關于工程測量中不同坐標系變換與精度的探討

劉艷杰++牛淑敏

[摘 ?要]在工程建設中，為了確保后續工程施工活動有序開展，做好工程測量工作是尤為必要的，工程測量工作質量好壞顯得尤為重要。不同坐標系變換作為工程測量中重要組成部分，在對不同工程測量中，結合實際情況，利用不同坐標系的變換方法提升工程質量，保證測量精度。但是就當前我國工程測量不同坐標系變換現狀來看，在航天和地質測量方面應用較為廣泛，但是在其他工程中應用還較少。由此，本文主要就工程測量中不同坐標系變化與精度進行研究，根據不同坐標系變換方法，客觀闡述測量方式。

[關鍵詞]工程測量 ?不同坐標系變化 ?精度

中圖分類號：TH113.22 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）24-0188-01

現代工程測量中，不同坐標系變化需要根據工程實際情況進行，但是由于不同坐標系變化是不同的，其中涉及到的內容十分復雜，盡管在大多數工程中應用較為廣泛，但是仍然停留在初級階段。相較于發達國家而言，我國的工程測量水平存在明顯的差距，在工程測量中運用不同坐標系變化，可以有效提升工程測量精度，對于工程整體質量具有十分重要的影響，有助于推動我國工程測量事業發展。由此看來，加強工程測量中不同坐標系變化和精度研究是十分有必要的，對于后續理論研究和實踐工作開展具有一定參考家價值。

一、坐標系轉換的不同類型和方法

不同類型的工程測量工作中，根據實際情況選擇合理的坐標變換方式方式，尤其是在現代工程測量技術水平不斷進步和發展背景下，越來越多先進技術被廣泛應用在市場上，為后續工程測量坐標系變化提供了更為堅實的基礎[1]。不同坐標系變化方法存在明顯的差異，就以我國當前最為常見的幾種坐標系變化情況來看，大地坐標對平面直角坐標轉換可以根據常規方式找到橢球參數、分帶標準和中央子午線精度的變化參數，確定這些參數后才可以在后續實際工程測量工作開展中更為靈活準確的實現坐標系轉換;任意兩空間坐標系的轉換由于各自特點存在差異，所以企業內部人員在具體應用中還不夠嫻熟，其中只需要明確任意兩空間坐標系轉換基本要素，轉換過程中至少可以發現三個以上的重合點，這時再利用布爾莎公式解題，就可以有效保證工程測量成效;十進制角度和度之間的轉換，一般情況下不會使用到人工操作方法，所以導致我國當前的工程測量范圍受到技術和資金等多方面的限制，但同時從中可以看出，我國工程測量整體形勢也發生了不同程度上的變化，在實際操作中借助大量機械設備操作，能夠有效規避傳統人工操作中存在的弊端，只需要根據輸入操作命令即可快速計算數據，這樣的操作方式更加便捷，節省工程測量成本的同時，提高測量精準度[2]。

二、不同坐標系轉換精度的測量

不同坐標系之間的精度轉換，是以確保工程測量中應用不同坐標系的首要前提，坐標系轉換精度強調在橢圓中進行，提升測量結果精準度。尤其是在當前市場背景下，我國工程測量技術水平不斷提升，已經超越了較為可觀的進步成效，尤其是GPS技術在工程測量領域的應用，成為坐標系轉換最為常見的一種技術，并以其突出的精度高、靈活性強和效率高的優勢特點，被廣泛應用在工程測量中，可以有效避免傳統工程測量中出現的弊端，盡可能降低工程測測量中復雜、繁重的人工勞動強度，降低工程總開支成本，提升工程測量效率。

但是不可忽視的一個問題是任何技術都不是完美的，都會存在一定的缺陷和不足，這些缺陷將會影響到工程測量精度[3]。此外，加之坐標系轉換方式的不夠成熟，受到多種客觀因素影響，換環境度還不夠成熟，有待進一步整合GPS技術和坐標系轉換。GPS技術在坐標系轉換時應該尋找到兩者之間的共同點，確定坐標系參數，快速準確的進行轉換。此種技術由于自身缺陷，坐標系轉換精度很難再次提高，所以其中存在的誤差很難有效避免，致使不同坐標系轉換精度受到嚴重影響。

三、坐標系之間的轉換方法

對不同坐標系間的轉換運用不同方法，在針對北京54坐標系和西安80坐標系之間的轉換，由于兩組坐標系轉換中應該找到兩個坐標系之間的想通過點和焦點，這樣將交點放在不同坐標系中添加到軟件中，實現北京54坐標系和西安80坐標系兩種坐標系之間的轉換。北京54坐標系和國家2000坐標系之間的轉換，首先需要選擇348個交點，利用布爾莎轉換模式來確定兩個坐標系的轉換參數，求出不同的坐標點，進而在兩個坐標間進行轉換[4]。國家2000坐標和西安80坐標系之間的轉換，由于兩個坐標系尚未具備統一的坐標公式，所以國家2000坐標系仍然包含在地心坐標系范疇內，而西安80坐標系屬于參心坐標系，只有在找到兩個坐標系相對應的坐標點后，才可以確定坐標參數，實現兩個坐標系之間的靈活轉換。

從中不難看出，不同坐標系之間轉換方式盡管存在一定差異，但是總的說來本質還是趨于相同的，只需要找到兩個坐標系之間的交點，計算得出相應參數，得出不同坐標系坐標，實現不同坐標系的工程測量。

四、不同坐標系之間轉換精度分析

從坐標系轉換原則角度來看，不同坐標系之間的轉換需要保證在相同的橢球里實現，不同橢球坐標轉換可能存在一定的差異，影響到工程測量結果的精準度。諸如，在國家2000坐標系和西安80坐標系之間的轉換，由于得到不準確的坐標參數，所以最后得到的坐標點同樣存在缺陷，只能嚴格按照兩者之間交點實現轉換，交點位置精準度無法保證，存在不同程度上的誤差。

結論：

綜上所述，在工程測量中，不同坐標系變化與精度研究，主要是為了更加精準的確定坐標系交點，提升坐標系轉換精準性，提升我國工程測量總體水平，創造更大的經濟效益。但是，工程測量精準度需要在相關數據資料準確的前提下，相關部門能夠運用先進的測量設備和測量技術保證測量精準度。未來我國的工程測量中不同坐標系變化發展空間較大，還有待進一步完善。

參考文獻：

[1]梁春杰.工程測量中不同坐標系變換與精度分析[J].商品與質量，2016，31（3）：411-411，412.

[2]曾凡一，白明.針對工程測量中不同坐標系變換及精度分析[J].地球，2016，31（3）：282-282.

[3]劉春南，陳立新.工程測量中不同坐標系變換與精度分析[J].城市建設理論研究（電子版），2015，22（16）：4327-4327.

[4]羅權.工程測量中不同坐標系變換與精度分析[J].科技經濟導刊，2015，22（1）：157，162.

作者簡介：

劉艷杰，男，漢族，1987日7月，山東省菏澤市人，新汶礦業集團地質勘探有限責任公司地質技術部副經理，助理工程師，本科，主要從事：工程測量和地球物理探測。

牛淑敏，男，漢族，1979日12月，山東省泰安市人，新汶礦業集團地質勘探有限責任公司地質技術部副經理，工程師，本科，主要從事：工程測量和地球物理探測。