一张图教你有效地判别图纸坐标系(修正版)
前言
工程图纸想必很多人工作中都会接触到。由于处理软件的不同,图纸的格式类型有很多,CAD生产的dwg格式、GIS软件生产的shp格式、edb格式等等,但它们都能完美地进行格式转换。
看图大家都会看,而当我们需要用图的时候,往往会被不统一、不明确的坐标系卡了脖子:
- 图纸叠加后发现两幅图之间隔了“一个太平洋”,完全接不上;
- 明明图上写的北京54坐标系,叠加起来总是差个几十米;
- 提供的图纸不规范,图上根本没有标明坐标系,咋办?
今天,营地君带大家走出这万里长征的第一步:明确图纸的坐标系。
先简单介绍一下CAD图纸涉及到的常用坐标系,再给大家分享一个判断方法,适用于对坐标系仍然不太明白的读者。
01
图纸常用坐标系
工程图纸涉及的坐标系一般有以下几种:
第1类、标准投影坐标系(加带号)
标准投影坐标系指的是国家2000、北京54、西安80坐标。
根据国家要求,从2018年开始,就要全面统一使用2000国家大地坐标系。但事实上,由于各种老旧数据太多、太杂,没办法一下子转换过来,所以北京54、西安80仍然还在使用。
高斯投影分带
一般采用高斯3°分带方式,中央经线为(72°、81°、...、132°、135°),CAD中坐标表示为(8位数的东坐标,7位数的北坐标),这种坐标具有唯一性。
第2类、标准投影坐标系(不加带号)
和第1类一样,指的也是国家2000、北京54、西安80坐标,也采用高斯3°分带方式,但为了使用简便,省去了带号,CAD中坐标表示为(6位数的东坐标,7位数的北坐标),这种坐标就不具有唯一性了。
举个例子,在105°经线上的某一点,采用中央经线105°(带号为35)的投影坐标为(35500000,3300000);在108°经线上的某一点,采用中央经线108°(带号为36)的投影坐标为(36500000,3300000),若采用省去带号的表达方式,则两点的坐标均为(500000,3300000)。
但我们知道,这两点并不在同一个位置。
所以说,在分析这种坐标系时,必须要明确其对应的带号或者中央经线。
第3类、标准投影坐标系(省去大数)
这种情况往往也是以国家2000、北京54、西安80坐标为基础。
在第二种坐标表达方式的前提下,对于有的城市,可能其坐标变化不大,不会影响前两位数,比如某城市的坐标区间可能为东坐标500000~599999,北坐标3300000~3399999。于是,为了当地工程项目使用方便,往往将东坐标的5和北坐标的33省去,这样就得到了一个(5位数,5位数)的简易坐标,有的地方也称为54小坐标、80小坐标等。
对于这种小坐标,通过简单的平移就能得到对应坐标系下的标准坐标。
第4类、城市独立坐标系
高斯投影分带本身就是为了有效地限制长度变形,但是在投影带的边缘地区,其长度变形仍然达到了很大的数值(大于规范要求的每公里2.5公分)。
为了进一步控制投影变形(小于规范要求的每公里2.5公分),建立城市独立坐标系,使计算的长度在实际应用时(如工程放样时)不需要做任何的改正。
上海2000坐标系启用公告
城市独立坐标系往往是利用采用当地的概略经度作为中央经线而建,因此与国家2000、北京54、西安80这三种标准坐标系相隔较远。中央经线每差1°,东坐标会差100多公里,很好辨识。
但也不排除某些地方使用城市独立坐标系时,也会像上面的第三类一样省去大数。
第5类、工程独立坐标系
仅针对某个局部工程建立的自己的工程坐标系,只是用来表达工程要素的相对位置关系。这种坐标的位数可能比5位数更少。
02
如何判定图纸的坐标系
根据CAD中xy坐标的位数,我们只能进行大致地区分坐标系所属的类别:
- (8位,7位)——第1类
- (6位,7位)——第2类、第4类
- (5位,5位)——第3类、第4类、第5类
结合CGCS2000、西安80、北京54坐标系之间的大概的相对位置关系:(北京54在CGCS2000的西北方向,西安80在CGCS2000的西南方向,图中所标注的距离为大致距离,仅供参考)
坐标系相对位置关系(修正版)
于是,再根据以往经验,营地君做了一个判别流程图:
判别流程图(修正版)
思路很简单:将CAD图纸原来的坐标系按标准的CGCS2000坐标系导入奥维,再根据矢量数据和影像底图的偏移情况,来判断原图坐标系。
而奥维地图有个特点:会自动识别图纸的坐标系带号。因此,无论是有带号的(8位、7位)坐标,还是无带号的(6位、7位)坐标,导入之后都在实际位置。
不过,这个判别方法也有盲区。比如单独的地块范围线、单独的点等在影像上无法明显参照的图纸。面对这种情况,最好的办法,还是向图纸提供方核对坐标系。
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