工程測(cè)量中的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的相關(guān)問題探究

■高彥平

（濟(jì)寧市任城區(qū)土地開發(fā)整理中心 山東 濟(jì)寧272100）

工程測(cè)量中的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的相關(guān)問題探究

■高彥平

（濟(jì)寧市任城區(qū)土地開發(fā)整理中心 山東 濟(jì)寧272100）

工程測(cè)量是工程建筑過程中的主要組成部分，在工程建筑前進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量能很大程度上提高工程建筑的質(zhì)量，降低施工成本，科學(xué)合理的工程測(cè)量還能減少工程測(cè)量的工作量。坐標(biāo)轉(zhuǎn)換法是工程測(cè)量中進(jìn)程使用的一種測(cè)量方式，對(duì)工程測(cè)量有非常重要的作用。本文通過多年的工作經(jīng)驗(yàn)和相關(guān)文獻(xiàn)的參考，就工程測(cè)量中的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換相關(guān)問題進(jìn)行淺要探討，希望對(duì)提供工程測(cè)量的準(zhǔn)確性有一定幫助。

工程測(cè)量坐標(biāo)轉(zhuǎn)換問題研究

0 引言

工程測(cè)量不僅僅是在工程建筑準(zhǔn)備階段要進(jìn)行的工作，而是貫穿整工程建筑，科學(xué)、合理、準(zhǔn)確的測(cè)量方式能為工程建筑的整體質(zhì)量提供保障，在工程建筑施工過程中，工程測(cè)量主要包括：前期準(zhǔn)備測(cè)量、質(zhì)量控制測(cè)量、施工過程中測(cè)量、竣工過程以后的測(cè)量，所以說工程測(cè)量在工程建筑中具有非常重要的意義。坐標(biāo)轉(zhuǎn)換是工程測(cè)量中主要的方式之一，主要是對(duì)工程建筑的空間實(shí)體的位置進(jìn)行描述，也就是把一種坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換成另一種坐標(biāo)系統(tǒng)的過程，從而提高工程建筑的整體質(zhì)量，也是保證工程施工能順利進(jìn)行的基礎(chǔ)保障。

1 工程測(cè)量中坐標(biāo)轉(zhuǎn)換概述

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，測(cè)量工程技術(shù)對(duì)我國(guó)工程建筑起到至關(guān)重要的作用，同時(shí)隨著我國(guó)工程建設(shè)事業(yè)的發(fā)展，對(duì)工程測(cè)量提出了更高的要求。坐標(biāo)轉(zhuǎn)換是工程測(cè)量的主要技術(shù)之一，被廣泛應(yīng)用在城市規(guī)范測(cè)量、鐵路工程測(cè)量、采礦工程測(cè)量中，其中最主要的工作就獲得空間坐標(biāo)點(diǎn)，然后通過這些空間坐標(biāo)點(diǎn)對(duì)工程施工放樣、地形地圖等環(huán)節(jié)進(jìn)行周密的測(cè)量，在建立坐標(biāo)前首先要確定參考橢球體。隨著我國(guó)工程測(cè)量技術(shù)的發(fā)展，提出了很多種工程測(cè)量的參考橢球體，目前在我國(guó)最常用的是，1975年國(guó)際橢球體、WGS84橢球體等等。在工程測(cè)量中坐標(biāo)系能準(zhǔn)確的直觀的反應(yīng)出該工程各方面的具體情況，而且非常方便快捷，而通過坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換的的方式，就能對(duì)工程建筑進(jìn)行全方面全國(guó)的測(cè)量，能很大程度上提高工程測(cè)量的準(zhǔn)確性和效率，通過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的方式能夠把各種坐標(biāo)系的優(yōu)勢(shì)應(yīng)用到工程測(cè)量中，從而保證工程測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性【1】。

2 工程測(cè)量中坐標(biāo)轉(zhuǎn)換

2.1 大地坐標(biāo)和空間直角坐標(biāo)之間的轉(zhuǎn)換

在工程測(cè)量中最常見的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換就大地坐標(biāo)和空間直角坐標(biāo)之間的轉(zhuǎn)換，國(guó)際統(tǒng)一規(guī)定，大地坐標(biāo)由（L,B,H）來表示，而且空間之間坐標(biāo)由（X,Y,Z）來表示，他們之間的轉(zhuǎn)換只需要應(yīng)用相關(guān)的轉(zhuǎn)換公式就可以完成。相對(duì)比較簡(jiǎn)單，轉(zhuǎn)換過程中一定的要遵循以下幾個(gè)原則：首先，為了保證轉(zhuǎn)換的準(zhǔn)確性，要采用國(guó)家統(tǒng)一規(guī)定的-3°高斯平面直角坐標(biāo)系為轉(zhuǎn)換點(diǎn)，從而保證大地坐標(biāo)和空間直角坐標(biāo)之間的轉(zhuǎn)換能相互聯(lián)系。其次，在轉(zhuǎn)換過程中會(huì)受到很多的因素影響，有的時(shí)候甚至都不能完成轉(zhuǎn)換，這時(shí)就需要通過獨(dú)立的高斯投影平面直角坐標(biāo)系進(jìn)行轉(zhuǎn)換，保證轉(zhuǎn)換工作能順利進(jìn)行。

2.2 平面坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為施工坐標(biāo)

假如平面坐標(biāo)系是X-O-Y,施工坐標(biāo)是x-o-y，需要轉(zhuǎn)換的點(diǎn)為P，那么平面坐標(biāo)就是XP、YP；’而施工坐標(biāo)的原點(diǎn)就是O點(diǎn)：平面坐標(biāo)就是XO、YO，施工坐標(biāo)就是xO、yO；如果施工坐標(biāo)中x軸上的方位角是a,dX=XP-XO、dy=XP-XO。那么轉(zhuǎn)換以后P點(diǎn)的坐標(biāo)就是XP、YP就要公式：XP=(YP-YO)sina+(XP-XO)cosa；yp=(YP-YO) cosa-(XP-XO)sina。其中XO就是該工程施工坐標(biāo)的坐標(biāo)原點(diǎn)o，在平面坐標(biāo)的縱軸上，而YO在平面坐標(biāo)的橫軸上。在工程測(cè)量轉(zhuǎn)換過程中，把單位都統(tǒng)計(jì)為m，公式中a是橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)之間的夾角。

2.3 施工坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為平面坐標(biāo)

也是假設(shè)平面坐標(biāo)系是X-O-Y,施工坐標(biāo)是x-o-y，需要轉(zhuǎn)換的點(diǎn)為P，那么施工坐標(biāo)就是Xp、yp,施工坐標(biāo)的坐標(biāo)原點(diǎn)是O，平面坐標(biāo)就是XO、Yo；施工的坐標(biāo)就是xo、yo；相關(guān)的方位夾角就是a，就有dx=xp-xo、dy=yp-yo。那么轉(zhuǎn)換點(diǎn)P點(diǎn)的坐標(biāo)就是XP、yp：就可以得出一些以下公式：XP=(YP-YO)cosa+(YP-YO)sina；YP= (XP-XO)sina+(YP-YO)sina,通過以上轉(zhuǎn)換公式就完成施工坐標(biāo)和平面坐標(biāo)之間的轉(zhuǎn)換，在轉(zhuǎn)換過程要用電子表格計(jì)算，從而提高計(jì)算的準(zhǔn)確度，保證工程建筑能順利進(jìn)行【3】。

3 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換法在工程測(cè)量中的應(yīng)用

在工程測(cè)量中如果坐標(biāo)轉(zhuǎn)換法應(yīng)用的巧妙，能夠把施工過程中控制點(diǎn)，轉(zhuǎn)換到平面坐標(biāo)系中，能夠?yàn)槭蔷唧w的施工提供更加詳細(xì)的施工坐標(biāo)，從而提高工程的整體質(zhì)量。通過坐標(biāo)轉(zhuǎn)化法，能保證各個(gè)點(diǎn)位在保持不變的情況下，更加真實(shí)準(zhǔn)確的反應(yīng)測(cè)量的結(jié)果，從而把工程測(cè)量復(fù)雜的問題進(jìn)行簡(jiǎn)化，大大減少了測(cè)量人員的工作量，提高在測(cè)量過程中的積極性，通過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，只需要在施工圖紙中找到幾個(gè)標(biāo)記點(diǎn)，就能真實(shí)準(zhǔn)確的完成測(cè)量任務(wù)。在應(yīng)用過程中要遵循以下兩個(gè)原則，首先，在保證測(cè)精確度的前提下，要采用國(guó)家統(tǒng)一固定的平面直角坐標(biāo)系進(jìn)行轉(zhuǎn)換，保證測(cè)量結(jié)果和地形向符合。其次，如果在實(shí)際測(cè)量過程中，不能滿足國(guó)家統(tǒng)一規(guī)定的要求，為了提高工程測(cè)量的準(zhǔn)確度，可以通過獨(dú)立的投影平面直角坐標(biāo)系進(jìn)行測(cè)量【4】。

4 結(jié)束語

綜上所述，坐標(biāo)轉(zhuǎn)換是工程測(cè)量中經(jīng)常會(huì)用到的測(cè)量技術(shù)，通過科學(xué)、合理、規(guī)范的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換法，能夠把保證大地坐標(biāo)和空間直角坐標(biāo)、平面坐標(biāo)和施工坐標(biāo)進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換，使得測(cè)量結(jié)果更加真實(shí)準(zhǔn)確，而且還能很大程度上減少測(cè)量的工作量，避免因?yàn)闇y(cè)量任務(wù)繁重出現(xiàn)人為失誤，除此之外，把坐標(biāo)轉(zhuǎn)換法應(yīng)用到工程測(cè)量中，還能精簡(jiǎn)施工流程，提高施工質(zhì)量，降低施工成本，從而為施工企業(yè)帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

[1].2014年《測(cè)繪與空間地理信息》全年總目次 [J].測(cè)繪與空間地理信息,2014,12: 228-263.

[2]畢京學(xué),郭英,張鼎凱,楊凱.基于CORS的高精度實(shí)時(shí)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換方法探究 [J].測(cè)繪科學(xué),2015,01:98-101.

[3]郭勇.對(duì)地質(zhì)勘探工程中測(cè)量方法的問題探究 [J].黑龍江科技信息,2016,04:86.

[4]張紅,楊瑞芳.幾種坐標(biāo)轉(zhuǎn)換方法在線路測(cè)量中的應(yīng)用分析 [J].河南城建學(xué)院學(xué)報(bào), 2016,01:79-83.

P62[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-12-167-1