坐标系统网上转换平台设计与实现

坐标系统网上转换平台设计与实现
摘要：本文介绍了我国常用的坐标系统，指出了在使用过程中存在坐标转换的不便之处，设计了网上转换平台的功能模块，并结合技术开发实现。

关键词：常用坐标系统；坐标转换；网上转换；
引言。

1953年起我国参照前苏联采用克拉索夫斯基（Krassovsky）椭球体建立了我国的北京54坐标系，1978年采用国际大地测量协会推荐的1975（IAG75）地球椭球体建立了我国新的大地坐标系西安80坐标系，而随着GPS定位精度的不断提高，GPS技术在测量中的应用也越来越广泛，由于GPS卫星星历表示于WGS-84坐标系中，算得的GPS定位结果也直接表示在WGS84坐标系中。

因此，当前我国的坐标系统使用是比较复杂的，为了实现数据的重用或扩展原有系统，就需要实现数据在不同坐标系下的相互转换。

当前各类GIS平台如ArcGIS、MapInfo、SuperMap虽然都提供了坐标系转换功能，但是操作复杂不易掌握且转换参数对外保密，还有一些单机的小型软件专门用于坐标系的转换，然而使用过程中存在以下问题：不能跨平台运行；需要下载程序有可能感染病毒；程序更新后需要重新下载程序。

而网络程序就可以解决以上问题。

本文在研究坐标系转换和地图投影相关理论的基础上，利用技术实现了B/S模式下的坐标系转换系统。

1 坐标转换概述
目前国内常见的转换主要有两种：1.同一坐标系统内的转换，如大地坐标（BLH）转换为平面直角坐标（XYZ）；
2.不同坐标系统的相互转换，如北京54、西安80和WGS84坐标系的相互转换以及任意两空间坐标系的转换。

1.1大地坐标（BL）转换为高斯直角坐标（xy）
我国规定1:1万、1:2.5万、1:5万、1:10万、1:25万、1:50万比例尺地形图，均采用高斯克吕格投影。

1:2.5至1:50万比例尺地形图采用经差6度分带，1:1万比例尺地形图采用经差3度分带。

高斯克吕格投影规定以中央经线为X轴，赤道为Y轴，两轴的交点为坐标原点。

X坐标值在赤道以北为正，以南为负；Y坐标值在中央经线以东为正，以西为负。

我国在北半球，X坐标皆为正值。

Y坐标在中央经线以西为负值，运用起来很不方便。

为了避免Y坐标出现负值，将各带的坐标纵轴西移500公里，即将所有Y值都加500公里。

由于高斯-克吕格投影每一个投影带的坐标都是对本带坐标
原点的相对值，所以各带的坐标完全相同，为了区别某一坐
标系统属于哪一带，在横轴坐标前加上带号[1]。

通过高斯正、反算，可以将高斯直角坐标化算为大地坐标，或将大地坐标化算为高斯直角坐标。

1.2不同坐标系统的相互转换
坐标转换的过程就是转换参数的求解过程，常用的方法有三参数法、四参数法和七参数法。

通常采用布尔莎七参数变换公式进行转换，公式如下[2]：
其中?驻X0，?驻Ｙ０，?驻Ｚ０是平移参数；m是尺度比参数；?着x,?着y,?着z是旋转参数。

解算这七个参数，至少要用到三个已知点，采用间接平差模型进行解算，解得七参数后，利用布尔莎公式就可以进行未知点的坐标转换了，每输入一组坐标值，就能求出它在新坐标系中的坐标。

2 系统设计
2.1 设计目标
基于B/S模式实现国内常用的三种坐标系间数据的相互转换。

在保证程序正确运行的基础上，具有良好的界面和交互性。

2.2 功能设计
系统功能结构图如下:
2.3 系统软件环境
2.3.1 服务器端运行环境：
中文Windows Server 2003 Enterprise Edition SP2
Microsoft Internet Information Sever 6.0
.NET Framework 2.0
Ajax v1.0
2.3.2 客户机端运行环境：
安装有网络浏览器的任意系统
2.3.3 系统开发环境：
中文Windows Server 2003 Enterprise Edition SP2
Microsoft Internet Information Sever 6.0
.NET Framework 2.0
Visual Web Developer 2005
Ajax v1.0
3 主要功能的实现
3.1 数据上传模块
数据上传模块用于获取用户要处理的数据。

坐标数据在任何平台上都可以很容易的保存为文本文件或XML文件，
该模块支持后缀为txt或xml的数据输入，如果是其他类型的数据须先将数据转换为以上数据类型中的一种，然后再上传。

为了易于复用程序，将该模块封装为一个用户控件，用户控件可以基于现有控件用可视化的方法快速创建，可极大的提高程序的开发效率。

该模块有一个GridView控件、一个FileUpLoad控件和两个按钮控件组成。

GridView控件用于显示数据；点击上传按钮后用户选择的文件并不会上传的服务器端，服务器端只是从文件中读取数据流并以Dataset的形式并保存到Session中所以不会产生大量的磁盘I/O操作；清空按钮用于清空对应的会话（Session）数据。

该控件提供了两个属性，NAME属性用于设定上传的数据对应的Session 变量的名称，ColumnName属性是一个字符串通过设定该值可以控制GridView中数据的列数和对应的列名。

控件上传按钮后台代码如下：
protected void Button2_Click(object sender, EventArgs e) {
if (FileUpload1.HasFile)
{
DataSet ds = (DataSet)Session[name];
DataTable dt = ds.Tables[0];
if
(FileUpload1.FileName.Substring(FileUpload1.FileName.Index Of('.')+1,3) == "xml")
{//如果是xml文件则使用Dataset类的ReadXml方法读取
ds.ReadXml(FileUpload1.FileContent);
}
if
(FileUpload1.FileName.Substring(FileUpload1.FileName.Index Of('.') + 1, 3) == "txt")
{//如果是txt文件则如下处理
StreamReader sr = new
StreamReader(FileUpload1.FileContent);
while (!sr.EndOfStream)
{//读取文件内容并填充数据集
string str=sr.ReadLine();
string[] strs = str.Split(new char[] { ' ', ',', '\r' });。