自由设站采集小面积地形图及坐标系统的转换

摘要：本文介绍了文成县小面积地形图任意点设站进行数据采集，然后通过联测两公共点，分别介绍用AutoCAD制图软件和清华山维Epsw2003软件进行坐标转换的方法。

Abstract: This paper introduces the Wencheng County small area topographic maps any point station data acquisition, and then through the campaign of two common points, respectively, introduced the use of AutoCAD drawing software and Tsinghua 3D Epsw2003 software for coordinate conversion method.

关键词：自由设站数据采集公共点坐标转换

Key words: free station data acquisition of public point coordinates conversion

1．引言

由于文成县基础控制网点位非常少，县城仅有的2个四等GPS控制点和5秒三角点平面位置有0.300米的误差，高程有0.152米的误差。2006年，县国土资源局要求我们今后出的定界图界址点坐标要转换为1980西安坐标系，这就大大增加了我队的工作量。2007年，为满足文成县经济、城市建设快速发展的需求，原有的控制网已无法满足目前基础测绘、新农村建设和“数字文成”建设需求。因此，文成县规划建设局委托温州市勘察测绘研究院布设和施测文成县GPS基础控制网。今年，我将带组把各乡镇中心村用假设坐标测绘的1∶500数字地形图转换为温州城市坐标系统。

在进行野外坐标数据采集测量作业中，通常采用的方法是在一个控制点上安置仪器，并利用另一个已知点进行定向。这种方法仪器必须安置在控制点上并且必须有另外的一个已知点进行定向。在野外作业时，我们有时会遇到这样的情况：两个控制点不通视；或者，当我们选中一个合适的观测位置时，而该位置并没有控制点。例如在日常城镇1∶500数字地形图测量的修测和补测工作中，道路上有许多导线点由于测图时间较长有些受到破坏，导线点之间不能通视，而附近又没有其它控制点。那么，能否在测站点坐标末知的情况下自由设站进行测量作业。下面分别介绍用AutoCAD制图软件和清华山维Epsw2003软件解决数据转换这个问题。

2.解决方案

生产过程中原始数据通过传输电缆直接从全站仪输送到便携机上，用清华山维Epsw98电子平板野外测图系统。在任意点自由设站安置仪器后，随意设置测

站点的坐标及任意一个方向的方位角进行定向，这样，实际上就是建立一个假设坐标系。在野外作业中联测两个任意控制点，那么，这两个控制点就有了假设坐标系和统一坐标系中的两套坐标数据，我们称之为“公共点”。在处理内业时，利用这两个公共点就可以将所有点假设坐标转换为统一坐标。如果将所测的地形图生成dwg文件，可以用AutoCAD制图软件进行坐标转换，下图是南田中学餐厅和学生宿舍楼末建前和建成后的1∶500地形图。

末建前导线点NT-02、NT-03能直接通视，建设以后做了围墙两导线点就不能通视，因此，自由设站j1测绘A、B两个公共点和其它碎部点。在内业整理时，把点A移到导线点NT-03上,使点A要与导线点NT-03重合，再求出以点A和点NT-03为重合点，点B和点A连线与点NT-02和点NT-03连线的夹角177.3106度。再顺时针旋转-177.3106度，检查点B与导线点NT-02是否重合，点位误差应≤0.030米。这样，假设坐标的地形图数据全部转换为统一坐标数据。由于地形图旋转后的字体和高程数据与原图不一致，要逐个修改，工作量很大。

下面就用清华山维Epsw2003软件解决这一问题。首先，在下面表格数据中反算出点A和点NT-03的△X=494102.462，△Y=3088471.905, 以点A和点NT-03为重合点,点B和点A连线与点NT-02和点NT-03连线的夹角177.3106度。利用清华山维Epsw98

电子平板测绘的假设坐标修测地形图生成cor、not文件,再用清华山维Epsw2003软件调入cor、not文件。在平移对话框中输入X偏量3088471.905(△Y),Y偏量494102.462(△X)，Z偏量573.095,选中所有的对象再点确定。这样假设坐标的地形图所有数据被移到了统一坐标上，即点A的坐标和点NT-03的坐标一致。最后，在旋转对话框中输入基点（即导线点NT-03的坐标）X=3089741.036， Y=495345.360，旋转角度(度分秒)为177.1838。只得注意的是AutoCAD的横坐标、纵坐标与EPSW电子平板的横坐标、纵坐标刚好相反，旋转角度±号也相反。检查点B的坐标、点NT-02的坐标误差，两组坐标之较差应控制在3cm以内。经过转换以后，坐标、字体和高程都与统一坐标现状图一致。

3.总结

用自由设站联测控制点或用GPS联测公共点的办法来转换坐标和地形图数据。使得外业测量的作业模式变得更加灵活。运用此方法，在控制点不能通视的条件下也可以进行测量作业；运用此方法，在有些用传统方法需要一次引点后才能测量的地方甚至于可以不用引点便可直接设站测量；运用此方法，我们可以在测区暂时没有控制点的情况下先行开展碎部测量作业，事后再联测控制点进行坐标转换，这对于工期要求紧的工程项目特别适用。该方法突破了“从整体到局部，先控制后碎部”的传统测量作业模式，可以极大的提高工作效率。

参考文献：

[1]杨晓明，王军德，石东五.数字测图(内外业-一体化) [M].北京；测绘出版社，2000.

[2] 杨德麟等．大比例尺数字测图的原理方法与应用．清华大学出版社．1998