计算转换模型参数实例

使用说明

超图编辑器支持通过重合点选取、坐标转换模型、精度评价等操作，计算出常用的四参数、七参数的参数值，用户可利用该参数值进行数据成果坐标系的转换。

准备工作

  • 实例说明：用户有一份某区域的1980西安坐标系矢量数据，现在希望将其转为2000国家大地坐标系。该用户在测区内测得一些控制点，这些控制点有1980西安坐标，同时也有2000国家大地坐标。以下以该数据转换为例进行操作步骤的详细说明。
  • 准备工作：选取1980西安坐标系坐标和2000国家大地坐标系坐标的控制点作为重合点文件。
  • 重合点的选取对于转换参数的计算至关重要，用户需选取两个坐标系下均有坐标成果的控制点作为重合点。
    • 重合点选取的基本原则：等级高、精度高、分布均匀、覆盖整个转换区域、局部变形小。
    • 重合点数量要求：一般情况，向2000系转换重合点的选取，不少于6，外部检核点不少于6，点位都要均匀分布覆盖整个转换区域。考虑到可能存在粗差点，需要多准备几个重合点作为备用。总之，重合点应尽可能多选取。
    图：数据重合点

功能入口

  • 在开始选项卡->数据处理组->投影转换下拉按钮->转换模型参数计算。

操作说明

图：“转换模型参数计算”对话框
  1. 转换模型设置：选择转换的模型方法，单击“模型方法”标签右侧的下拉按钮，弹出的下拉菜单列表显示了程序提供的五种转换模型，包含 Position Vector(7-para)（位置矢量变换）、Coordinate Frame (7-para)（坐标框架旋转变换）、China_3D_7P(7-para)（三维七参数转换模型）、China_2D_7P(7-para)（二维七参数转换模型） 及 China_2D_4P(7-para)（二维四参数转换模型）。

    由于转换模型的选取受控制点坐标系及转换区域的影响，采用哪种模型方法要视具体情况而定。在《大地测量控制点坐标转换技术规程》中给出了关于转换模型适用范围，用户可根据源数据控制点所属坐标系，依照转换模型的适用区域范围选择转换模型。有关转换模型和适用范围请参考转换模型 。

  2. 设置相互转换的坐标系类型，即源坐标系和目标坐标系。程序支持地理坐标系、投影坐标系以及二者的相互转化:
    • 源坐标系设置：可在源坐标系处设置源数据的坐标系，坐标系设置有以下两种方式：
      • 投影设置：选择投影设置单选框，单击设置...按钮，选择程序提供的一种与源点数据相同的地理坐标系或投影坐标系，将其设置为当前坐标系。设置投影的具体操作，请参考投影设置。
      • 导入投影文件：选择导入投影文件单选框，单击选择按钮，选择投影信息文件并导入即可。
    • 目标坐标系设置：设置转换后的数据坐标系类型。
  3. 重合点设置：输入具有源坐标系坐标和目标坐标系坐标的重合点。重合点坐标格式需同上一步设置的源坐标系和目标坐标系相一致，否则程序将提示控制点坐标格式错误。

    可通过创建匹配点串、导入重合点文件及手动输入三种方式添加重合点：

    • 创建匹配点串：当重合点以数据集形式存在在数据源中，可单独指定源数据、目标数据中重合点字段信息，使源数据与目标数据通过指定字段值建立连接关系，可单击重合点设置工具栏中的创建匹配点串按钮，在创建匹配点串对话框执行操作。
    • 导入重合点：单击重合点设置工具栏中的导入按钮，导入重合点文件（.txt）。重合点文件（.txt）文件格式参考如下图所示：
      图：重合点（.txt）文件
    • 手动输入：单击重合点设置工具栏中的 “添加数据”按钮，在重合点列表框中，新增一条记录，可手动输入重合点对应坐标。
  4. 导入重合点后，在列表框中可查看重合点的详细信息，您可通过勾选采用处的复选框，设置参与坐标转换参数计算的点，采用的控制点对不能少于6组。
  5. 计算坐标转换参数：单击“计算”按钮，执行坐标转换参数计算，计算得到如下结果：

    ① 程序将重合点代入转换模型，利用最小二乘法计算得到转换参数；包含偏移X、偏移Y、偏移Z、旋转X、旋转Y、旋转Z和比例差。其中偏移X，偏移Y，偏移Z的单位为“米”；旋转X，旋转Y，旋转Z的单位为“角度秒”；比例差为百万分之一（ppm）。

    ② 计算得到重合点坐标残差（Dx、Dy、DH)及点位中误差，程序判定坐标残差大于3倍点位中误差的重合点为不可用点，即在可用一栏显示为否；反之满足精度要求。

    注：为提高转换参数的精度，用户可将不可用的重合点剔除或设置为不采用，重新计算转换参数。


  6. 精度校验：单击精度校验按钮，弹出精度校验对话框，导入未参与计算转换参数的重合点作为外部检核点，其点数不少于6个且均匀分布；采用内符合精度和外符合精度评定，依据计算转换参数的重合点残差中误差评估坐标转换精度，残差小于3倍点位中误差的点位精度满足要求。
  7. 导出转换参数：精度校验合格后，单击坐标转换参数组合框中的导出按钮，即可将计算的转换参数导出为投影转换参数文件（*.ctp）。
  8. 将导出的投影转换参数文件（*.ctp）对控制点区域的整个数据集进行投影转换，有关数据集投影转换的内容，请参看数据集投影转换，在“投影转换参数设置”对话框中导入计算所得的转换参数。从而实现整个数据集的投影转换。
  9. 将转换后的数据与转换前数据叠加显示结果如下图所示：
    10. 图：转换前后数据比对

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