[发明专利]面向水电工程地质施工编录的现场三维坐标体系建立方法

说明书

本发明涉及一种根据水电工程地质测绘现场的勘测数据进行野外现场快速编录和坐标处理的方法，其公开了一种面向水电工程地质施工编录的现场三维坐标体系建立方法，实现快速计算并存储大地坐标、局部坐标与绘制像素坐标。包括：A、获取欲编录地质对象的三个控制点；B、以控制点确定的平面为局部编录平面，确定局部坐标系的坐标轴方向；C、计算控制点的外包络矩形，建立局部编录坐标系，确定其与大地坐标系的转换关系T₁；D、获取外包络矩形的四个顶点在绘图区域的位置；E、以外包络矩形的四个顶点为控制点，确立局部编录坐标系和像素坐标系的转换关系T₂；F、绘制并记录地质对象的几何标记，所获取的像素坐标通过T₂转换为局部编录坐标，再通过T₁转换为大地坐标。

技术领域

本发明涉及一种根据水电工程地质测绘现场的勘测数据进行野外现场快速编录和坐标处理的方法，特别涉及一种面向水电工程地质施工编录的现场三维坐标体系建立方法。

背景技术

水电工程地质野外测绘过程中，施工编录阶段所面对的地质对象多是需要绘图记录的，例如边坡、洞室和地基的编录。传统的施工编录多是利用坐标纸进行现场描绘，或是利用数字影像记录信息以便后期整理，这些方法都不可避免地需要求解工程大地坐标、编录现场的局部编录坐标和描绘(影像)坐标之间的关系，其中涉及到大量的矩阵运算和几何分析，不便于施工编录的开展。

因此，基于上述问题，本发明提供了一种面向水电工程地质施工编录的现场三维坐标体系快速建立方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提出一种面向水电工程地质施工编录的现场三维坐标体系建立方法，用于水电工程地质野外测绘现场的地质信息记录与绘制，快速计算并存储大地坐标、局部坐标与绘制像素坐标。

本发明解决上述技术问题所采用的方案是：

面向水电工程地质施工编录的现场三维坐标体系建立方法，包括以下步骤：

步骤A、在野外现场获取欲编录地质对象的三个控制点，记录其在大地坐标系下的坐标值；

步骤B、以三个控制点所确定的平面为局部编录平面，根据局部编录面和大地平面的位置关系，确定局部坐标系的坐标轴方向；

步骤C、计算三个控制点的外包络矩形，以该矩形的左下顶点为局部编录坐标系的原点，建立局部编录坐标系，并确立大地坐标系与局部编录坐标系的转换关系T₁；

步骤D、获取电脑终端的绘图区域的宽和高，计算宽高比，并与外包络矩形的宽高比进行比较，依此获取外包络矩形的四个顶点在绘图区域的位置，即四个顶点的像素坐标；

步骤E、以外包络矩形的四个顶点为控制点，确立局部编录坐标系和像素坐标系的转换关系T₂；

步骤F、在电脑终端上绘制并记录地质对象的几何标记，所获取的像素坐标通过T₂转换为局部编录坐标，再通过T₁转换为大地坐标。

作为进一步优化，步骤A中，通过搭载着水利水电工程地质三维实景野外编录填图装置系统的平板电脑和GPS装置，在野外现场获取欲编录地质对象的三个控制点。

作为进一步优化，步骤A中的水利水电工程地质三维实景野外编录填图装置系统是根据野外地质勘测获得的地质编录信息在数字三维场景中进行标记、绘制、处理和分析的工程地质野外辅助系统，该系统可配合GPS、电子罗盘等设备，为工程地质野外测绘工作提供三维实景工作平台、数字化编录操作和快速分析预测功能；

作为进一步优化，步骤A中的欲编录地质对象的三个控制点，是指工程地质施工编录对象的编录作业控制点，这些控制点互不共线，通过编录前的现场标识和GPS位置标定，获得其在大地坐标系下的坐标值。