11万地理信息数据库坐标转换方法培训

1、1:1万根底地理信息数据坐标转换方法国家测绘地理信息局大地丈量数据处置中心韩买侠 高级工程师 二0一三年七月 1内 容2000国家大地坐标系定义采用基准高精度高分辨率格网坐标转换矫正量计算1:1万根底地理信息数据坐标转换方法省级根底地理信息数据坐标软件引见2一、2000国家大地坐标系定义 原点：包括海洋和大气的整个地球的质量中心； Z轴：由原点指向历元2000.0的地球参考极的方向； X轴：由原点指向格林尼治参考子午线与赤道面(历元2000.0)的交点； Y轴：与Z轴、X轴构成右手正交坐标系； 2000国家大地坐标系采用椭球简称CGCS2000椭球。 长半轴 a=6378m 扁率 =1/298

2、.257222101 地心引力常数 GM=3.9860044181014m3s-2 地球自转角速度 =7.29211510-5rad s-13二、采用基准采用大地基准2000国家大地坐标系以下简称2000系；1980西安坐标系以下简称80系。4三、高精度高分辨率格网坐标转换矫正量计算3.1 80系向2000系转换矫正量计算方法经过反复试算与研讨，高分辨率格网80系向2000系转换矫正量计算采用挪动拟合转换法。采用挪动拟合转换法其根本思想为：在椭球面上以各个高分辨率格网点为中心，采用一定的间隔为半径画圆，构成一个搜索范围，选择该范围内的控制点，求取各控制点的大地坐标矫正量，然后采用适当的模型计算

3、80系向2000系转换的高精度高分辨率格网矫正量dB、dL，进而获得格网点的2000系的大地坐标。 3.2 80系向2000系转换矫正量计算模型反间隔加权平均法是计算以80系格网点B80,L80为中心，取适宜半径以内n个80系与2000系重合控制点大地坐标差的加权平均数。其模型为：5三、高精度高分辨率格网坐标转换矫正量计算3.2 80系向2000系转换矫正量计算模型(续) 式中：B2000、L2000为2000系大地坐标； B80、L80为80系格网点的大地坐标； dB、dL为80系格网点B80、L80向2000系坐标转换大地坐标矫正量，用下式计算：(i=1,2,n) 其中 为80系与2000

4、系重合控制点大地坐标差用下式计算： Bi、Li，BT、LT为80系与2000系重合控制点的大地坐标。6三、高精度高分辨率格网坐标转换矫正量计算3.3 80系向2000系转换矫正量计算格网分辨率确实定普通来说，格网的分辨率越高，内插值越接近于真值，但分辨率太高，数据量宏大，就会影响转换速度；另外，一、二、三、四等控制点的最大密度约为200m，也就是说，方圆100m以内只需1个控制点。因此，将格网分辨率设为33约90m90m间隔,就能保证每个格网最多只需1个控制点，这样，离控制点100m以内的格网点根本就是该控制点的真值。因此，高精度格网矫正量分辨率设为33间隔。矫正量计算用已剔除部分变形点粗差点

5、的一、二、三、四等控制点，采用反间隔加权平均模型计算80系向2000系转换高分辨率33间隔格网矫正量。7三、高精度高分辨率格网坐标转换矫正量计算3.3 80系向2000系转换矫正量计算(续)挪动拟合法转换优点能获得高精度的延续的转换矫正量，抑制了分区转换方法计算的矫正量在相邻分区之间矫正量不延续的缺乏；不受成图比例尺与成图区域大小的限制，确保同一地理位置的转换矫正量一样；控制点上的转换矫正量是真值；不受GIS软件平台限制，可从底层开发软件实现坐标转换。8四、1:1万根底地理信息数据坐标转换方法4.1 DLG数据1:1万DLG数据以文件方式和数据库方式存放1:1万规范分幅图或区域，其存储方式不同

6、，转换到2000系下方法有所不同，下面分别引见。 1:1万根底地理信息数据坐标转换矫正量采用高分辨率高精度格网矫正量。其数据以文件和数据库方式存放，存放方式不同，转换到2000系方法有所不同。9四、1:1万根底地理信息数据坐标转换方法4.1.1 DLG数据转换流程数据相互拼接2000系 1：1万规范分幅裁切重新生成2000系方里格网、图廓2000系1:1万规范分幅DLG数据修正元数据大地坐标转换为高斯平面坐标坐标转换高斯平面坐标转换到大地坐标80系规范分幅DLG数据2000系1:1万DLG数据库80系1:1万DLG数据库高分辨率高精度格网矫正量10四、1:1万根底地理信息数据坐标转换方法4.1

7、.2 文件方式转换方法获取80系各要素的坐标，逐点计算其2000系下各要素的坐标；将2000系下各要素的坐标写回原要素；添加2000系下新的方里格网层，删除原方里格网数据层；数据编辑、邻带之间接边、拓扑重建；先进展数据相互拼接，再按2000系规范图幅范围进展数据裁切；更新相关字段属性值；在元数据中，添加2000系下4个图廓角点坐标，椭球长半径、椭球扁率、所采用的大地基准以及产品更新日期。11四、1:1万根底地理信息数据坐标转换方法80系高斯平面直角坐标X、Y高斯平面直角坐标X、Y转换到大地坐标B、L根据高分辨率格网矫正量，计算从80系向2000系转换的坐标矫正量db、dl2000系下大地坐标B

8、2000=B+db 、L2000=L+dl大地坐标B2000 、L2000转换到高斯平面直角坐标X2000、Y200080系大地坐标B、L根据高分辨率格网矫正量，计算从80系向2000系转换的坐标矫正量db、dl2000系下大地坐标B2000=B+db、L2000=L+dl2000系坐标计算流程：12四、1:1万根底地理信息数据坐标转换方法4.1.3 数据库方式转换方法用ArcSDE衔接后台数据库可以是Oracle或Geodatabase，加载1:1万DLG空间数据库中每个要素类，读取各要素80系坐标，逐点计算2000系下各要素坐标，将2000系下的要素存储到空间数据库中新建的要素类，详细方法

9、如如下。新建一个与原要素类构造一样的新要素类；获取各要素80系坐标，逐点计算2000系下各要素的坐标； 将2000系下要素写入新建要素类；拓扑重建；添加2000系下新的方里格网层，删除原方里格网数据层；更新相关字段属性值。13四、1:1万根底地理信息数据坐标转换方法4.2 DEM数据原数据为5米及6.25米分辨率栅格数据或文本数据。假设消费DEM成果的过程数据等高线、高程点存在，那么将DEM从80系按DLG数据转换方法转换到2000系，可按CH/T 1015.2-2007 根底地理信息数字产品 1:10 000 1:50 000 消费技术规程 第2部分: 数字高程模型DEM重新生成DEM。假设

10、消费的DEM原始数据不存在，只需DEM成果，数据以文件方式和数据库方式存放，其存储方式不同，转换到2000系下方法有所不同。14四、1:1万根底地理信息数据坐标转换方法 4.2.1 DEM数据转换流程按2000系规范分幅范围裁切2000系1:1万规范分幅DEM数据修正元数据2000系1:1万DEM数据库数据拼接、重新生成DEMDEM 80系坐标转换到2000系高分辨率高精度格网矫正量获取80系DEM平面坐标80系规范分幅DEM数据以编目方式组织管理80系1:1万DEM数据库转换为文本格式DEM15四、1:1万根底地理信息数据坐标转换方法4.2.2 文本方式DEM数据转换方法1：1万DEM数据保

11、管格式有文本格式、栅格格式。转换方法如下:将一切的DEM数据转换为文本格式；获取80系DEM平面坐标，计算其2000系下坐标；将主块与周边相邻块DEM数据进展拼接；计算起格网点坐标，参考像素分辨率，重新生成DEM数据；先进展数据相互拼接，再按2000系规范图幅范围及重叠像素进展数据裁切； 在元数据中，添加2000系起始格网单元左上角点经度 、起始格网单元左上角点纬度 、起始格网单元左上角点X坐标、起始格网单元左上角点Y坐标、椭球长半径、椭球扁率、所采用的大地基准以及产品更新日期；有高程检测点的对高程检测点坐标进展转换。16四、1:1万根底地理信息数据坐标转换方法4.2. 数据库DEM数据转换方

12、法假设数据库中DEM数据采用编目方式组织管理，用ArcSDE衔接后台数据库，按数据编目加载1:1万DEM空间数据，将编目中每幅DEM从数据库中导出保管为文本格式，在按文件方式DEM转换方法对其进展转换，转换完成后重新入库。4. DM数据转换方法原始数据为航空或航天遥感获取的黑白或彩色影像数据，是延续的灰度全色或RGB彩色栅格数据，分辨率有多种方式。1:1万DOM数据以文件方式和数据库方式存放，其存储方式不同，转换到2000系下方法有所不同。17四、1:1万根底地理信息数据坐标转换方法4.3.1 DOM数据转换流程DOM数据有分景数据、1:1万规范分幅数据，范围大小不同，其坐标转换方式也不同 分

13、景DOM数据转换流程80系分景DOM数据高分辨率高精度格网矫正量2000系分景DOM数据修正元数据修正头文件坐标读80系坐标范围、均匀内插控制点用80系坐标及2000系坐标进展空间定位、重采样以编目方式组织管理2000系1:1万DOM分景数据库计算控制点2000系坐标以编目方式组织管理80系1:1万DOM分景数据库18四、1:1万根底地理信息数据坐标转换方法分幅DOM转换流程80系规范分幅DOM数据高分辨率高精度格网矫正量计算DOM中心点坐标矫正量按照像素关系计算挪动量像素数2000系下DOM拼接、规范分幅裁切2000系分幅DOM数据修正元数据修正头文件坐标以编目方式组织管理2000系1:1万

14、DOM分幅数据库DOM数据匀色处置以编目方式组织管理80系1:1万DOM分幅数据库19四、1:1万根底地理信息数据坐标转换方法4.3.2 文件方式分景DOM数据转换方法获取80系分景DOM影像数据坐标范围，可根据区域大小、区域外形、精度要求高低等技术参数均匀内插部分控制点5公里，计算其2000系下的坐标；用80系及2000系下坐标，经过工具软件进展空间定位，完成栅格数据的转换；更改数据头文件中定位坐标；修正元数据：添加2000系坐标范围，椭球长半径、椭球扁率、所采用的大地基准以及产品更新日期。20四、1:1万根底地理信息数据坐标转换方法4.3.3 文件方式规范分幅DOM数据转换方法对1:1万规

15、范分幅DOM读取80系头文件中定位坐标，计算DOM中心点坐标“矫正量，按照像素关系计算挪动量像素数，防止图幅之间接边数据重新采样；先进展数据相互拼接，再按2000系规范图幅范围及重叠像素进展裁切； DOM数据匀色处置；更改数据头文件中定位坐标；在元数据中，添加2000系图廓坐标范围，椭球长半径、椭球扁率、所采用的大地基准以及产品更新日期。21四、1:1万根底地理信息数据坐标转换方法4.3.5 数据库DOM数据转换方法假设数据库中DOM数据采用编目方式组织管理，用ArcSDE衔接后台数据库，按数据编目加载1:1万DOM空间数据，对编目中每幅分景、分幅DOM按单幅图分景、分幅转换方法进展坐标转换，

16、转换后的成果存数据库中另一个编目中。22四、1:1万根底地理信息数据坐标转换方法4.4 DRG数据原数据为300 500dpi的原版印刷地图经扫描纠正生成的RGB彩色栅格数据，或数字线划图矢量变化法生成的RGB彩色栅格数据，无图幅间的要素接边处置。1:1万DRG数据以文件方式和数据库方式存放，其存储方式不同，转换到2000系下方法有所不同。23四、1:1万根底地理信息数据坐标转换方法4.4.1 DRG数据转换流程80系分幅DRG数据高分辨率高精度格网矫正量获取80系4个图廓点坐标计算2000系坐标添加2000系图廓、方里格网、添加2000系控制基准阐明条款2000系1:1万分幅DRG数据以编目

17、方式组织管理2000系1:1万DRG分幅数据库修正元数据完成数据合层，坚持DRG数据原有分辨率根据DRG数据80系4个图廓点及其2000系下的坐标重新定位以编目方式组织管理80系1:1万DRG分幅数据库24四、1:1万根底地理信息数据坐标转换方法4.4.2 文件方式DRG数据转换方法获取DRG数据80系下4个图廓点坐标，计算其2000系下坐标；根据DRG数据80系4个图廓点及其2000系下的坐标重新定位，即将80系DRG数据转换为2000系；在DRG数据上叠加2000系下新方里格网层；在图中添加2000系下新的控制基准阐明条款；完成数据合层，并坚持DRG数据原有分辨率；修正元数据：添加2000

18、系图廓角点坐标，椭球长半径、椭球扁率、所采用的大地基准以及产品更新日期；该数据成果为2000系，其有效图纹范围为原80系规范分幅。25四、1:1万根底地理信息数据坐标转换方法4.4.3 数据库DRG数据转换方法假设数据库中DRG数据采用编目方式组织管理，用ArcSDE衔接后台数据库，按数据编目加载1:1万DRG空间数据，对编目中每幅DRG按单幅图转换方法进展坐标转换，转换后的成果存数据库中另一个编目中。26五、省级根底地理信息数据坐标软件引见软件基于本省的高分辨率格网坐标转换矫正量DB、DL省界外扩20公里实现了本省境内1:5000以小比例尺根底地理信息数据的坐标系统80系与2000系互转。所

19、涉及成果有文件数据和数据库实体数据，涵盖4D产品DLG、DEM、DOM、DRG。1文件数据对DLG、DOM、DRG文件数据可进展单个或批量的坐标转换。软件可以支持ArcGIS、AutoCAD、Geoway、MapGIS、Arc/Info平台下的数据文件。2空间数据库对于空间数据库的DLG数据，以编目方式组织管理的DRG(DOM)数据，实现整库转换，无需数据库数据的格式转换。27五、省级根底地理信息数据坐标软件引见3DEM数据对DEM数据，实现了分幅的ArcGIS文本格式、GB格式、JX4格式无缝坐标转换；4根底地理信息数据坐标转换不受比例尺及范围限制，分幅或区域DLG数据坐标转换为无缝转换，不

20、同比例尺同一要素点坐标转换结果一致。5软件实现了Coverage与其交换格式E00相互转换。软件功能设计合理，操作简单，自动化程度高，适用性较强 。28五、省级根底地理信息数据坐标软件引见5.1 软件开发平台硬件： CPU: Intel(R) CoreTM2 主频：2.99GHz 内存: 2 GB操作系统：Microsoft Windows XP Professional SP2运用软件：ArcGIS Engine 9.3 Developer Kit 、Microsoft Visual Basic 6.0 中文版29五、省级根底地理信息数据坐标软件引见5.2 软件功能模块30五、省级根底地理信

21、息数据坐标软件引见5.3 软件界面31五、省级根底地理信息数据坐标软件引见5.4 投影参数设置32五、省级根底地理信息数据坐标软件引见5.5 DLG数据转换可以实现空间数据库中DLG数据及DLG文件数据的坐标转换。33五、省级根底地理信息数据坐标软件引见5.6 DEM数据转换可以实现栅格数据与文本数据的互换、DEM坐标转换、检查点坐标转换、转换中误差统计等功能。34五、省级根底地理信息数据坐标软件引见5.7 DOM数据转换能文件方式DOM、DRG坐标转换。35五、省级根底地理信息数据坐标软件引见5.8 栅格数据库转换实现数据库中以编目方式组织管理DOM、DRG数据坐标转换 。36五、省级根底地理信息数据坐标软件引见5.9 文本格式数据转换实现文本格式数据坐标转换 。37五、省级根底地理信息数据坐标软件引见5.10 系统优点分幅或区域DLG数据坐标转换为无缝转换，不需求重新接边；不受比例尺及范围的限制，可转换恣意比例尺、恣意范围的地理信息