CORS系统在线坐标转换技术研究与实现

方乐道 侯岳 王俊 朱睿

（河南省测绘工程院，河南郑州 450003）

CORS系统在线坐标转换技术研究与实现

方乐道 侯岳 王俊 朱睿

（河南省测绘工程院，河南郑州 450003）

针对河南省CORS系统用户，提供基于“河南省现代三维大地测绘基准”的多坐标系统的平面坐标转换、高程精化等功能服务。用户在全省范围内作业，不需要联测已知点，实现多种数据格式的坐标转在线服务；实现1980西安坐标系、1954北京坐标系及对应地方坐标系在线转换，CGCS2000地方坐标系建立及数据在线服务化。

CORS系统；ArcGIS平台数据；AutoCAD平台数据；平面坐标转换

河南省测绘地理信息局于2008年6月立项，启动了“河南省连续运行卫星定位系统GNSS基准网建设”项目，于2009年7月成立河南省测绘地理信息局CORS管理服务中心，对“河南省连续运行卫星定位系统GNSS基准网建设”项目负责建设工作。以“新建部分基础设施、改造老旧基础设施、利用现有基础设施”的实施方案，在全省范围内建立分布均匀、方便维修、保存长久的基础设施，形成观测精度高、实时动态观测、三维、系统框架统一、几何基准与物理基准为一体的河南省现代测绘基准体系，为全省的经济发展、科学研究、国防建设、国土测绘、城市沉降监测和重力监测等提供基础的测绘地理信息服务。2010年3月河南省CORS系统的平面坐标系统联测完成，2010年6月平面坐标解算及平差工作完成，2010年10月完成数据中心与用户端通讯，并配合河南省大地水准面精化成果投入使用［1］。

随着河南省CORS系统的推广，用户数量日益增加，但是各个地方的用户在使用时，都面临着数据基准不统一的问题，为了解决这一问题，对基于“河南省现代三维大地测绘基准”的多坐标系统的平面坐标转换、高程精化等功能进行研究，开发河南省CORS系统在线坐标转换系统［2，3］。

1 关键技术研究

1.1 基于ArcGIS平台数据坐标转换

基于Microsoft Visual C#开发系统，二次开发平台采用ArcGIS Engine。转换过程中采用2000地方坐标系建设的模型，根据ArcGIS常用的3种数据格式：shp数据、mdb数据、gdb数据，定制各种数据不同的转换模式。然后，根据ArcGIS Engine的相关接口获取数据并逐步进行转换［4-6］。

在坐标转换过程中，对数据进行分类型逐点进行坐标转换，通过IFeatureWorkspace、IFeatureClass 2个接口访问要素类，然后循环遍历其中所有要素，通过IFeature.Shape-Copy方法获取单个要素的图形副本，然后根据相关模型进行坐标转换，转换完毕保存转换后坐标到要素［7-10］。

1.2 基于AutoCAD平台数据坐标转换

基于Microsoft Visual Studio 2005开发系统，在Auto-CAD平台下，使用AutoCAD ObjectARX作为二次开发平台。根据不同的需求，采用不同的数字模型即平面四参数模型和二维七参数模型，由两不同坐标系下的重合点坐标，由最小二乘原理，采用间接平差的方法，求得转换参数，再将参数代入模型将旧坐标系转换为新坐标系。图形转换采用逐点转换的方法，即图形中点线面全部细化点，然后对每个点进行转换从而达到转换所有点线面的图形，避免了传统坐标系转换的整体平移、缩放、旋转的方法带来的局部误差，避免了接边的问题［11，12］。

2 CORS系统在线坐标转换

2.1 河南省省域国家统一坐标转换

输入原始坐标系和目的坐标系的各种参数，输入原始坐标或者读入坐标文件，点击转换计算，系统会在对话框中显示转换结果，点击“保存结果”按钮完成坐标转化。

2.2 地方坐标系坐标转换

选择“国家坐标至地方坐标”或者“地方坐标至国家坐标”，选择坐标系统，输入转换参数、原始坐标，或者导入原始坐标文件，点击转换计算，右方会弹出一个文本框，显示出计算结果，点击保存结果按钮即可保存转换结果。

2.3 自助二维坐标转换参数及转换

用户可计算转换数参数或者进行二维坐标转换。对于二维坐标转换，输入转换参数和原始坐标来计算新坐标。对于计算转换参数，输入原始坐标和目的坐标，根据计算误差选择合适坐标对进行参数计算。

2.4 三维坐标转换

选择坐标格式，选择平面转换参数和大地水准面模型，输入中央子午线，输入或读入原始坐标，点击转换计算，右方会弹出一个文本框，显示出计算结果，点击保存结果按钮即可保存转换结果。

2.5 常用大地计算

可进行大地坐标与平面坐标之间互算（高斯正反算），不同中央子午线间平面坐标计算。

［1］刘鸿飞，姜卫平，汪燕麟，等.CGCS2000框架下区域CORS站数据联合处理［J］.武汉大学学报（信息科学版），2014（2）：161-165.

［2］姜卫平，袁鹏，田挚，等.区域CORS组网中的坐标基准统一方法［J］.武汉大学学报（信息科学版），2014（5）：566-570.

［3］李萌，黄丁发，严丽，等.汶川地震前后四川盆地CORS站运动特性分析［J］.测绘学报，2014（6）：582-589.

［4］万广欣.基于CORS系统下GPS测量技术在地质测绘中的应用［D］.北京：中国地质大学，2014.

［5］尚洪俊.CORS系统的构建及其在矿山测量中的应用［D］.北京：中国地质大学，2014.

［6］陈中新，朱丽强.基于CORS系统的高精度GPS观测数据的模拟研究［J］.测绘科学，2011（1）：17-19.

［7］贾登科.基于CORS的GPS测量技术及其在大型工程中的应用［J］.水运工程，2011（3）：44-48.

［8］成英燕，程鹏飞，秘金钟，等.基于现框架下的省市级CORS站到CGCS2000的转换［J］.测绘通报，2011（7）：1-3，14.

［9］张恒璟.国家CORS基准站高程时间序列非线性时变研究［D］.阜新：辽宁工程技术大学，2013.

［10］李强.网络CORS建设及在城市道路测量中的应用［D］.长沙：中南大学，2011.

［11］陶叶青.单基站CORS-RTK精度分析与测量数据处理［D］.阜新：辽宁工程技术大学，2009.

［12］刘紫平.成都理工大学CORS系统的建设与精度测试［D］.成都：成都理工大学，2011.

Research and Implementation of CORS System Online Coordinate Conversion Technology

Fang LedaoHou YueWang JunZhu Rui
（Surveying&Mapping Engineering Institute of Henan Province，Zhengzhou Henan 450003）

For the users of CORS system in Henan province,the plane coordinate conversion,the elaboration of the elevation and other functions of multi coordinate system based on"Modern three-dimensional geodetic datum of Henan Province"was provided.The user operation in the province,do not need to connect the known points,to realize the coordinate transfer online service of multiple data formats,to realize online conversion of 1980 Xi'an coordinate system,1954 Beijing coordinate system and local coordinate system,CGCS2000 local coordinate system establishment and data on line service.

CORS system；ArcGIS platform data；AutoCAD platform data；plane coordinate transformation.

P226.3

A

1003-5168（2016）11-0043-02

2016-10-23

方乐道（1983-），男，本科，工程师，研究方向：GIS开发及应用、AutoCAD开发及应用。