坐标差值等值线在全国矿业权核查坐标转换中的应用

齐晓龙

（赤峰柴胡栏子黄金矿业有限公司，内蒙古 赤峰 024000）

矿业权核查坐标转换是矿产核查中重要的一项工作内容，常规坐标转换方法能够实现1954北京坐标系向1980西安坐标系的转换，但由于转换技术的限制，在1980西安坐标系向2000国家大地坐标系转换过程中，存在边部转换矿权重叠的不足[1]，不适合1980西安坐标系向2000国家大地坐标系转换。为此提出了坐标差值等值线在全国矿业权核查坐标转换中的应用，基于矿业权核查测量对象的确定，利用原有控制点资料，完成坐标差值等值线矿业权核查坐标转换的准备。根据目标格式的转换，以及数据的处理，实现矿业权核查坐标的转换。结合工程实例表明，提出的坐标差值等值线在全国矿业权核查坐标转换中的应用，具有较高的有效性。

1 坐标差值等值线矿业权核查坐标转换准备

1.1 矿业权核查测量对象的确定

矿业权核查测量对象的确定是坐标差值等值线矿业权核查坐标转换的第一步，矿业权核查测量对象主要包括，对地理要素的测量以及探矿权人(矿业权人）勘查开采活动范围测量两部分。

矿业权核查测量对象地理要素的测量，主要包括对地形、地貌（植被、土壤情况）、居民地、水系、道路（铁路、公路）、气候等的测量[2]。

矿业权核查测量对象探矿权人(矿业权人）勘查开采活动范围测量主要包括露天采矿权实地核查测量，以及井下采矿权实地核查测量两部分。露天采矿权实地核查测量主要包括，对于采坑范围、探槽的位置、钻孔的位置、勘探巷道、采剥场的实地核查测量。井下采矿权实地核查测量主要包括，连测导线、矿井联系测量、高程测量、采区测量、井巷系统测量、采空区的实地核查测量[3]。

1.2 原有控制点资料的利用

原有控制点资料的利用是，利用原有的控制点资料，进行控制点坐标的转换。由1980西安坐标系向2000国家大地坐标系进行转换，其原有的1980西安坐标系即为原有控制点资料。同理由1954北京坐标系向1980西安坐标系转换，其1954北京坐标系为原有控制点资料。

原有控制点资料的利用，在坐标差值等值线在全国矿业权核查坐标转换中的应用中起到了数据来源的作用，是进行坐标数据转换的前提。

其坐标数据的转换原理为，利用1954北京坐标系、1980西安坐标系、2000国家大地坐标系的计算特点，以及相互关联性，进行坐标数据转换。目前国内的矿业权核查坐标转换，通常是由1980西安坐标系向2000国家大地坐标系进行转换。因由1954北京坐标系向1980西安坐标系转换，在本世纪初已经基本完成。

2 坐标差值等值线矿业权核查坐标的转换

2.1 矿业权核查坐标数据的目标格式转换

2018年由国土资源部矿产开发管理司、中国地质调查局发展研究中心出版的《全国矿业权实地核查工作指南与技术要求》中要求数字格式须从*.dwg格式转换为*.shp格式。为此我们将1980西安坐标系*.dwg格式，向2000国家大地坐标系*.shp格式进行转换。*.shp格式较*.dwg格式更加适宜对几何长度、空间坐标、面积等矢量信息以及其他非矢量信息的存储。*.dwg向*.shp转换也是1980西安坐标系向2000国家大地坐标转换的必经过程。

格式转换过程是对*.dwg的条件向量（点、线、面）、编码信息进行提取，根据提取的信息进行*.shp格式的编辑与生成。在转换过程中，必须保证属性的一致性，以及数据的无损性。为验证转换后属性是否一致采用地理要素编码对比的形式，进行属性一致性的验证，其地理要素编码结构图如图1所示：

图1 地理要素编码结构图

不同的编码代表不同的测量控制点信息，通过大类码、小类码、一级码等六项代码，确定包括居民地、交通、管线、地形、地貌、植被、境界等相关信息，对比两次编码的一致性，从而判断其*.dwg转换*.shp的属性一致性。

2.2 矿业权核查坐标转换数据的处理及要求

在确定*.dwg向*.shp转换的一致性、无损性后，进行矿业权核查坐标转换数据的处理。若发现*.dwg向*.shp转换出现不一致或存在数据丢失、破坏，应立即停止转换，对数据进行修复，对比修复前后的数据，保证一致性。后进行*.dwg向*.shp转换。只有在确定*.dwg向*.shp转换的一致性、无损性后，才能够进行矿业权核查坐标转换数据的处理。其矿业权核查坐标转换数据处理过程如下：

首先，将转换为*.shp格式的地理要素的测量数据和探矿权人(矿业权人）勘查开采活动范围测量数据，进行图层的命名与划分。与*.dwg格式不同，*.shp格式更加符合空间坐标体系，具有多图层、多数据通道的特点。

然后，利用空间数据转换管理平台，进行数据的转换，其转换过程是将原有的1980西安坐标系坐标算法，进行重新计算，得出2000国家大地坐标数据。其计算过程中要保证数据属性的连接性，这也是强调在确定*.dwg向*.shp转换的一致性、无损性后，才能进行矿业权核查坐标转换数据的处理原因所在。其数据转换处理流程示意图如图2所示：

图2 数据转换处理流程示意图

其次，对处理的数据进行验证，验证的方式采用多点抽取计算，与输出结果进行对比。完全一致后进行结果的输出，抽取点数一般为计算点数的1/50，若1/50数据中存在一点不符合要求，则进行1/25的数据抽取，直至抽取的数据完全合格后，进行数据的输出。

最后，对处理后的矿业权核查坐标转换数据进行输出，数据的输出是采用及时输出的形式进行输出的。并加以储存单元，对及时输出的结果进行储存，可逐条进行打印，也可进行统一打印。

3 工程实例分析

3.1 工程概况

柴胡栏子矿区位于内蒙古自治区赤峰市松山区初头朗镇，矿区包括北采区、2#脉采矿权、温家地西探矿权，矿区极值地理坐标（2000国家大地坐标系）：东经118°28′32.14502″～118°31′02.14659″，北纬42° 19′ 14.98946″～ 42° 20′ 15.99033″面积4.5805km2，矿区位于高斯3度带投影中的39度带与40度带跨带处，其中39度带居多。矿区西侧为探矿权“内蒙古自治区赤峰市松山区银线沟金多金属矿详查”，东侧为探矿权“内蒙古自治区赤峰市松山区石炭窑沟金多金属矿勘探”。在国土系统中探矿权存储坐标为大地经纬度坐标且探矿权经纬度坐标系统只能精确到秒，我矿区所处位置相邻经度秒间差约23米、相邻纬度秒间差约33米。采矿权为直角坐标系统精确度为厘米级以上。

在划定矿区范围及探矿权转采矿权过程中需将探矿权经纬度坐标转换为直角坐标后方可进行申报。2018年初我公司申请划定矿区范围，2018年4月2日获内蒙古国土资源厅批复，批复文号内国土资采划字［2018］024号，划定矿区范围坐标为1980西安坐标系39度带坐标。2018年6月后内蒙古自然资源厅已全面使用国家2000坐标系。我公司委托内蒙古自治区基础地理信息中心进行坐标转化，转换完成后我矿划定矿区范围与东、西侧探矿权均有重叠。导致权证办理工作无法继续进行，后经检查发现坐标转换过程中选用地区参数不同（在坐标转换过程中平面位置位于度带中央子午线越远误差越大，因我矿区跨带属于相邻度带边部，转换误差较大）造成矿权重叠，其柴胡栏子矿区周边矿权示意图如图3所示：

图3 柴胡栏子矿区周边矿权示意图

3.2 坐标转换过程与结果分析

采用坐标差值等值线坐标转换方法对内蒙古自治区赤峰市松山区初头朗镇柴胡栏子矿区进行坐标转换，其转换过程如下：

（1）获取内蒙古自治区赤峰市松山区初头朗镇柴胡栏子矿区1980西安坐标系地理坐标与直角坐标（3°带），见表1左侧数据。

（2）制作坐标差值等值线，制作坐标差值等值线的过程需满足数据一致性的基本要求，并保证制作的精度以及可靠性。

（3）1980西安坐标系*.dwg格式，向2000国家大地坐标系*.shp格式进行转换。转换过程验证地理要素编码的方式，确定属性的一致性以及数据的无损性。

（4）矿业权核查坐标转换数据的处理，利用相邻矿权公用点求得转换参数，在矿权边部采用单点转换后矿权无重叠。

4 总结

通过对柴胡栏子矿区成功划定，及国家2000坐标系在采矿权新立过程中的转换应用，为后续权证办理中矿权坐标及跨带坐标转换积累了宝贵经验。得出，探矿权申请、探矿权转采矿权、划定矿权范围，跨带坐标转换过程中应注意以下问题：

（1）矿权坐标转换尽量使用相邻矿权公共点单点转换，可避免矿权重叠后续工作无法继续进行及矿权之间出现隔离后续划定工作困难。

（2）矿区范围内存在相邻采矿权、探矿权，坐标转换过程中应尽量以探矿权为准。因采矿权坐标精度较高，探矿矿精度较低，避免因探矿权坐标变化出现较大隔离带。为后续工作带来较大困难。

（3）如矿区范围位于“跨带”（这种情况比较少见），应注意周边矿权是否相邻，矿权性质，选用的中央经线度带，几种情况综合考虑。原则上采用矿权坐标单点转换可避免矿权重叠矿权无法新立及矿权隔离矿权面积损失。

本文提出了坐标差值等值线在全国矿业权核查坐标转换中的应用，基于坐标差值等值线矿业权核查坐标转换准备，以及相关数据的处理，实现了本文的研究，工程实例表明，提出的坐标差值等值线在全国矿业权核查坐标转换中的应用，具有较高的有效性。希望本文的研究，能够为矿业权核查坐标转换提供理论依据。