一種三維坐標轉(zhuǎn)換方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種三維坐標轉(zhuǎn)換方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 據(jù)統(tǒng)計，當今信息化社會中人類活動所涉及的信息總量中有近80%與空間位置信 息相關(guān)聯(lián)。隨著社會的發(fā)展，各行各業(yè)對于空間位置信息的需求越來越廣泛。由于各種坐 標系統(tǒng)和高程系統(tǒng)的存在，坐標轉(zhuǎn)換已成為空間位置信息確定中的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
[0003]目前，坐標轉(zhuǎn)換已經(jīng)涉及到各行各業(yè)的應用，如導航定位、資源調(diào)查、遙感圖像分 析、城市建設與管理等等。現(xiàn)有技術(shù)中，坐標轉(zhuǎn)換只能在本地進行，作業(yè)效率低下。而且，用 戶應用時必須于本地安裝轉(zhuǎn)換程序和參數(shù)，其程序和參數(shù)用戶直接可見，不利于成果的保 密，也導致數(shù)據(jù)安全性和用戶廣泛性較差。另外，現(xiàn)有技術(shù)中一般只能進行平面轉(zhuǎn)換，如需 確定正常高等高程值，還要再以高程擬合等方法近似地求解，難以滿足三維坐標實時精密 轉(zhuǎn)換的需求。而且，轉(zhuǎn)換參數(shù)一般是根據(jù)原始平面坐標所在區(qū)域人工進行選取，浪費人力物 力且容易出錯。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明實施例提出一種三維坐標轉(zhuǎn)換方法及裝置，能夠自動對原始三維坐標進行 轉(zhuǎn)換，提高轉(zhuǎn)換效率和準確性。
[0005] 本發(fā)明實施例提供一種三維坐標轉(zhuǎn)換方法，包括：
[0006] 接收用戶端發(fā)送的原始三維坐標；所述原始三維坐標包括原始平面坐標和原始高 程；
[0007] 以所述原始平面坐標在原始平面區(qū)域上的位置點為起點作一條射線，逐一計算所 述射線與每個坐標轉(zhuǎn)換區(qū)域的邊界線的交點個數(shù)，并將交點個數(shù)為奇數(shù)的坐標轉(zhuǎn)換區(qū)域所 對應的轉(zhuǎn)換參數(shù)作為所述原始平面坐標的轉(zhuǎn)換參數(shù)；所述坐標轉(zhuǎn)換區(qū)域是將所述原始平面 區(qū)域按照轉(zhuǎn)換參數(shù)進行劃分后的一個子區(qū)域；
[0008] 根據(jù)所述原始平面坐標的轉(zhuǎn)換參數(shù)，將所述原始平面坐標轉(zhuǎn)換為目的平面坐標；
[0009] 根據(jù)所述目的平面坐標和預先建立的似大地水準面模型，將所述原始高程轉(zhuǎn)換為 目的高程；
[0010] 將所述目的平面坐標和所述目的高程反饋給所述用戶端。
[0011] 進一步地，所述以所述原始平面坐標在原始平面區(qū)域上的位置點為起點作一條射 線，逐一計算所述射線與每個坐標轉(zhuǎn)換區(qū)域的邊界線的交點個數(shù)，并將交點個數(shù)為奇數(shù)的 坐標轉(zhuǎn)換區(qū)域所對應的轉(zhuǎn)換參數(shù)作為所述原始平面坐標的轉(zhuǎn)換參數(shù)，具體包括：
[0012] 以所述原始平面坐標在原始平面區(qū)域上的位置點為起點，以所述原始平面區(qū)域上 建立的坐標系的縱軸平行方向作一條射線；
[0013] 逐一選取每個坐標轉(zhuǎn)換區(qū)域；
[0014] 逐一獲取所選取的坐標轉(zhuǎn)換區(qū)域的每條邊界線的兩個端點的坐標，并判斷所述位 置點的橫坐標是否位于所述兩個端點的橫坐標之間；
[0015] 若是，則分別計算所述兩個端點所在邊界線的第一斜率和所述位置點與所述兩個 端點中橫坐標小的端點的連線的第二斜率，并比較所述第一斜率和所述第二斜率的大小， 若所述第一斜率大于所述第二斜率，則所述射線與所述邊界線具有交點，若所述第一斜率 小于所述第二斜率，則所述射線與所述邊界線沒有交點；
[0016] 若否，則所述射線與所述邊界線沒有交點；
[0017] 逐一統(tǒng)計所述射線與每個坐標轉(zhuǎn)換區(qū)域的邊界線的交點個數(shù)，并將交點個數(shù)為奇 數(shù)的坐標轉(zhuǎn)換區(qū)域所對應的轉(zhuǎn)換參數(shù)作為所述原始平面坐標的轉(zhuǎn)換參數(shù)。
[0018] 進一步地，所述轉(zhuǎn)換參數(shù)包括平移參數(shù)、尺度參數(shù)和旋轉(zhuǎn)角參數(shù)；轉(zhuǎn)換的公式如 下：
[0020] 其中
為所述目的平面坐標
為所述原始平面坐標
為所述平移參 數(shù)，α為所述旋轉(zhuǎn)角參數(shù)，m為所述尺度參數(shù)。
[0021] 進一步地，所述根據(jù)所述目的平面坐標和預先建立的似大地水準面模型，將所述 原始高程轉(zhuǎn)換為目的高程，具體包括：
[0022] 讀取所述目的平面坐標位于所述似大地水準面模型上格網(wǎng)點；
[0023] 采用雙線性內(nèi)插算法，計算所述格網(wǎng)點相應的高程異常；
[0024] 根據(jù)所述高程異常和所述原始高程，計算獲得目的高程。
[0025] 進一步地，在所述接收用戶端發(fā)送的原始三維坐標之前，還包括：
[0026] 接收所述用戶端發(fā)送的連接請求，與所述用戶端建立連接；
[0027] 在所述將所述目的平面坐標和所述目的高程反饋給所述用戶端之后，還包括：
[0028] 向所述用戶端發(fā)送關(guān)斷指令，斷開與所述用戶端的連接。
[0029] 相應的，本發(fā)明實施例還提供一種三維坐標轉(zhuǎn)換裝置，包括：
[0030] 接收模塊，用于接收用戶端發(fā)送的原始三維坐標；所述原始三維坐標包括原始平 面坐標和原始高程；
[0031] 轉(zhuǎn)換參數(shù)獲取模塊，用于以所述原始平面坐標在原始平面區(qū)域上的位置點為起點 作一條射線，逐一計算所述射線與每個坐標轉(zhuǎn)換區(qū)域的邊界線的交點個數(shù)，并將交點個數(shù) 為奇數(shù)的坐標轉(zhuǎn)換區(qū)域所對應的轉(zhuǎn)換參數(shù)作為所述原始平面坐標的轉(zhuǎn)換參數(shù)；所述坐標轉(zhuǎn) 換區(qū)域是將所述原始平面區(qū)域按照轉(zhuǎn)換參數(shù)進行劃分后的一個子區(qū)域；
[0032] 平面坐標轉(zhuǎn)換模塊，用于根據(jù)所述原始平面坐標的轉(zhuǎn)換參數(shù)，將所述原始平面坐 標轉(zhuǎn)換為目的平面坐標；
[0033] 高程轉(zhuǎn)換模塊，用于根據(jù)所述目的平面坐標和預先建立的似大地水準面模型，將 所述原始高程轉(zhuǎn)換為目的高程；以及，
[0034] 反饋模塊，用于將所述目的平面坐標和所述目的高程反饋給所述用戶端。
[0035] 進一步地，所述轉(zhuǎn)換參數(shù)獲取模塊具體包括：
[0036] 射線獲取單元，用于以所述原始平面坐標在原始平面區(qū)域上的位置點為起點，以 所述原始平面區(qū)域上建立的坐標系的縱軸平行方向作一條射線；
[0037] 選取單元，用于逐一選取每個坐標轉(zhuǎn)換區(qū)域；
[0038] 判斷單元，用于逐一獲取所選取的坐標轉(zhuǎn)換區(qū)域的每條邊界線的兩個端點的坐 標，并判斷所述位置點的橫坐標是否位于所述兩個端點的橫坐標之間；
[0039] 交點判斷單元，用于若是，則分別計算所述兩個端點所在邊界線的第一斜率和所 述位置點與所述兩個端點中橫坐標小的端點的連線的第二斜率，并比較所述第一斜率和所 述第二斜率的大小，若所述第一斜率大于所述第二斜率，則所述射線與所述邊界線具有交 點，若所述第一斜率小于所述第二斜率，則所述射線與所述邊界線沒有交點；
[0040] 交點識別單元，用于若否，則所述射線與所述邊界線沒有交點；以及，
[0041] 統(tǒng)計單元，用于逐一統(tǒng)計所述射線與每個坐標轉(zhuǎn)換區(qū)域的邊界線的交點個數(shù)，并 將交點個數(shù)為奇數(shù)的坐標轉(zhuǎn)換區(qū)域所對應的轉(zhuǎn)換參數(shù)作為所述原始平面坐標的轉(zhuǎn)換參數(shù)。
[0042] 進一步地，所述轉(zhuǎn)換參數(shù)包括平移參數(shù)、尺度參數(shù)和旋轉(zhuǎn)角參數(shù)；轉(zhuǎn)換的公式如 下：
[0044] 其中：
為所述目的平面坐標，
為所述原始平面坐標，
為所述平移參 數(shù)，α為所述旋轉(zhuǎn)角參數(shù)，m為所述尺度參數(shù)。
[0045] 進一步地，所述高程轉(zhuǎn)換模塊具體包括：
[0046] 讀取單元，用于讀取所述目的平面坐標位于所述似大地水準面模型上格網(wǎng)點；
[0047] 計算單元，用于采用雙線性內(nèi)插算法，計算所述格網(wǎng)點相應的高程異常；以及，
[0048] 獲取單元，用于根據(jù)所述高程異常和所述原始高程，計算獲得目的高程。
[0049] 進一步地，所述三維坐標轉(zhuǎn)換裝置還包括：
[0050] 連接模塊，用于接收所述用戶端發(fā)送的連接請求，與所述用戶端建立連接；以及，
[0051] 斷開模塊，用于向所述用戶端發(fā)送關(guān)斷指令，斷開與所述用戶端的連接。
[0052] 實施本發(fā)明實施例，具有如下有益效果：
[0053] 本發(fā)明實施例提供的三維坐標轉(zhuǎn)換方法及裝置，能夠通過獲取交點個數(shù)來確定原 始平面坐標所在的坐標轉(zhuǎn)換區(qū)域，進而獲取原始平面坐標的轉(zhuǎn)換參數(shù)，實現(xiàn)對原始平面坐 標的自動轉(zhuǎn)換，根據(jù)預先建立的似大地水準面模型對原始高程進行轉(zhuǎn)換，提高三維坐標的 轉(zhuǎn)換效率和準確性；與用戶端建立連接，對用戶端的原始平面坐標進行統(tǒng)一轉(zhuǎn)換，提高轉(zhuǎn)換 效率和數(shù)據(jù)安全性；廣泛應用于空間位置確定、移動位置服務