概述

水經(jīng)注軟件除了可以對(duì)百度坐標(biāo)與火星坐標(biāo)進(jìn)行糾偏和切片，下載陸地及海洋高程、提取10米等高線等深線、CASS高程點(diǎn)，下載含高度的全國(guó)矢量建筑、全國(guó)鄉(xiāng)鎮(zhèn)及街區(qū)行政區(qū)劃、地名點(diǎn)、高速鐵路網(wǎng)、公交路線、水系、百度高德POI興趣點(diǎn)和全球OpenStreet矢量外，還可以將國(guó)家2000地方坐標(biāo)系矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為其他坐標(biāo)系，這里以武漢市下吳數(shù)據(jù)為例，介紹如何將國(guó)家2000地方坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為WGS84坐標(biāo)系。

武漢市下吳地形圖

打開"武漢市下吳國(guó)家2000地方坐標(biāo)系全要素地形圖"，可以看到坐標(biāo)的XY都是6位，而不是橫軸Y（CAD中為X）是6位（加帶號(hào)是8位），縱軸X（CAD中為Y）是7位。在實(shí)際工程運(yùn)用中，我們使用的平面坐標(biāo)系大多為高斯投影3度帶，經(jīng)過(guò)投影中央子午線和赤道都是直線，中央子午線和赤道的交點(diǎn)作為原點(diǎn)，中央經(jīng)線投影為X（N）坐標(biāo)，赤道投影為Y(E)坐標(biāo)，由于我國(guó)位于北半球，所以X坐標(biāo)不會(huì)出現(xiàn)負(fù)數(shù)，投影方式?jīng)Q定Y坐標(biāo)會(huì)出現(xiàn)負(fù)數(shù)，以6度帶為例，Y坐標(biāo)在赤道上的最大值約330000米， 為了避免Y坐標(biāo)出現(xiàn)負(fù)數(shù)情況，會(huì)在Y坐標(biāo)上加常數(shù)500000米，標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)家坐標(biāo)應(yīng)當(dāng)在Y坐標(biāo)前加上帶號(hào)。

因?yàn)榧映��?shù)的原因，Y坐標(biāo)在沒有帶號(hào)的情況下為6位數(shù)，在我國(guó)加上帶號(hào)以后為8位數(shù)，X坐標(biāo)通常是7位數(shù)，通過(guò)這個(gè)特點(diǎn)我們可以基本判斷示例中的數(shù)據(jù)不是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系，推測(cè)是地方坐標(biāo)系,如下圖所示。

下吳地形圖

對(duì)于該數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)提供方只是說(shuō)明了是2000坐標(biāo)系，中央經(jīng)線或7參數(shù)等重要信息并沒有提供，那么這樣的數(shù)據(jù)我們?nèi)绾螌⑺�在CAD中與衛(wèi)星影像糾偏套合，又如何轉(zhuǎn)換為WGS84坐標(biāo)系呢？下面我們將從下載衛(wèi)星影像、坐標(biāo)位置糾偏和坐標(biāo)轉(zhuǎn)換等幾部分作詳細(xì)講解！

下載目標(biāo)范圍谷歌衛(wèi)星影像

在水經(jīng)注軟件中點(diǎn)擊"下載框選范圍下載"菜單，然后框選目標(biāo)范圍，如下圖所示。

框選下載范圍

在框選區(qū)域雙擊，將顯示"新建任務(wù)"對(duì)話框，由于這里只需要衛(wèi)星影像，因此在地圖類型中選擇"影像:僅下載影像"。下載級(jí)別選擇第19級(jí)即可，因?yàn)閲?guó)內(nèi)的19級(jí)以上谷歌衛(wèi)星影像一般都是基于第19級(jí)放大的，事實(shí)上清晰度并沒有提高。

新建任務(wù)

在"新建任務(wù)"對(duì)話框中點(diǎn)擊"導(dǎo)出設(shè)置"按鈕，將顯示"導(dǎo)出設(shè)置"對(duì)話框，為了保證坐標(biāo)投影與CAD矢量數(shù)據(jù)一致，這里選擇"CGCS2000高斯投影"，點(diǎn)擊"參數(shù)"按鈕可以為當(dāng)前投影設(shè)置中央經(jīng)線和七參數(shù)。

導(dǎo)出設(shè)置

由于數(shù)據(jù)提供方?jīng)]有給出地方坐標(biāo)的中央經(jīng)線，這里會(huì)自動(dòng)根據(jù)下載數(shù)據(jù)范圍所在位置計(jì)算出在3度帶的標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)線，這里計(jì)算出的中央經(jīng)線為114度且投影帶號(hào)為38，在中央經(jīng)線都不明確的情況下當(dāng)然就更沒有七參數(shù)了，因此這里缺省不填寫。

參數(shù)設(shè)置

完成設(shè)置并下載衛(wèi)星影像后，會(huì)自動(dòng)打開影像導(dǎo)出結(jié)果目錄，如下圖所示。

導(dǎo)出結(jié)果

地方坐標(biāo)系糾偏為國(guó)家2000坐標(biāo)系

通過(guò)"水經(jīng)注CAD智能影像加載插件"可以將衛(wèi)星影像加載到CAD中，加載后會(huì)發(fā)現(xiàn)影像位置與數(shù)據(jù)位置相差比較遠(yuǎn)，如下圖所示。

影像加截

在導(dǎo)出數(shù)據(jù)時(shí)萬(wàn)能地圖下載器會(huì)對(duì)影像進(jìn)行高斯投影，以保證與數(shù)據(jù)投影相同，如若與數(shù)據(jù)源投影不同，在后續(xù)的操作中會(huì)出現(xiàn)影像與數(shù)據(jù)始終套合不上的情況。

通過(guò)CAD的"移動(dòng)"工具，先將矢量數(shù)據(jù)整體移動(dòng)到影像位置。為了查看矢量數(shù)據(jù)與影像的疊加情況，需要將影像后置在矢量數(shù)據(jù)下方，如下圖所示。

后置影像

由于移動(dòng)數(shù)據(jù)時(shí)，每個(gè)人的操作方式和拾取的源坐標(biāo)點(diǎn)和目標(biāo)點(diǎn)不同，因此衛(wèi)星影像與矢量數(shù)據(jù)的相對(duì)位置會(huì)略有不同，但只需要能將它們疊加在一起就可以了，因?yàn)榻酉聛?lái)還需要對(duì)矢量數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步的移動(dòng)操作。

影像后置效果

通過(guò)在矢量數(shù)據(jù)中找到一個(gè)特征點(diǎn)作為移動(dòng)的數(shù)據(jù)源點(diǎn)，將矢量數(shù)據(jù)移動(dòng)到影像對(duì)應(yīng)的目標(biāo)點(diǎn)位置，可以將矢量數(shù)據(jù)套合在影像數(shù)據(jù)上。

影像疊加套合

如果移動(dòng)后有一定偏差，可以重復(fù)以上操作步驟，最后矢量數(shù)據(jù)與影像疊加的效果如下圖所示。

疊加套合效果

由于最終是需要將矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為WGS84坐標(biāo)系，而CAD沒有該轉(zhuǎn)換功能，因此這里先將糾偏后的數(shù)據(jù)保存為"武漢市下吳國(guó)家2000地方坐標(biāo)系全要素地形圖_糾偏后.dxf",然后再通過(guò)水經(jīng)注軟件進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

保存糾偏數(shù)據(jù)

國(guó)家2000坐標(biāo)系文件導(dǎo)入疊加

在水經(jīng)注軟件中點(diǎn)擊"文件打開"菜單打開"武漢市下吳國(guó)家2000地方坐標(biāo)系全要素地形圖_糾偏后.dxf"，在坐標(biāo)投影中選擇"CGCS2000高斯坐標(biāo)"，點(diǎn)擊"參數(shù)"按鈕設(shè)置中央經(jīng)線為114度，如下圖所示。

導(dǎo)入設(shè)置

由于在CAD中已經(jīng)將矢量數(shù)據(jù)進(jìn)行了糾偏，因此導(dǎo)入數(shù)據(jù)后就可以直接與衛(wèi)星影像完美疊加，如下圖所示。

數(shù)據(jù)導(dǎo)入

放大查看局部數(shù)據(jù)，可以看到疊加效果比較好，等高線、道路和施工區(qū)都能與谷歌衛(wèi)星影像吻合。

疊加效果

國(guó)家2000坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為WGS84坐標(biāo)系

通過(guò)上面的操作，已經(jīng)將國(guó)家2000坐標(biāo)系的地形圖導(dǎo)入到軟件中，只需要再將它導(dǎo)出并選擇坐標(biāo)系為WGS84，即可完成國(guó)家2000坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為WGS84坐標(biāo)系。

在"我的標(biāo)注"面板中的矢量數(shù)據(jù)所在父級(jí)目錄上單擊鼠標(biāo)右鍵，選擇"導(dǎo)出矢量"菜單將顯示"保存矢量文件"對(duì)話框，也可以直接在主菜單上選擇"文件保存"菜單。

導(dǎo)出矢量

選擇保存文件的坐標(biāo)投影為"WGS84 經(jīng)緯度投影",將矢量數(shù)據(jù)保存為"武漢市下吳WGS84地方坐標(biāo)系全要素地形圖.dxf"文件。

保存文件

在CAD中打開轉(zhuǎn)換后的"武漢市下吳WGS84地方坐標(biāo)系全要素地形圖.dxf"文件后，可以看到坐標(biāo)已成功轉(zhuǎn)換成了WGS84經(jīng)緯度坐標(biāo)。

WGS84經(jīng)緯度坐標(biāo)

關(guān)于本案例中坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換的說(shuō)明

嚴(yán)格來(lái)講，通過(guò)平移坐標(biāo)強(qiáng)制將地方坐標(biāo)與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)2000坐標(biāo)進(jìn)行套合是不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)�，因�(yàn)榈胤阶鴺?biāo)系一般是基于城市中心點(diǎn)位置或項(xiàng)目中心位置的經(jīng)線作為中央經(jīng)線進(jìn)行高斯投影，因?yàn)檫@樣投影才會(huì)盡可能地減小數(shù)據(jù)的變形和誤差，在道路、橋梁或隧道等不同工程項(xiàng)目中，對(duì)誤差有不同精度要求，因此采取的投影方式也會(huì)不同。在本案例中，由于數(shù)據(jù)提供方并沒有給出地方坐標(biāo)投影的中央經(jīng)線和七參數(shù)等重要信息，因此在從地方坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到國(guó)家2000坐標(biāo)系時(shí)采用了直接在CAD中進(jìn)行平移的"暴力糾偏轉(zhuǎn)換"方式，只是為了將數(shù)據(jù)在有限的條件下與衛(wèi)星影像盡可能完美地疊加，但一定會(huì)存在誤差。因此，最后將2000坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為WGS84經(jīng)緯度坐標(biāo)時(shí)，也就一定會(huì)存在誤差了，但不影響用于查看該數(shù)據(jù)與衛(wèi)星影像疊加后的項(xiàng)目位置地形，但如果需要對(duì)工程項(xiàng)目進(jìn)行分析時(shí)，務(wù)必要考慮到上述轉(zhuǎn)換所提到的誤差因素。

結(jié)語(yǔ)

以上就是武漢市下吳地形圖國(guó)家2000地方坐標(biāo)轉(zhuǎn)WGS84案例的詳細(xì)說(shuō)明，主要包括了谷歌衛(wèi)星影像下載、地方坐標(biāo)系轉(zhuǎn)國(guó)家2000坐標(biāo)系、國(guó)家2000坐標(biāo)系文件的導(dǎo)入和將數(shù)據(jù)導(dǎo)出為WGS84經(jīng)緯度坐標(biāo)文件等操作說(shuō)明。如果在使用過(guò)程中有任何疑問(wèn)，請(qǐng)聯(lián)系我們。