坐标转换在工程测量中的应用浅析

坐标转换在工程测量中的应用浅析

尹钦生（平顶山市城市规划局河南平顶山467001）

【关键词】坐标转换；工程测量

AnalysisandapplicationofcoordinatetransformationinEngineeringSurvey

YinQin-sheng

(PingdingshanPlanningBureauPingdingshanHenan467001)【Abstract】Coordinatetransformationintheengineeringsurveyofawiderangeofapplications,thepaperworkonthemeasurementproblemofcoordinatetransformationtomakeafewremarks,forinformationalpurposesonly.【Keywords】Coordinatetransformation;Engineeringsurveying

坐标转换在工程测量中的应用十分广泛，但由于大多数测量工作者仅靠记忆数学公式解决实际问题，而忽略了公式的推导，致使工作过程中张冠李戴，出现错误。我们根据测量学的基本知识提出了另一种公式推导方法，并把这一数学公式和CASIOfx-4500p计算器结合使用，很好的解决了很多施工坐标系坐标转换的问题，提高了工作效率，减少了出错几率。本文对测量工作中坐标转换问题谈几点看法，仅供参考。

1.坐标变换数学公式推导的另一种方法设大地坐标系为OXY，施工坐标系为OAB。O施在O大XY直角坐标系中的坐标为（X0，Y0）A轴与X轴的夹角为α。如图所示，设某点P在OXY直角坐标系中的坐标为（X，Y）、在OAB直角坐标系中的坐标为（A，B）。图11.1从(A，B)到(X，Y)的公式推导思路：在O大XY直角坐标中DO施P=a2+b2αO施P=tg-1BA+αX=x0+DO施PcosαO施PY=y0+DO施PcosαO施P把止式代入整理，得到X=x0+Acosα-BcosαY=y0+Acosα+bcosα2．从（X，Y）到（A，B）的公式推导思路在O施AB直角坐标系中DO施P＝(x-x0)2+(y-y0)2α′O施P=tg-1y-y0y-y0-αＡ＝DO施Pcosα′O施PB＝DO施Psinα′O施P代入整理得：A＝(x－x0)cosα－（y－y0）sinαB＝－(x－x0)sinα－（y－y0）cosα以上坐标转换方式的推导过程运用的数学知识简单，数学方法和数学思想清晰明了。运用这种数学思想解决工程实践中的相关问题就显得更加简单。

2.工程实例分析2.1在水利工程部分施工坐标系坐标变换元素

2.3程序执行：①按EXE键，找出文件名F1TUNCOORD（施工坐标转化为大地坐标系程序）②按EXE键，屏幕显示T？根据所处的工作地点类别输入T值。（T=0消力塘；T=1明流洞；T=2排沙洞）③按EXE键，屏幕显示Z=？根据所处的遂洞编号输入Z值。（Z=1、1号洞；Z=2、2号洞；Z=3、3号洞）④按EXE键，屏幕显示施工坐标系原点坐标值P（X0）；Q（y0）此时可进行核对（x0，y0）是否正确⑤按EXE键，屏幕将显示“XT”？输入需要变换的控制点施工坐标A⑥按EXE键，屏幕将显示“YT”？输入需要变换的控制点施工坐标B⑦按EXE键，屏幕显示X值，再按EXE键，屏幕显示Y值至此该点坐标变换进行完毕。继续按EXE键可进行下一个点的变换工作。如果要把大地坐标转化为施工坐标，呼出文件名F2COODTUN按照以上操作和屏幕显示进行输入即可，这里不在赘述。

3.结语3.1坐标变换在大型工程建设中应用十分广泛，在施工坐标系较多的情况下，本文提出的坐标变换数学公式推导方法，为程序的编写提供了明晰的思路。文中程序的使用，减少了数据输入的次数，也就减少了数据输入错误的机率。完成一个点的坐标变换不足半分钟时间，提高了工作速度，保证了计算结果的正确性。3.2文中坐标变换数学公式的推导方法，思路简单，具有初级基本运算知识的工作人员，完全可以脱离公式进行计算，不会因记不准公式而出现计算错误。运用一般的计算器完成一个点的坐标变换工作大约只需要10分钟时间。3.3随着全站仪的普及与应用，文中提出的推导方法在具体的工程施工放样、设备安装等工作中，还有比较多的应用。测量工作者可以根据情况，配以比较先进的计算工具，巧妙使用，使复杂的问题简单化，起到事半功倍的效果。

［文章编号］1006-7619（2009）07-15-558