基于點對的CAD圖坐標系變換及程序實現

李云濤，邱利軍，張波，王鵬翔

（1.山東省第四地質礦產勘查院，山東 濰坊 261021；2.河北建筑工程學院土木工程學院，河北 張家口 075000；3.華北地質勘查局五一九大隊，河北 保定 071000）

基于點對的CAD圖坐標系變換及程序實現

李云濤1，邱利軍2，張波2，王鵬翔3

（1.山東省第四地質礦產勘查院，山東 濰坊 261021；2.河北建筑工程學院土木工程學院，河北 張家口 075000；3.華北地質勘查局五一九大隊，河北 保定 071000）

同一地區不同坐標系的地形圖文件，在進行比較階段變化的過程中會出現困難，或在全站儀自由設站測量展點后與原有圖形文件點坐標系不一致。文章基于ActiveX技術，在AutoCAD結構下，基于C#語言進行了不同圖形文件坐標轉換的開發，使得以全站儀自由坐標系下測圖結果與原有地形圖進行比較，或不同時期不同坐標系下圖形文件的匹配比較更加方便直觀。

坐標變換；ActiveX；程序設計

地形圖作為我國最重要的基礎測繪地理信息成果之一，其應用范圍和影響也最為廣泛。在勘測設計階段需要提供地形圖資料，若采用全站儀自由坐標采集并成圖后，在判斷該區域地形變化時，與原有圖形資料進行比較，存在坐標系不一致問題。另外，不同時期同一地區不同坐標系地形圖進行比較，也存在坐標系變換問題。本文基于AutoCAD二次開發較好的解決了不同dwg圖形文件坐標系不統一的問題。目前AutoCAD二次開發主要方式有4種：AutoLisp、ADS、ObjectARX和ActiveX Automation(ActiveX自動化)。該程序實現采用微軟提供的技術標準ActiveX，采用C#語言進行面向對象程序設計，對功能進行較好的實現，解決了圖形文件間比較坐標不一致問題。

整個程序由圖形文件(dwg格式)選擇、點坐標導入、坐標對選取等組成，程序框架的技術路線如圖1所示。

平面內坐標系間坐標變換原理如圖2所示。

圖1 流程圖

圖2 坐標轉換示意圖

其中：α為坐標系縱軸夾角及偏轉角；X0、Y0為坐標系X′O′Y′坐標原點在坐標系XOY中的坐標，即分別為坐標軸方向平移量；XA、YA與XA′、YA′分別為任意點A在兩個坐標系內的坐標。

上式為不考慮尺度參數的情況下坐標轉換方程。根據坐標點進行坐標變換,則坐標系間夾角未知,兩個平移量未知,若不考慮尺度系數則為三參數。參數計算至少需要兩對點坐標建立4個方程。則可以根據兩對不同坐標系中對應點坐標，算不同坐標系的偏轉角（或僅解算偏轉角的正弦與余弦值），進而計算坐標平移量，從而實現坐標從一個坐標系到另一個坐標系的轉換。

程序實現結果如圖3所示，選取進行坐標變換的圖形文件并選擇圖層，圖層內坐標點均顯示在數據區內，選取當前點為對應點對計算參數后應用，則可以實現坐標旋轉。

圖3 程序界面

程序實現部分方法描述如下。

首先添加引用AutoCAD 2008 Type Library和AutoCAD/Object-DBX Common 17.0 Type Library，定義 AcadApplication CadApp、AcadDocument CadDoc、AcadModelSpace CadMspace等變量。

獲取所有圖層名：

定義選擇集：

選擇圖層區域內所有對象：

判斷并選取點對象，獲取坐標值：

獲取坐標值后按公式計算參數，實現坐標變換并重新繪圖保存。

圖4 示例圖1

圖5 示例圖2

如上圖所示，兩幅圖上同一建筑物特征點1點坐標為（300，400）對應A點坐標為（300，300），2點坐標為（300，500），對應B點坐標（400，300），則可以計算轉換參數，應用可將示例圖2坐標旋轉為圖1坐標系下并保存。

基于ActiveX技術應用C#語言對不同圖形文件坐標轉換程序進行了開發實現，使得全站儀自由坐標系下測圖結果與原有地形圖進行比較，或不同時期不同坐標系下圖形文件的比較更加方便。

[1]景勝強，等.基于ActiveX技術的鉆孔柱狀圖自動繪制系統開發[J].礦山測量，2013(4)：32-34.

[2]鄭闊.采用ActiveX Automation技術制作房產測繪成果報表[J].北京測繪，2016(1)：132-134.

[3]于蕭榕，郭昌言,陳剛.結合Objectarx和C#進行AutoCAD二次開發框架的研究[J].科學技術與工程，2010，10(20)：5085-5091.

[4]堯燕.基于VC#.NET對AutoCAD二次開發方法的研究[J].科學技術與工程，2008.8(23)：6365-6367.

[5]宋耀東，等.地形圖應用現狀分析[J].測繪標準化，2015(4)：8-10.

TU17

A

1007-7359（2016）05-0260-02

10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.05.093

李云濤（1987-），男，河北保定人，助理工程師，研究方向：數據處理。