对两个空间直角坐标系转换方法的探讨

对两个空间直角坐标系转换方法的探讨
对两个空间直角坐标系转换方法的探讨
摘要:随着科技的不断进步.电脑及成图软件的普遍应用,空间坐标的转换也就可以直接在电脑中完成.只要有2个以上的控制点或公共点通过平移,旋转,缩放就可以实现坐标转换,方便快捷.
关键词:CAD;CASS成图软件;空间坐标转换
一
刖吾
我们知道,地面和空间点位的确定总是要参照于某一给定的坐标系.
坐标系是定义坐标如何实现的一套理论方法,包括定义原点,基本平面和
坐标轴的指向,同时还包括基本的数学和物理模型.坐标系是人为设计和
确定的,不同的测量手段,计算方法和使用目的所采用的坐标系亦各不相
同.
根据所选取的坐标原点位置不同,地球坐标系可分为参心坐标系和地
心坐标系.我们常用的1954年北京坐标系,1980西安坐标系,新1954年
北京坐标系,高斯一克吕格平面直角坐标系以及独立直角坐标系都属于地
心坐标系;WGS-84坐标系和2000国家大地坐标系均属于地心坐标系.
两个空间直角坐标系进行相互间的转换,至少存在着3个平移参数和
3个旋转参数和1个尺度变化参数,需要3个以上的公共点.按常规的计
算方法是很复杂的.
随着现代科技的不断进步,计算机及全站仪的普遍应用,特别是CAD
及南方CASS系列成图软件的出现,使内业数字化,让大家轻松方便了许
多,从而也提高了工作效益,保证了测量精度.
在实际工作中,我们会经常遇到补测地形图的事情.如果现场有现成
的控制点及控制测量成果,那么测量成果就可以直接套用原CAD图,直接
进行数字化成图,问题就简单多了.可有的时候,找到了控制点,但却没带
控制测量成果,甚至有时现场就没有原来的控制点了,那怎么办呢?这时就
只有采用新建独立直角坐标系进行测量,采集一些原图中已有的控制点和比较明显的地物特征点,回去后通过成图软件进行平移,旋转,缩放以及高程校正,转换成与原图一致的坐标系统,这样也就可以套用原CAD图,直接进行数字化成图了.
下面谈一谈本人是怎样利用CASS成图软件进行坐标数据转换的.
二具体操作步骤
以例子帮助说明.某小(一)型水库除险加固工程,用独立直角坐标系
已经建立了一套控制测量成果,有了现成的大坝枢纽地形图.由于设计需要,需补测一些地形图.按原图纸找到了其中的2个控制点,由于图上没有标明成果,于是就干脆在方便这次测量且能同时看见这2个控制点的地方设站,建立一个独立直角坐标系,以方位角定向建好站后就开始测量,采集了原图中的2个控制点及一些特征点.回去后,以dat:格式导出测量数
据如下:
B..500000.610.985.237.625
C,,561741,618.599,236540
1,,563.762,600.761,226500
2,,563.676,597734,226656
3,.563.895.595974,226123
4,,564277,590387,223623
5..564410,584653,221319
6,,564459,578725,218785
7..564678.577340.218241
8,,575074,579208,218803
其实原图中2个控制点坐标分别是:B0(502.535,553520,238250),
CO(498474,491.443,237.171).为以后叙述方便,我把原控制点B,C分别
换成了BO,cO.下面开始进行转换操作:
第一步,用CASS7.1成图软件把上述测量数据先以'展野外点点号'展
上图,根据记录把主要地物地貌先描绘出来,如:水面线,田坎,地类,房子,
渠道等,然后用直线连接Bc,并把它们全部制成一个块,方便以后平移,
旋转及缩放.再把2个控制点B0,c0用PL命令输入坐标值也展上图,用直
线连接BOC0.
第二步,把上述块以C(或B)点为基点移动到CO(或B0)点上,然后以
CO(或B0)为基点,旋转上述块,根据软件提示操作,使线段Bc与BOC0重
合,这样,测量点B,C就与原来控制点B0,c0位置一致,分解上述块.由于
BO,c0的坐标值没有变,利用CASS71成图软件中'工程应用一高程点生成
数据文件一无编码高程点'根据提示,输入坐标文件名称(如dts1)并保
存,请输入高程点所在层:ZDH,请输入高程注记所在层:直接回车.这样重
生成数据文件就可得这次测量数据在原坐标系统中的坐标值了.成果如
下:
1,,5535200,5025350,10810
2..4914440,4984741,一00000
3..4904492,5163986,一80440
4,,4907087,5194157,一98880
5,,490.5909,5211854,一104210
6,,4905300,526.7651.一12.9210
7,,4907260,5325173.一15.2250
8,.4910170,5384383.一177590
9,,490.8778,5398336,一183030
10,,4803918,5385648.一177410
35kV变电站主变差动保护的探讨
王川
重庆市永川区供电有限责任公司
摘要:差动保护是变压器的主保护,本文主要分析了35KV变电站变压器的差动保护误动现象及故障原因,并探讨了差动保护的选择.
关键词:变电站:变压器;差动保护;故障原因
差动保护的保护范围为变压器本体,各侧引线和套管.一般而言,差动
保护通常由二次谐波闭锁比率制动式差动保护和差动速断保护共同构成,
动作时能够无延时跳开变压器各侧断路器.其中,二次谐波闭锁能够消除
由于变压器空载合闸或外部故障切除后,电压恢复而产生的励磁涌流对保护误动作的影响;比率制动使差动保护能够躲开因区外故障引起的穿越性电流的影响.差动保护是变压器内部故障的主保护,主要反映变压器油箱内部,套管和引出线的相间和接地短路故障,以及绕组的匝间短路故障.本文根据35kV变电站主变压器的差动保护现象,检查测量和分析,找出故障原因并给予纠正.
1,故障现象
35kV系统在运行中,因线路故障的遮断保护动作,而引起的主变j_士
器差动保护两次误动作.经检查,主变压器无故障,引出线及各相关-一次设备均正常,属差动保护误动作该保护的误动.严重影响了变电站的正常运行,
2,原因分析
误动后,在调查的过程中,由于某些原因,实际差动继电器的平衡线圈
I为4匝,平衡线圈lI为1匝,跟整定计算中的平衡线圈I,ll的匝数互换
则现有的各侧的平衡安匝数为
1OkV:91A×6匝=546安匝
35kV:81AX(6+4)匝=81安匝
749072605325173—152250
8,.4910170,5384383,一177590
9,,4908778,5398336,一183030
10,,4803918,5385648,-177410
第三步,不难看出,上述成果中,1与BO的坐标值一致,2与c0的坐标
值一致(其他点为碎部点,点号顺序可能已经打乱的,所以要求在移动旋转前先把地物全部绘制好),通过平移旋转后B,C与BO,cO完全重合,因此就不需要对这次测量成果进行缩放.只是由于平移旋转,高程值不同而已.这时,只有通过CASS71成图软件中数据一批量修改坐标数据'根据提示,
在原始数据文件名栏选中上一步所建文件名(如dts1),在更改后数据文
件名栏输入新的文件名(如dts2),然后在改正值把高程(H)栏输入计算所得值(本例为+237171),点确定栏,就可以了.这时所得成果如下:
1,,553520,502535,238252
2.,491444.498474,237171
3..490449,516399,229127
4,,490709,519416,227283
5,,490591,521185,226750
6..490530.526785,224250
7490726.532517221946
8,,491017,538438,219412
9,,490878.539834,218868
10,.480392,538565,219430
这时1与B0的坐标值完全一致,2与CO的坐标值完全一致了,不需要
进行缩放,所有数据就全部转换完成.
三怎样套用原图
只要控制点的测量值与原控制点成果一致了.那么其它碎部点的坐标
值也就与原坐标系统统一了只要打开原地形图,把上述所做的图按基点复制然后粘贴到原坐标,再把最后所得数据点(文件dts2的数据j以"展高程点"展上去,控制点及其他特征点坐标位置与原图完全吻合,这样就可以利用原来图中的高程点一起来生成等高线,能更快更好的完成补则任务四结束语
本例是一个比较简单的问题,通过平移旋转就能达到坐标的统一如
果通过平移旋转后坐标不能统一的话那就还要进行缩放过程,如此循坏直到坐标统一为止,那就要麻烦复杂些.
如果现场没有一个现成的控制点了.那么就只有通过采集现场主要地
物特征点,然后选其中2个能与原图比较吻合的特征点,来进行上述步骤的转换,这样也可以实现测量成果的统一,只是精度可能要比有现成控制点的差一些
通过多次的实践.本人认为通过此方法可以实现两个空间直角坐标糸
的转换,且比较容易操作
参考文献:
1,孔祥元,郭际明,刘宗泉大地测量学基础武汉大学出版社
2,孔祥元,郭际明控制测量学武汉大学出版社3.注册测绘师资格考试辅导教材测绘出版社。