一种三维坐标转换方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种三维坐标转换方法及系统。
【背景技术】
[0002] 据统计，当今信息化社会中人类活动所涉及的信息总量中有近80%与空间位置信 息相关联。随着社会的发展，各行各业对于空间位置信息的需求越来越广泛。由于各种坐 标系统和高程系统的存在，坐标转换已成为空间位置信息确定中的一个关键环节。
[0003]目前，坐标转换已经涉及到各行各业的应用，如导航定位、资源调查、遥感图像分 析、城市建设与管理等等。现有技术中，坐标转换只能在本地进行，作业效率低下。而且，用 户应用时必须于本地安装转换程序和参数，其程序和参数用户直接可见，不利于成果的保 密，也导致数据安全性和用户广泛性较差。另外，现有技术中一般只能进行平面转换，如需 确定正常高等高程值，还要再以高程拟合等方法近似地求解，难以满足三维坐标实时精密 转换的需求。而且，转换参数一般是根据原始平面坐标所在区域人工进行选取，浪费人力物 力且容易出错。
【发明内容】
[0004] 本发明实施例提出一种三维坐标转换方法及系统，能够自动对原始三维坐标进行 转换，提高转换效率和准确性。
[0005] 本发明实施例提供一种三维标转换方法，包括：
[0006] 接收用户端发送的原始三维坐标；所述原始三维坐标包括原始平面坐标和原始高 程；
[0007] 逐一选取每个坐标转换区域，将所述原始平面坐标在原始平面区域上的位置点P。 与选取的坐标转换区域的每个顶点P 1连接，获取连线P芯，分别计算连线PcP1旋转到连线 PcP1+1的矢量角度和连线P J3n旋转到连线P J31的矢量角度，并对计算出的矢量角度求和，将 求和后的角度处于预设角度范围内的坐标转换区域所对应的转换参数作为所述原始平面 坐标的转换参数；其中，所述坐标转换区域是将原始平面区域按照转换参数进行划分后的 一个子区域；所述坐标转换区域是封闭的多边形；所述矢量角度包含最小旋转角度和旋转 方向；1彡i彡η ;
[0008] 根据所述原始平面坐标的转换参数，将所述原始平面坐标转换为目的平面坐标；
[0009] 根据所述目的平面坐标和预先建立的似大地水准面模型，将所述原始高程转换为 目的高程；
[0010] 将所述目的平面坐标和所述目的高程反馈给所述用户端。
[0011] 进一步地，所述逐一选取每个坐标转换区域，将所述原始平面坐标在原始平面区 域上的位置点Pc与选取的坐标转换区域的每个顶点P i连接，获取连线P芯，分别计算连线 PdP1旋转到连线P疋1+1的矢量角度和连线P J3n旋转到连线P J31的矢量角度，并对计算出的矢 量角度求和，将求和后的角度处于预设角度范围内的坐标转换区域所对应的转换参数作为 所述原始平面坐标的转换参数，具体包括：
[0012] 逐一选取每个坐标转换区域；
[0013] 将所述原始平面坐标在原始平面区域上的位置点P。与选取的坐标转换区域的 每个顶点P1连接，获取连线P J31，分别计算连线PcP1旋转到连线P cP1+1的矢量角度和连线 PcPn旋转到连线P Λ的矢量角度，并对计算出的矢量角度求和，获得求和后的角度Ct，若 α <2π + ε i，则将所述选取的坐标转换区域的转换参数作为所述原始平面坐标 的转换参数；其中，为预设的误差阈值。
[0014] 进一步地，所述转换参数包括平移参数、尺度参数和旋转角参数；转换的公式如 下：
[0016] 其中，
为所述目的平面坐标：
为所述原始平面坐标，
为所述平移参 数，α为所述旋转角参数，m为所述尺度参数。
[0017] 进一步地，所述根据所述目的平面坐标和预先建立的似大地水准面模型，将所述 原始高程转换为目的高程，具体包括：
[0018] 读取所述目的平面坐标位于所述似大地水准面模型上格网点；
[0019] 采用双线性内插算法，计算所述格网点相应的高程异常；
[0020] 根据所述高程异常和所述原始高程，计算获得目的高程。
[0021] 进一步地，在所述接收用户端发送的原始三维坐标之前，还包括：
[0022] 接收所述用户端发送的连接请求，与所述用户端建立连接；
[0023] 在所述将所述目的平面坐标和所述目的高程反馈给所述用户端之后，还包括：
[0024] 向所述用户端发送关断指令，断开与所述用户端的连接。
[0025] 相应的，本发明实施例还提供一种三维坐标转换系统，包括：
[0026] 接收模块，用于接收用户端发送的原始三维坐标；所述原始三维坐标包括原始平 面坐标和原始高程；
[0027] 转换参数获取模块，用于逐一选取每个坐标转换区域，将所述原始平面坐标在原 始平面区域上的位置点Pc与选取的坐标转换区域的每个顶点P i连接，获取连线P芯，分别 计算连线PcP1旋转到连线P cP1+1的矢量角度和连线P J3n旋转到连线P J31的矢量角度，并对 计算出的矢量角度求和，将求和后的角度处于预设角度范围内的坐标转换区域所对应的转 换参数作为所述原始平面坐标的转换参数；其中，所述坐标转换区域是将原始平面区域按 照转换参数进行划分后的一个子区域；所述坐标转换区域是封闭的多边形；所述矢量角度 包含最小旋转角度和旋转方向；I < i < η ;
[0028] 平面坐标转换模块，用于根据所述原始平面坐标的转换参数，将所述原始平面坐 标转换为目的平面坐标；
[0029] 高程转换模块，用于根据所述目的平面坐标和预先建立的似大地水准面模型，将 所述原始高程转换为目的高程；以及，
[0030] 反馈模块，用于将所述目的平面坐标和所述目的高程反馈给所述用户端。
[0031] 进一步地，所述转换参数获取模块具体包括：
[0032] 选取单元，用于逐一选取每个坐标转换区域；以及，
[0033] 转换参数获取单元，用于将所述原始平面坐标在原始平面区域上的位置点P。与选 取的坐标转换区域的每个顶点P 1连接，获取连线P芯，分别计算连线PcP1旋转到连线P cP1+1 的矢量角度和连线PcPn旋转到连线PcP1的矢量角度，并对计算出的矢量角度求和，获得求和 后的角度α，若α彡2π + ε i，则将所述选取的坐标转换区域的转换参数作为所 述原始平面坐标的转换参数；其中，ε i为预设的误差阈值。
[0034] 进一步地，所述转换参数包括平移参数、尺度参数和旋转角参数；转换的公式如 下：
[0036] 其中：
为所述目的平面坐标，
为所述原始平面坐标，
为所述平移参 数，α为所述旋转角参数，m为所述尺度参数。
[0037] 进一步地，所述高程转换模块具体包括：
[0038] 读取单元，用于读取所述目的平面坐标位于所述似大地水准面模型上格网点；
[0039] 计算单元，用于采用双线性内插算法，计算所述格网点相应的高程异常；以及，
[0040] 获取单元，用于根据所述高程异常和所述原始高程，计算获得目的高程。
[0041] 进一步地，所述三维坐标转换系统还包括：
[0042] 连接模块，用于接收所述用户端发送的连接请求，与所述用户端建立连接；以及，
[0043] 断开模块，用于向所述用户端发送关断指令，断开与所述用户端的连接。
[0044] 实施本发明实施例，具有如下有益效果：
[0045] 本发明实施例提供的三维坐标转换方法及系统，能够通过计算连线PidP1M转到连 线PcP 1+1的矢量角度与连线P J3n旋转到连线P J31的矢量角度的矢量和来确定原始平面坐标 所在的坐标转换区域，进而获取原始平面坐标的转换参数，根据预先建立的似大地水准面 模型对原始高程进行转换，提高三维坐标的转换效率和准确性；与用户端建立连接，对用户 端的原始平面坐标进行统一转换，提高转换效率和数据安全性；广泛应用于空间位置确定、 移动位置服务、CORS测量、RTK测量、交通导航、测绘、公共安全、水利、农林业等领域，具有 极高的科研、国防和商业价值。
【附图说明】
[0046] 图1