西安1980坐标系山海易绘林业制图文件转CGCS2000方法的研究

梁志强，张 冰

(黑龙江省自然资源权益调查监测院，黑龙江 哈尔滨 150080)

1 林业制图情况分析

山海易绘(EzMap)是由北京山海经纬信息技术公司自主开发，是专业地理数据采集和地图制图出版软件[1]。在省级林业调查单位应用广泛，其工程文件(扩展名为.EMP，其数据库为.MDB)是矢量、数据及符号表达效果的集合。

在我省常规的林业制图采用EzMap软件进行制图，以森林资源规划设计调查的林相图作为基础制图。林相图以林场(或营林区、乡、镇)级经营单位为基础制图单位，多数采用比例尺1∶25000、高斯-克吕格投影、西安1980坐标系、6度分带，中央经线分别为123、129、135。县、市、省级汇总图均基于林场级数据汇总所得，多数采用比例尺1∶10万、1∶20万。

现阶段CGCS2000坐标系在全省范围内已被全面应用，西安1980坐标系制图已不满足业务生产要求，按CGCS2000坐标系重新制图工作量很大，所以将现有的EzMap西安1980坐标系的工程文件转换为CGCS2000是最好的选择。

借助EzMap的矢量数据配准功能，通过读取控制点文件(.lvp)实现坐标转换，可以达到预期效果。

2 控制点配准方法研究

以西安1980坐标系的县界(含乡镇界)为基础，按等距布点生成布点图，使用坐标转换软件将布点图转换成CGCS2000坐标，以乡镇为单位将西安1980坐标和CGCS2000进行选取，并生成EzMap识别的lvp文件。

2.1 布点范围获取

读取县界(含乡镇界线要素)矢量包络线(最小外侧矩形区域)及空间投影信息，获取该包络线的四角坐标，并将左上角范围横纵坐标值按千位数进行取值，并将该矩形区域按一定距离外延，扩大矩形区域范围。

2.2 布点图DIAN1980生成

以该外延区域的左上角作为起始点，以设置横纵方向间隔值进行均匀布点，创建与外延区域相同空间投影的图框范围布点图层。保证控制点完全涵盖县域范围。创建属性字段为XH(数值型)、X1980(浮点型)、Y1980(浮点型)、X1980SH(浮点型)、Y1980SH(浮点型)、X2000(浮点型)、Y2000(浮点型)、X2000SH(浮点型)、Y2000SH(浮点型)。用于存储布点序号、两期坐标值及EzMap的1∶25000比例尺的坐标值(相应坐标x0.04获得)。在创建点的过程中将XH、X1980、Y1980、X1980SH、Y1980SH值写到相应点信息中。

2.3 布点图DIAN2000生成

使用坐标转换软件将布点图DIAN1980转换为CGCS2000坐标系矢量图DIAN2000。

2.4 两期坐标关联

读取DIAN2000，获取CGCS2000坐标系每个点的横纵坐标，并将该横纵坐标及换算坐标，按XH字段的值写回到矢量DIAN1980相同XH的相应属性字段中。

2.5 乡镇界线缓冲

读取县界矢量，选择相应乡镇要素，并按布点间隔进行外向缓冲，用于选取布点个数超过原乡镇界线。

2.6 乡镇布点选取

以缓冲后的乡镇范围选取布点。

2.7 转换lvp文件

lvp实质为文本文件，是EzMap识别的配准文件格式。将选取的布点的X1980SH、Y1980SH、X2000SH、Y2000SH字段的内容，按lvp文件格式进行创建和写入。

2.8 EzMap矢量数据配准

打开林业专题山海工程文件，使用“投影与配准”，选择“矢量配准”，选择配准方法，导入lvp文件，点“执行”操作，即可将西安1980的坐标配准到CGCS2000位置，配准后进行“投影变换”，选择“2000国家大地坐标系”确定投影。

2.9 图框制作

坐标转换后，重新制作CGCS2000坐标系的公里网图框。

3 软件实现

采用传统GIS软件实现控制点文件的制作效率很低，工作量大，通过对上述制作方法的研究，可以采用研发相应软件，实现批量处理操作。

3.1 GDAL技术

GDAL(Geospatial Data Abstraction Library，地理空间数据抽象库)是一个在X/MIT许可协议下的开源空间数据(栅格数据和矢量数据)转换库，可实现读取、写入、转换、处理各种栅格和矢量数据格式[2]。

3.2 C#+GDAL技术实现对矢量图层的操作

实现县域包络线读取、生成县域区域布点图、计算布点图坐标、两期矢量坐标属性数据关联、逐乡镇要素选择、乡镇区域缓冲、选取乡镇缓冲范围布点、读取属性信息等功能(图1、图2)。

oLayerXiang = ds.ExecuteSQL("SELECT * FROM " + fileXiang + " WHERE XIANG_NAME='" + dic.Value + "'", null, null);//获取乡镇要素oLayerDian = ds.GetLayerByName(file1980);//获取布点图层 oLayerDian.SetSpatialFilter(oLayerXiang.GetNextFeature(). GetGeometryRef().Buffer(Convert.ToDouble(heng), 0));//获取点要素_按乡镇缓冲范围设置空间过滤器。

图1 控制点批量生成软件Fig.1 Control Point Batch Generation Software

图2 乡镇级控制点分布图Fig.2 Distribution Map of Township Control Points

3.3 C#调用FileStream(文件流)生成lvp文件

通过GDAL遍历图层要素，将EzMap需要的坐标写到lvp文件中(图3)。

图3 EzMap识别的lvp文件Fig.3 Lvp File Recognized by EzMap

3.4 山海易绘导入lvp进行矢量配准

在EzMap中将变化图层进行可编辑，导入对应单位的lvp文件，选择适当的配准模型，查看误差满足要求即可执行配准操作。配准后可以导入已有的CGCS2000坐标系矢量进行校验，经过校验配准效果满足制图要求(图4)。

图4 EzMap配准源点、目标点及误差Fig.4 EzMap Registration Source Point, Target Point and Error

4 结语

以上介绍了山海易绘林业制图工程文件及控制点制作方法，并以C#+GDAL构建软件的方式，批量按县域内各乡镇范围生成矢量数据配准的控制点文件，通过EzMap软件实现已有林业制图文件从西安1980坐标系向CGCS200坐标系的转换，可以精准、高效实现数据坐标转换。