[發(fā)明專(zhuān)利]GPS坐標(biāo)與局部坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換及驗(yàn)證方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410413760.5
• 申請(qǐng)日: 2014-08-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104182512A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王仁坤;邱向東;尹習(xí)雙;劉金飛;鐘桂良;賴剛;劉永亮;宋述軍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)電建集團(tuán)成都勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06F17/30
• 分類(lèi)號(hào): G06F17/30;G06T3/00
• 代理公司: 成都虹橋?qū)＠聞?wù)所(普通合伙) 51124
• 代理人: 劉世平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及兩種坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換技術(shù)，具體涉及GPS坐標(biāo)與局部坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換及對(duì)轉(zhuǎn)換后正確性的驗(yàn)證方法。

背景技術(shù)

在當(dāng)前工程應(yīng)用中，GPS定位提供的坐標(biāo)在大多數(shù)情況下沒(méi)有實(shí)際意義，GPS獲取的坐標(biāo)為WGS84坐標(biāo)，而不同的坐標(biāo)系是不同的大地基準(zhǔn)面，不同的參考橢球體，因此，兩種坐標(biāo)獲得的同一點(diǎn)的數(shù)據(jù)在同一個(gè)地圖上位置是不同的。通常情況下是將GPS接收到的點(diǎn)疊加到局部坐標(biāo)系統(tǒng)的底圖上，通過(guò)比對(duì)找到被測(cè)物體的所在位置，這樣給實(shí)際工作帶來(lái)了麻煩。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提出一種GPS坐標(biāo)與局部坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換及驗(yàn)證方法，實(shí)現(xiàn)將GPS坐標(biāo)數(shù)據(jù)快速轉(zhuǎn)換為工程應(yīng)用需要的局部坐標(biāo)數(shù)據(jù)，并對(duì)轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)驗(yàn)證其準(zhǔn)確性。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的方案是：

GPS坐標(biāo)與局部坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換方法，包括以下步驟：

a.在局部坐標(biāo)系下確定兩個(gè)已知點(diǎn)A、B；

b.將A、B兩點(diǎn)連接成一條直線L；

c.利用GPS獲取A、B兩點(diǎn)在WGS84坐標(biāo)系下的對(duì)應(yīng)坐標(biāo)點(diǎn)A′、B′；

d.將A′、B′兩點(diǎn)連接成一條直線L′；

e.計(jì)算直線L與直線L′之間的夾角，即為局部坐標(biāo)系與WGS84坐標(biāo)系之間的偏移角度；

f.當(dāng)需要將GPS坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為局部坐標(biāo)時(shí)，將所獲取的GPS坐標(biāo)按照步驟e中計(jì)算出來(lái)的偏移角度進(jìn)行偏移。

具體的，步驟e中所述計(jì)算直線L與直線L′之間的夾角的具體方法為：

獲取A、B兩點(diǎn)之間的直線距離，獲取A′、B′之間的直線距離，利用勾股定理計(jì)算直線L與直線L′之間的夾角。

此外，本發(fā)明還提出了一種GPS坐標(biāo)與局部坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換驗(yàn)證方法，用于驗(yàn)證進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性；

其包括以下步驟：

a.在局部坐標(biāo)系下確定三個(gè)已知點(diǎn)C、D、E；

b.利用局部坐標(biāo)系與WGS84坐標(biāo)系之間的偏移角度對(duì)此三個(gè)已知點(diǎn)進(jìn)行偏移,獲取此三個(gè)已知點(diǎn)在WGS84坐標(biāo)系下對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)C′D′E′；

c.利用GPS獲取此三個(gè)已知點(diǎn)在WGS84坐標(biāo)系下的坐標(biāo)值；

d.比較步驟c中的坐標(biāo)值與步驟b中獲取的C′D′E′的坐標(biāo)值的一致性。

本發(fā)明的有益效果是：可以實(shí)現(xiàn)GPS坐標(biāo)與局部坐標(biāo)之間的快速轉(zhuǎn)換，使得在實(shí)際工程應(yīng)用中可以有效地將GPS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成工程施工中實(shí)際所需要的數(shù)據(jù)；此外，本發(fā)明還對(duì)計(jì)算出來(lái)的偏移角度的準(zhǔn)確性進(jìn)行驗(yàn)證，便于準(zhǔn)確快速找出GPS坐標(biāo)在局部坐標(biāo)系中的對(duì)應(yīng)位置。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明旨在提出一種GPS坐標(biāo)與局部坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換及驗(yàn)證方法，實(shí)現(xiàn)將GPS坐標(biāo)數(shù)據(jù)快速轉(zhuǎn)換為工程應(yīng)用需要的局部坐標(biāo)數(shù)據(jù)，并對(duì)轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)驗(yàn)證其準(zhǔn)確性。

具體實(shí)現(xiàn)方案包括GPS坐標(biāo)與局部坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換方法及GPS坐標(biāo)與局部坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換驗(yàn)證方法，下面進(jìn)行具體闡述：

對(duì)于GPS坐標(biāo)與局部坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換方法，其包括以下步驟：

a.在局部坐標(biāo)系下確定兩個(gè)已知點(diǎn)A、B；

b.將A、B兩點(diǎn)連接成一條直線L；

c.利用GPS獲取A、B兩點(diǎn)在WGS84坐標(biāo)系下的對(duì)應(yīng)坐標(biāo)點(diǎn)A′、B′；

d.將A′、B′兩點(diǎn)連接成一條直線L′；

e.計(jì)算直線L與直線L′之間的夾角，即為局部坐標(biāo)系與WGS84坐標(biāo)系之間的偏移角度；

f.當(dāng)需要將GPS坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為局部坐標(biāo)時(shí)，將所獲取的GPS坐標(biāo)按照步驟e中計(jì)算出來(lái)的偏移角度進(jìn)行偏移。

其中，步驟e中所述計(jì)算直線L與直線L′之間的夾角的具體方法為：

獲取A、B兩點(diǎn)之間的直線距離，獲取A′、B′之間的直線距離，利用勾股定理計(jì)算直線L與直線L′之間的夾角，此夾角實(shí)際為直線L與直線L′延長(zhǎng)線的夾角。

為了對(duì)上述獲取的偏移角度進(jìn)行驗(yàn)證，本發(fā)明中的對(duì)于GPS坐標(biāo)與局部坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換驗(yàn)證方法包括以下實(shí)現(xiàn)步驟：

a.在局部坐標(biāo)系下確定三個(gè)已知點(diǎn)C、D、E；

b.利用局部坐標(biāo)系與WGS84坐標(biāo)系之間的偏移角度對(duì)此三個(gè)已知點(diǎn)進(jìn)行偏移,獲取此三個(gè)已知點(diǎn)在WGS84坐標(biāo)系下對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)C′D′E′；

c.利用GPS獲取此三個(gè)已知點(diǎn)在WGS84坐標(biāo)系下的坐標(biāo)值；

d.比較步驟c中的坐標(biāo)值與步驟b中獲取的C′D′E′的坐標(biāo)值的一致性。

與傳統(tǒng)的兩個(gè)坐標(biāo)系做比對(duì)的方法相比，本發(fā)明采用了一種最便捷和快速的計(jì)算方法來(lái)解決兩個(gè)坐標(biāo)系之間的偏移量，使GPS獲得的坐標(biāo)通過(guò)既定的計(jì)算方法即可測(cè)算出被測(cè)物體在局部坐標(biāo)系下的實(shí)際位置。