影像与完美矢量套合技术文档
本文档要解决的问题如下:
1.如何将卫星影像导出为cad,并与现有的cad图形套合
2.如何将CAD图形导入到软件中,与卫星影像进行套合
众所周知, CAD图形文件常为80或者54坐标系高斯投影,而Google Earth 上的影像则为WGS84坐标系经纬度投影,这两种数据其坐标系采用的是不同的参考椭球,要想实现影像和矢量完美套合,须涉及到不同椭球之间坐标转换,常用的方法有三参数法、四参数和七参数法,本文采用七参数法。
首先说七参数,两个不同的坐标系之间转换时,通常使用七参数模型(数学方程组),在该模型中有七个未知参数,即:
(1)三个坐标平移量(△X,△Y,△Z),即两个空间坐标系的坐标原点之间坐标差值;
(2)三个坐标轴的旋转角度(△α,△β,△γ)),通过按顺序旋转三个坐标轴指定角度,可以使两个空间直角坐标系的XYZ轴重合在一起。
(3)尺度因子K,即两个空间坐标系内的同一段直线的长度比值,实现尺度的比例转换。
计算七参数至少需要三个公共已知点,在两个不同空间直角坐标系中的六对坐标值,才能推算出这七个未知参数,计算出了这七个参数,就可以通过七参数方程组,将一个坐标系下一个点的坐标值转换为另一个坐标系下。
需要说明的是,七参数各个地方,各有不同,不存在统一的转换参数,并且七参数属于保密范畴。
1)求解七参数
假如你有精确的WGS84到目标坐标系的转换参数(一般可从当地测绘局中获得),我们软件能直接支持,求解七参数这一步可以略过,直接进入下一步。
假如你没有转换参数,可以通过在CAD(或其他图纸资料)中和卫星影像图上找三组及以上公共点(cad和地图上位置对应的三组点),根据这些已知点对求七参数。
当然,如果你有其他渠道获取公共点,比如通过CORS测量或者从当地测试局获取,可以直接通过我们软件计算七参数,略过找公共点这一步。
下面将演示如何找公共点
我们的CAD图形文件为80坐标系高斯投影,如下所示:
在91卫图助手软件找到其在卫星地图中对应的位置
然后在91卫图助手软件中点击七参数计算
弹出一下对话框
点击[点0]对应的文本框,然后点击[请从地图中取点]
这样就从卫星影像中取得了点0的坐标位置,下面我们要在CAD中找到对应的点,并取其坐标位置。
在CAD中点击工具-查询-点坐标,然后点击对应的点,如下所示:
这样就可以获取点0在CAD中的坐标,将X(横坐标),Y(纵坐标)填入到七参数计算对话框中如下所示:
这样就获得第一组公共点,按照以上方法,依次找三组以上公共点(点的分布,尽可能均匀),如下所示:
点击计算七参数:
然后点击保存七参数:
保存以后,我们可以看到七参数内容如下:
至此,我们完成了七参数的求解。
2)在91卫图助手软件下载影像,并通过七参数进行坐标系变换
在91卫图助手软件中拉框选择范围,然后双击下载,弹出下载对话框,在下载对话框中点击导出设置,如下所示:
弹出导出对话框,选择80坐标系高斯投影,如下所示:
然后点击参数:
弹出坐标转换参数对话框,点击导入参数
选择在第一步中计算好的七参数
点击确定,导出对话框也点击确定,下载对话框也点击确定,即可进行下载并进行坐标系转换,下载后的数据为TIFF格式,并带有坐标信息,如下所示
3)将TIFF格式影像数据导入到CAD中,在CAD中与矢量文件套合
首先我们在CAD中打开DXF矢量文件,
然后我们使用Insg影像导入CAD插件(插件在群共享文件中有,其操作步骤,免费版和正式版用户请联系群管理员),将第二步中下载的影像数据,带坐标自动导入到CAD中。
这时需要调整一下显示顺序,让影像作为底图显示,选中影像文件,如下所示:
然后点击工具-显示顺序-后置
结果如下所示,至此,我们完成了CAD中影像和矢量完美套合。
4)在91卫图助手中在软件中加载CAD文件,通过七参数实现影像和CAD的套合点击加载矢量,弹出矢量加载对话框
点击浏览,选择矢量文件
选择80坐标系高斯投影,然后点击参数
点击导入参数,然后选择在前面第一步中算好的七参数
点击确定,矢量加载对话框也点击确定
可以看到在我们软件中也实现了影像和矢量的完美套合。