概述

水經(jīng)注軟件除了可以對百度坐標與火星坐標進行糾偏和切片，下載陸地及海洋高程、提取10米等高線等深線、CASS高程點，下載含高度的全國矢量建筑、全國鄉(xiāng)鎮(zhèn)及街區(qū)行政區(qū)劃、地名點、高速鐵路網(wǎng)、公交路線、水系、百度高德POI興趣點和全球OpenStreet矢量外，還可以將國家2000地方坐標系矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為其他坐標系，這里以武漢市下吳數(shù)據(jù)為例，介紹如何將國家2000地方坐標轉(zhuǎn)換為WGS84坐標系。

武漢市下吳地形圖

打開"武漢市下吳國家2000地方坐標系全要素地形圖"，可以看到坐標的XY都是6位，而不是橫軸Y（CAD中為X）是6位（加帶號是8位），縱軸X（CAD中為Y）是7位。在實際工程運用中，我們使用的平面坐標系大多為高斯投影3度帶，經(jīng)過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作為原點，中央經(jīng)線投影為X（N）坐標，赤道投影為Y(E)坐標，由于我國位于北半球，所以X坐標不會出現(xiàn)負數(shù)，投影方式?jīng)Q定Y坐標會出現(xiàn)負數(shù)，以6度帶為例，Y坐標在赤道上的最大值約330000米， 為了避免Y坐標出現(xiàn)負數(shù)情況，會在Y坐標上加常數(shù)500000米，標準的國家坐標應當在Y坐標前加上帶號。

因為加常數(shù)的原因，Y坐標在沒有帶號的情況下為6位數(shù)，在我國加上帶號以后為8位數(shù)，X坐標通常是7位數(shù)，通過這個特點我們可以基本判斷示例中的數(shù)據(jù)不是國家標準坐標系，推測是地方坐標系,如下圖所示。

下吳地形圖

對于該數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)提供方只是說明了是2000坐標系，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坐標系呢？下面我們將從下載衛(wèi)星影像、坐標位置糾偏和坐標轉(zhuǎn)換等幾部分作詳細講解！

下載目標范圍谷歌衛(wèi)星影像

在水經(jīng)注軟件中點擊"下載框選范圍下載"菜單，然后框選目標范圍，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"對話框，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"。下載級別選擇第19級即可，因為國內(nèi)的19級以上谷歌衛(wèi)星影像一般都是基于第19級放大的，事實上清晰度并沒有提高。

新建任務

在"新建任務"對話框中點擊"導出設置"按鈕，將顯示"導出設置"對話框，為了保證坐標投影與CAD矢量數(shù)據(jù)一致，這里選擇"CGCS2000高斯投影"，點擊"參數(shù)"按鈕可以為當前投影設置中央經(jīng)線和七參數(shù)。

導出設置

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

參數(shù)設置

完成設置并下載衛(wèi)星影像后，會自動打開影像導出結果目錄，如下圖所示。

導出結果

地方坐標系糾偏為國家2000坐標系

通過"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，加載后會發(fā)現(xiàn)影像位置與數(shù)據(jù)位置相差比較遠，如下圖所示。

影像加截

在導出數(shù)據(jù)時萬能地圖下載器會對影像進行高斯投影，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)的操作中會出現(xiàn)影像與數(shù)據(jù)始終套合不上的情況。

通過CAD的"移動"工具，先將矢量數(shù)據(jù)整體移動到影像位置。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

由于移動數(shù)據(jù)時，每個人的操作方式和拾取的源坐標點和目標點不同，因此衛(wèi)星影像與矢量數(shù)據(jù)的相對位置會略有不同，但只需要能將它們疊加在一起就可以了，因為接下來還需要對矢量數(shù)據(jù)進行進一步的移動操作。

影像后置效果

通過在矢量數(shù)據(jù)中找到一個特征點作為移動的數(shù)據(jù)源點，將矢量數(shù)據(jù)移動到影像對應的目標點位置，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

如果移動后有一定偏差，可以重復以上操作步驟，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"武漢市下吳國家2000地方坐標系全要素地形圖_糾偏后.dxf",然后再通過水經(jīng)注軟件進行轉(zhuǎn)換。

保存糾偏數(shù)據(jù)

國家2000坐標系文件導入疊加

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

導入設置

由于在CAD中已經(jīng)將矢量數(shù)據(jù)進行了糾偏，因此導入數(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

國家2000坐標轉(zhuǎn)換為WGS84坐標系

通過上面的操作，已經(jīng)將國家2000坐標系的地形圖導入到軟件中，只需要再將它導出并選擇坐標系為WGS84，即可完成國家2000坐標轉(zhuǎn)換為WGS84坐標系。

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

導出矢量

選擇保存文件的坐標投影為"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地方坐標系全要素地形圖.dxf"文件后，可以看到坐標已成功轉(zhuǎn)換成了WGS84經(jīng)緯度坐標。

WGS84經(jīng)緯度坐標

關于本案例中坐標系轉(zhuǎn)換的說明

嚴格來講，通過平移坐標強制將地方坐標與國家標準2000坐標進行套合是不嚴謹?shù)�，因為地方坐標系一般是基于城市中心點位置或項目中心位置的經(jīng)線作為中央經(jīng)線進行高斯投影，因為這樣投影才會盡可能地減小數(shù)據(jù)的變形和誤差，在道路、橋梁或隧道等不同工程項目中，對誤差有不同精度要求，因此采取的投影方式也會不同。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，因此在從地方坐標系轉(zhuǎn)換到國家2000坐標系時采用了直接在CAD中進行平移的"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，但一定會存在誤差。因此，最后將2000坐標轉(zhuǎn)換為WGS84經(jīng)緯度坐標時，也就一定會存在誤差了，但不影響用于查看該數(shù)據(jù)與衛(wèi)星影像疊加后的項目位置地形，但如果需要對工程項目進行分析時，務必要考慮到上述轉(zhuǎn)換所提到的誤差因素。

結語

以上就是武漢市下吳地形圖國家2000地方坐標轉(zhuǎn)WGS84案例的詳細說明，主要包括了谷歌衛(wèi)星影像下載、地方坐標系轉(zhuǎn)國家2000坐標系、國家2000坐標系文件的導入和將數(shù)據(jù)導出為WGS84經(jīng)緯度坐標文件等操作說明。如果在使用過程中有任何疑問，請聯(lián)系我們。