基于DXF的数字地图投影与坐标系转换方法研究

第29卷第1期2009年1月

海 洋 测 绘

Vol 29,No 1

Jan.,2009

基于DXF的数字地图投影与坐标系转换方法研究

吴敬文,盛 青,王 进

1,2

2

3

(1 同济大学测量与国土信息工程系,上海 200092;2 长江水利委员会水文局长江口水文水资源勘测局,上海 200136;

3 太仓国际集装箱码头有限公司,江苏太仓 215434)

摘要:常用的地形图采用的是高斯投影(陆上地形图)或墨卡托(海图)投影制成,由于实际应用的需要,有时需要同一区域在不同的投影条件甚至是不同坐标系统下的地形图。利用AUTOCAD的DXF接口文件,采用高级语言编写程序,可以快速、精确地实现不同投影和坐标系统下的数字地图间的自由转换。

关键词:数字地图;投影;坐标系统;转换;AUTOCAD;数据交换文件

中图分类号:P282 文献标识码:B 文章编号:1671 3044(2009)01 0028 03

1 概 述

根据有关的测绘标准,小比例尺海图一般采用

WGS84椭球下的墨卡托投影制成,而1 25000~1 500000的陆上地形图多采用1980国家大地坐标系或1954年北京坐标系下的高斯-克吕格投影,在近海区域,由于涉及到图形拼接和方便使用等问题,有时需要不同的坐标系统、不同投影条件下的地形图或海图。

按照常规的制图作业方式,将一定坐标系统和投影条件下的图形制作成另一坐标系统和投影条件下的图形,往往需要经历以下过程:提取数字化地形图中的有用信息;通过坐标转换得到地物点和高程点在另一坐标系统和投影条件下的坐标;在专业测绘作图软件下重新勾绘等高线和改变地物点属性以描绘地物;图廓整饰。

按照上述作业过程来实现在另一坐标系统和投影条件下的制图,将是一个十分费时费力的烦琐过程。

实际上,我们完全可以利用当前广泛使用的数字地图来解决这一问题,以下以AUTOCAD格式下的数字地图为例来阐述这一思想和方法。

AUTOCAD是美国AUTODESK公司推出的计算机绘图软件包,从AUTOCAD12.0版本开始使用了一种称为DXF(dataexchangefile)的数据交换文件来便于用户进行二次开发,扩展了AUTOCAD系统的应用领域,以适应各种不同的应用环境。在目前情况下,基于AUTOCAD制作的地形图大量存在。若能了解清楚不同的地图投影原理、计

算方法和DXF文件的基本结构,我们就可以利用

DXF文件为媒介,通过编程实现地形图中的水深(高程)注记、等深(高)线、地物等基本元素和图廓在不同的坐标系和不同的投影条件下自动转换。2 转换程序的编制

(1)DXF文件的基本结构和定义

DXF类型的图形交换文件是具有专门格式的ASCII码文本文件。可以使用任何文本编辑器打开或对其进行修改,但同时DXF文件具有较为复杂的结构,它由若干个组构成,每组占两行,第一行是组代码,第二行称为组值。组代码相当于数据型的代码,每个组代码的含义是由AUTOCAD系统定义好的。组值相当于数据的值。组代码和组值合起来表示一个数据的含义和它的值。实际上,如果我们只是对具有某些特征的实体感兴趣,就不必去搞清楚所有组代码和组值的含义,而只需知道我们所需要的实体的某些特征就行了。

对于AUTOCADR12而言,一个完整的DXF文件是由四个段和一个文件结尾组成,分别是:HEADER(标题)段;TABLES(标)段;BLOCKS(块)段;ENTITIES(实体)段;ENDOFFILE(文件结束)段(AUTOCADR14增加了OBJECTS(对象)段)。在这几个段中,我们感兴趣的东西存在于ENTITIES(实体)段中。实体段记录了每个实体的名称、所在图层的名字、线型名、颜色、基面高度、厚度、位置等有关的几何数据。

需要了解几种常见的实体在DXF文件中的格式,例如对于实体CIRCLE(圆)的格式如下(假设线

收稿日期:2008 05 28;修回日期:2009 01 05

作者简介:吴敬文(1975 ),男,湖北红安人,工程师,主要从事工程测量和水下地形测量研究。