统一经线值Lc应选择在数据区中央，用以保证计算相同中央投影经线的A、B参考椭球平面坐标系统的相似变换转换四参数的数据精度。为了更好地说明本本实施例的工作流程，以下结合附图对一种顾及相同中央投影经线的不同参考椭球投影平面坐标系统转换方法进行简单描述：1、如图1、图2所示，椭球图形为参考椭球(代表A参考椭球或B参考椭球(与A参考椭球不同))示意图。图中abcd构成的闭合区域代表地球表面平面系统中的二维任意闭合区域(以下简称面abcd)，为A参考椭球投影平面坐标系统下的图形数据区域；面a'b’c’d’构成的闭合区域为面abcd基于相同投影中央经线在B参考椭球投影平面坐标系统高斯投影下同名点构成的闭合区域。Lc为面abcd地理范围的中央经线，La为A参考椭球投影平面坐标系统高斯投影中央经线，Lb为B参考椭球投影平面坐标系统高斯投影中央经线(与A系统参考椭球不同)；2、如图3所示，通过A参考椭球投影平面坐标系统下的面abcd与B参考椭球投影平面坐标系统同名点构成的闭合区域面a'b’c’d’计算基于统一中央经线值(Lc)的相似变换四参数(两个平移、旋转、缩放)；3、待坐标转换坐标点或图形数据在A参考椭球投影平面坐标系 统下从高斯投影中央经线La换带计算到高斯投影中央经线Lc平面坐标系统；A参考椭球投影平面坐标系统高斯投影中央经线Lc通过求取的相似变换四参数(平移、旋转、缩放)，转换到B参考椭球系统(高斯投影中央经线Lc)；B参考椭球投影平面坐标系统内将高斯投影中央经线Lc换带计算到高斯投影中央经线Lb平面坐标系统完成坐标转换。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例，凡依本专利技术申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本专利技术的涵盖范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种顾及相同中央投影经线的不同参考椭球投影平面坐标系统转换方法，其特征在于：提供两个参考椭球投影平面坐标系统：A参考椭球投影平面坐标系统、B参考椭球投影平面坐标系统，其中，A参考椭球投影平面坐标系统的高斯投影中央经线为La，B参考椭球投影平面坐标系统的高斯投影中央经线为Lb；还包括以下步骤：步骤S1：选择数据区域地理范围的中央经线，设置统一经线值Lc，计算基于所述统一经线值Lc的相似变换四参数；步骤S2：将A参考椭球投影平面坐标系统从高斯投影中央经线La换带计算到高斯投影中央经线为Lc的平面坐标系统；步骤S3：将高斯投影中央经线为Lc的A参考椭球投影平面坐标系统通过步骤S1求取的相似变换四参数转换到B参考椭球投影平面坐标系统，此时高斯投影中央经线为Lc；步骤S4：在步骤S3得到的B参考椭球投影平面坐标系统内将高斯投影中央经线Lc换带计算到高斯投影中央经线Lb平面坐标系统。

【技术特征摘要】
1.一种顾及相同中央投影经线的不同参考椭球投影平面坐标系统转换方法，其特征在于：提供两个参考椭球投影平面坐标系统：A参考椭球投影平面坐标系统、B参考椭球投影平面坐标系统，其中，A参考椭球投影平面坐标系统的高斯投影中央经线为La，B参考椭球投影平面坐标系统的高斯投影中央经线为Lb；还包括以下步骤：步骤S1：选择数据区域地理范围的中央经线，设置统一经线值Lc，计算基于所述统一经线值Lc的相似变换四参数；步骤S2：将A参考椭球投影平面坐标系统从高斯投影中央经线La换带计算到高斯投影中央经线为Lc的平面坐标系统；步骤S3：将高斯投影中央经线为Lc的A参考椭球投影平面坐标系统通过步骤S1求取的相似变换四参数转换到B参考椭球投影平面坐标系统，此时高斯投影中央经线为Lc；步骤S4：在步骤S...

【专利技术属性】
技术研发人员：高昭良，包忠聪，
申请(专利权)人：福州市勘测院，
类型：发明
国别省市：福建;35