地下工程空间信息与地理空间统一的快速坐标转换方法与流程

本发明涉及一种坐标快速转换方法，特别涉及一种地下工程空间信息与地理空间统一的快速坐标转换方法。

背景技术：

地下工程如地铁，地下管廊，公路隧道等，为了施工方便，都是工程坐标，且坐标系种类繁多，有些基于当地城市坐标系，有些经过二次加密后的坐标系，还有的是临时坐标系，无法与外部的地理环境位置进行统一。

坐标转换的方法有很多，其运算非常复杂，语言也很难理解，而将工程坐标转换84坐标系下进行低精度应用，目前还没有一套开放的方法。

目前在地下工程管理的过程中，信息化技术是非常重要的一个手段。现场用移动设备进行巡查记录，工程业务管理信息实时在系统上搜索查阅。但由于上述功能脱离地理环境信息，使得地下工程信息化只能作为一个信息孤岛，无法关联到周边环境，如高层建筑、违章建筑、周边水系、地层等信息，而这些信息往往会在实际情况中会影响到本工程，使得信息化缺乏科学性。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种地下工程空间信息与地理空间统一的快速坐标转换方法，主要解决目前地下工程空间信息与地理空间无法结合使用的技术问题，本发明可简化坐标转换需要的计算步骤及参数，使得转换方便快捷，更好的服务于工程信息化应用。

本发明的技术方案为：一种地下工程空间信息与地理空间统一的快速坐标转换方法，包括以下步骤：

步骤1：

根据施工控制点，获取坐标转换需要的四参数；

①首先获取工程施工现场的4个控制点，3个点用于计算四参数，1个点用于检验，通过gnss设备进行现场的控制点坐标采集，坐标系统为84坐标系，记为坐标a；

②将采集到的控制点坐标a进行到平面坐标系的转换，采用通用的七参数模型g，将a转换为平面坐标b；

③利用平面坐标b和控制点已知工程坐标c，进行四参数的运算，计算出转换参数。

步骤2：

根据获取的四参数，进行地下工程的坐标转换；

①首先将地下工程的施工图纸进行数字化，提取工程坐标点集d；

②将工程坐标点集d通过是四参数变换进行到平面坐标系的转换，获得平面坐标点集e；

四参数公式；其中x1、y1为新坐标，δx、δy为两个平移参数，(1+m)为尺度，θ为旋转角，x0、y0为原坐标；

③通过七参数模型g，进行平面坐标点集e到84坐标系的转换，得到84坐标系下的地下工程坐标点集；

④有了84坐标后，可以利用开放的地图坐标转换接口，将坐标转换到各类公共地图资源或者私有地图资源下的地理空间坐标(84坐标加密后的经纬度坐标，加密方法由各类地图服务方提供)。

本发明的有益效果为：使地下工程能够在地理空间上能够与周边的其它地理环境统一起来，能够使现场人员，利用gnss设备在地面上知道地下工程所在的位置；利用已知的工程位置，查询外部的地理环境。使得所有的工程信息，都可以有机的和周边环境进行关联，使得管理、决策更加科学化。可用于路面巡检，将gps实时采集到地面工程项目与地下工程对应起来，减少地面工程对地下工程施加的影响。

附图说明

图1为本发明流程图。

图2为84坐标到其它地图坐标示意图。

具体实施方式

参照图1，一种地下工程空间信息与地理空间统一的快速坐标转换方法，包括以下步骤：步骤1：

根据施工控制点，获取坐标转换需要的四参数；

①首先获取工程施工现场4个控制点，3个点用于计算四参数，1个点用于检验，通过gnss设备进行现场的控制点坐标采集，坐标系统为84坐标系，记为坐标a；

②将采集到的控制点坐标a进行到平面坐标系的转换，采用通用的七参数模型g，将a转换为平面坐标b；

③利用平面坐标b和控制点已知工程坐标c，进行四参数的运算，计算出转换参数。

步骤2：

根据获取的四参数，进行地下工程的坐标转换；

①首先将地下工程的施工图纸进行数字化，提取工程坐标点集d（例子采用步骤一中的检验点进行）；

②将工程坐标点集d通过是四参数变换进行到平面坐标系的转换，获得平面坐标点集e；

四参数公式；其中x1、y1为新坐标，δx、δy为两个平移参数，(1+m)为尺度，θ为旋转角，x0、y0为原坐标；

③通过七参数模型g，进行平面坐标点集e到84坐标系的转换，得到84坐标系下的地下工程坐标点集；

通过比较可得计算得到坐标和采集得到的坐标差距很小：

④有了84坐标后，参照图2，可以利用开放的地图坐标转换接口，将坐标转换到各类公共地图资源或者私有地图资源下的地理空间坐标(84坐标加密后的经纬度坐标，加密方法由各类地图服务方提供)。