云南黄金矿业集团股份有限公司 云南昆明 650299
摘要：随着科学技术的不断发展，也将工程测绘水平提升到了一个新的高度，坐标转换这个课题也在向纵深方向发展。坐标转换是工程测量中的常见问题，由于不同人员、不同时期施工时采用了不同的坐标系，这在地质勘探工程中较为常见，不同的坐标系统往往会导致地质工程数据错位、资源定位不准确，从而影响资源量的估算及开采工作，导致坐标转换就成为了必然。要做好工程测量，就得了解并熟悉各期工程数据在不同的坐标系下进行相互转换所涉及到的方法、参数以及公式等，本文就工程测量中坐标转换的相关问题进行了简要的分析，希望能给工程测量建立坐标系以及坐标的转换起到一定的参考作用。
关键词：工程测量；坐标转换；相关问题
引言
在工程测量中常用到不同的坐标系，但是有的坐标系在当期是不能满足相关工作需求的，这就需要用到坐标转换的方法。它将空间有效的划分，并相互关联，使我们的工程测量更加简单。坐标有很多类型，同种内容在不同类型的坐标系下表达的方式也会不同，为了更准确的把握目标的位置，就必须进行坐标系的相互转化。
1工程测量中的常见的坐标转换方法
1.1一步法
此法是将平面和高程分开处理，先利用高程一维拟合的原理转换出高程同点位，接着在转换平面点位时，需先投影地心坐标WGS84，使其投射在临时墨卡托横轴里，然后进行平移、旋转与变换尺度，使其转换到同实际投影计算一致。由于转化平面点位时运用高程转换法，故此法无需知晓当地坐标体系的参照椭球与地图投影种类。分别转化高程与平面点位，平面点位不会受高程偏离影响，利用高程一维拟合，此法较为简便。
1.2插值法
插值法是经某种有效平均的形式，并通过弹性形变，在当地格网坐标体系内加入工程测量数据，当地体系格网取决于格网坐标，即点位平面的传入，各自解决高程转化中的平面点位，即代表此测量点并非已知高程点，转换平面点位时也不会受当地高程偏离影响。相较于3D转换法，此法在某些方面较有优势，例如计算转化参数时，能在椭球信息里进行，且可分别转换高程及平面点位，即高程资料可不包含在当地坐标内，并能通过不同的点计算得到。此法与已存在的格网，GPS坐标相比有较佳的总体均匀特点，虽其精度稍低，但如果想在已拥有的当地坐标体系里加入GPS观察值，势必是首选。
1.3分片平滑插值方法
此法结合以上两种转化方法，即平面点位转换使用第一种方法，而高程转换则使用第二种方法。运用此法时必须确定WGS84同格网坐标内最少四个点，用于计算残差，若计算参数转换时仅用三个公共点同样可以；同时还需了解已有地图投影种类，投影在地图内的，所用当地椭球参数及坐标。因为此法同插值法类似，将转换划分出两个范围，单独区分平面、高程点位，故两者转化点不必是相同的一点，但运用3D经典转换法进行平面点位转换时，虽转化范围大于插值法，可用范围却受高程转化准确值影响，下面是具体的实施过程：
（1）二维经典转化参数的明确。
（2）主要公共点核算。
（3）WGS84点借助地图投影。
（4）高程插值样式建构。
（5）WGS84与当地椭球间平移参数的演算。对于平整或较平整的区域时，能得到较优的高程解，故较易构建出某个高程转化样式，且在大范围内精度较佳。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2工程测量中的坐标转换相关问题
2.1工程测量中坐标系的边长相关问题
为了更好的将边长的投影都控制在一个合理的范围之内，使各个工程使用的平面控制网都采用国家统一规定的高斯平面坐标系，需要满足的条件如下：①测量区域要在高斯正投影统一三度带的中央子午线附近；②测量区域或者是施工的区域要具备国家参考椭圆面或海平面的高度；③测量区域内要有精确程度比较高的国家控制点。
但在实际的工程测量中，能满足这三个条件的工程并不多见，尤其是对于第一点，那些远离三度带的中央子午线的地区，或者是处在较高海拔的地区，想要达到这样的要求比较困难。因此在这样的地区，很多时候选择的是任意高斯三度带的坐标系统，或者干脆直接建立一个新的坐标系统，通常这些坐标系都能与国家坐标之相互关联，因此也就属于国家坐标系的范围之内。而国家统一的三度带的高斯平面坐标系中，其边长D和地面实际测量的边长S0之间的关系如下：
地面实际测量的边长S0要归算在椭圆球上面的边长S1和高程对长度归算产生的影响公式如下：
S1=S0（1+HM/RA）-1
这样会得到如下的边长归算改正公式：
S1=S0（1+HM/RA）-1
由椭球面上产生的边长投影到高斯平面上的边长D与高程对长度归算产生的影响公式如下：
D=S1（1+Y2M/2R2M+△Y2/24R2M）
由此能够得出，椭球面上边长S1的投影到高斯平面上产生的改正公式如下：
△S2=S1（Y2M/2R2M+△Y2/24R2M）
在上面几个公式中能够得出，△S2一直是正值，在椭球面上的长度投影在高斯面上有标明，并且总是呈现增大的趋势，△S2的值会随着YM的平方的增大而变大，而且离中央子午线的距离越远，就会产生更大的变形情况。
2.2工程测量中坐标转换的近似处理问题
相似变化法是常用的对空间坐标系的近似变化处理方法，一般适用于区域比较小的坐标系中，它在转换过程中的几何形状一般不会发生大的变化，但是一些公共点会有变化，由于公共点会存在一定的缝隙，使坐标系的稳定性发生变化，在此情况下，还要考虑到一些非公共点的变化。坐标系的转换过程中要计算公共点的位置变化，以及转化过程中的改变量，计算过程中应遵循相应的坐标转换规则，并注重利用已知条件来解决问题。如果是非公共点计算的问题，要对一些参数进行必要的修改。
比较常用的近似处理方法还有拓扑变换法，在工程测量中，往往用到二阶多项式的处理方法。在具体的处理中，需要考虑到很多特定的系统，可以利用的已知条件就是其中6个公共点的位置，进而求出未知量，同时还需要重点考虑两个点之间的位置变换关系。在做数据的近似处理时，要充分运用变化小的因素，根据已选坐标系的特点，将变化大的数据进行近似处理，在进行参数处理的时，要考虑到实际参数的影响，对于参数模块的变化，一般采用拓扑变革模型处理，保证参数数据的准确性，根据工程要求进行合适的调整。
3结语
对工程测量中的坐标转换相关问题进行研究，有利于工程测量有关人员深入工程测量实际环境中，依据实践化的问题进行转化方法的有效性选择，对于坐标转换中的特点、类型等方面进行合理化分析，提高了测量的质量和水平，保障了测量工作的安全，使得工程可以早日完工。同时，工程测量人员需要加强自身的学习，提高自身工作的能力，对坐标转换中存在的问题可以有效解决。
参考文献：
[1]梁卫.关于工程测量中坐标转换的问题分析[J].大科技，2012（11）：200-200.
[2]金海成，金海涛.坐标转换有关问题的探讨[J].科技创新导报，2010（34）：93-93.
[3]王昌强.工程测量中坐标转换相关问题的思考[J].居业，2017（11）：43-44.
论文作者:曹爱丽
论文发表刊物:《基层建设》2019年第11期
论文发表时间:2019/7/22
标签：坐标论文; 高程论文; 测量论文; 坐标系论文; 工程论文; 边长论文; 平面论文; 《基层建设》2019年第11期论文;