基于DXF文件进行坐标转换的实现

505637.861
505628.675 505593.831 505799.112 505822.353 505820.830 502758.837
4183777.186
4183790.077 4183803.246 4183787.026 4183791.154 4183799.524 4181777.539
目录
引言
DXF文件结构
转换过程
转换模型 软件编写
引言
随着测绘行业技术不断进步，经济不断深入发展， 测绘资料的更新速度越来越快，如何缩短数据更新时 间，减少投入，就显得尤为重要。 如何充分利用原有测绘资料，特别是图件资料 ， 这是测绘作业单位面临的突出的问题。但多种坐标系 统的存在给这问题增加了不少难度，如何方便的将图 件资料在不同坐标系统间进行转换是解决这一问题的 关键。
软件的编写
控制点坐标转换
基于四参数模型进行转换
基于七参数模型进行转换
软件的编写
DXF文件坐标转换
我国目前所采用的高程系统有1956年黄海高程系和1985国家高 程基准，两个系统间的差值为2.96cm，可以不进行高程系统间的转 换，最终成果也不影响使用，且进行高程转换后，地形图上的所有 等高线应重新生成、编辑，工作量大。 编写软件时考虑到DXF文件数据量大（一般的，一幅2000地形 图文件约15M），因此数据输入和数据输出同步进行，既读取到需 要修改的数据行，计算完成后，马上写入新的文件内。以保证占用 系统资源不致过大。 为保证软件可用性、可扩展性。软件将不同数据元素的坐标转 换算法制作成函数，使用时直接调用即可。
4181773.971
4181765.938 4181769.480 4181801.005 4181880.605 4181943.430 4181934.424
502774.553
502772.526 502756.774 503166.560 503170.837 503256.765 503268.720
505708.715
505699.527 505664.678 505869.990 505893.234 505891.711 502829.297
4183777.186
4183790.077 4183803.247 4183787.027 4183791.155 4183799.525 4181777.539
505637.861
505628.675 505593.831 505799.112 505822.353 505820.830 502758.836
-0.0005
-0.0002 -0.0006 -0.0006 -0.0005 -0.0008 -0.0001
0.0001
-0.0003 0.0001 0.0004 0.0001 的图件数据
判断数据类型
文本
直线
多段 线
曲线
圆
圆弧
椭圆
图块
填充
转换过程 读取基于DXF文件格式的图件数据
判断数据类型 针对不同元素数据，采用与之对应的方法对其坐标进行转换
坐标转换结束
文本
直线
多段 线
曲线
圆
圆弧
椭圆
图块
填充
转换模型
四参数转换模型
式中X、Y为新坐标系统下坐标，x、y为救坐标系统下坐标，m为缩放 尺度，α为旋转角度，△x、△y为平移量。 适用范围：二维平面转换。
软件的编写
软件的编写
七参数模型转换参数计算
布尔莎七参数转换模型是基于空间直角坐标系的转换模型， 因此在计算它的参数时应该使用空间直角坐标进行计算，而我 们平常所见到的坐标多为平面坐标或大地坐标，这就涉及到平 面坐标系、大地坐标系和空间直角坐标系间的相互转换的问题， 平面坐标和大地坐标间的转换又称为高斯正反算。平面坐标转 大地坐标、空间直角坐标转大地坐标在软件中采用迭代的方法 进行计算。 在空间直角坐标系下采用最小二乘法原理求得参数，然后利 用多项式拟合进一步提高转换参数精度。
4181822.158
4181814.124 4181817.666 4181849.202 4181928.814 4181991.650 4181982.642
502845.016
502842.989 502827.234 503237.081 503241.357 503327.296 503339.253
0.0002
0.0004 0.0002 -0.0002 0.0000 0.0003 -0.0005
-0.0002
0.0000 -0.0006 0.0003 0.0000 -0.0007 -0.0006
参考文献
[1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9]
Visual 2008从基础到项目实践 化学工业出版社 Visual Basic 2008开发实例精讲 电子工业出版社 2000国家大地坐标系实用宝典 测绘出版社 标转换七参数求解软件的设计与实现 张继荣 科技情报开发与经济 不同大地坐标系间坐标转换模型研究 武继军 河南理工大学学报 迭代算法在高斯投影正反算中的应用 何尧 孙亚峰 张应昌 山西建筑 高斯投影反算中求底点纬度值的牛顿迭代法 杨建华 杨志强 王滕军 西安科技大学学报 基于非线性最小二乘算法的空间坐标转换 陈宇 白征东 大地测量与地球动力学 几种模型在平面坐标转换中的应用 姚朝龙 刘立龙 地理空间信息
中海达软件检核坐标 X(m)
4183649.371 4183661.208 4183665.009 4183682.511
Y(m)
505666.434 505926.331 505907.852 505918.639
Y(m)
505595.584 505855.443 505836.967 505847.753
软件运行截图
软件主界面
软件运行截图
四参数计算
软件运行截图
七参数计算
软件运行截图
DXF转换
软件运行截图
数据格式变换
软件运行截图
数据格式变换
转换精度
源坐标系坐标 X(m)
4183697.881 4183709.724 4183713.525 4183731.030
新坐标系坐标 X(m)
4183649.372 4183661.209 4183665.009 4183682.512
转换模型
布尔沙七参数模型
式中αωk分别为绕X、Y、Z轴x旋转的角度参数。 适用范围：三维坐标转换。
软件的编写
四参数计算
七参数计算
控制点转换
转换转 换软件
DXF文件转换
数据格式变换
其它功能
软件的编写
四参数转换参数计算
无论是四参数模型还是七参数模型，参数的求得 都是基于最小二乘法原理，不同之处在于七参数模型 在通过最小二乘法求得参数后，根据精度要求的高低 还需对参数残差进行多项式拟合以提高转换参数精度。
Y(m)
505595.584 505855.443 505836.967 505847.753
△X(m)
-0.0009 -0.0009 -0.0001 -0.0009
△Y(m)
0.0003 0.0001 -0.0001 -0.0004
4183825.715
4183838.608 4183851.779 4183835.560 4183839.689 4183848.060 4181825.726
4181773.971
4181765.938 4181769.480 4181801.005 4181880.605 4181943.430 4181934.423
502774.553
502772.526 502756.773 503166.560 503170.837 503256.764 503268.719
DXF文件结构 DXF是一种开放的矢量数据格式，可以分为两类：ASCII格式 和二进制格式；ASCII具有可读性好，但占有空间较大；二进制 格式占有空间小、读取速度快。由于Autocad现在是最流行的cad 系统，DXF也被广泛使用，成为事实上的标准。绝大多数CAD系统 都能读入或输出DXF文件。 DXF文件是由很多的“代码”和“值”组成的“数据对”构 造而成，这里的代码称为“组码”（group code），指定其后的 值的类型和用途。每个组码和值必须为单独的一行的。 DXF文件被组织成为多个“段”（section），每个段以组码 “0”和字符串“SECTION”开头，紧接着是组码“2”和表示段 名的字符串（如HEADER）。段的中间，可以使用组码和值定义段 中的元素。段的结尾使用组码“0”和字符串“ENDSEC”来定义。
DXF文件结构
实现测绘成果坐标转换的方法有多种，在CAD平台下直接 进行坐标平移旋转、在ARCGIS利用其自带功能实现等，但都 存在着过程繁琐、人工干预多，效率低下等问题，特别是目 前国内成图资料多为CAD文件格式，这一问题就更加突出。 AutoCAD软件下的DXF文件格式是一种图形交换文件格式文件。 通过转换该文件内的坐标数据，可以快速、严密的进行图件 的坐标转换工作。