某樓盤設計圖
成果,疊加DOM 的預覽圖

老家縣城有個號稱風水特別好的樓盤出了設計圖,正好手裡有縣城的DOM和DEM,還有幾個控制點坐標。就想著把這規劃圖疊加上去看看哪棟樓纔是風水最好的樓王。這張設計圖是手機隨意拍下來的,一看上面還標上了紅線界址點坐標,於是就有了這個想法,學為所用。

首先分析一下數據。已知項目所在地位於117E和118.5E之間並且很靠近118.5E,設計圖Y坐標為47開頭6位數字,猜測為118.5°投影不帶帶號。

然後是確定坐標系,思路是這樣子的:現有DOM和DEM數據是西安80坐標系,將界址點展點至圖層疊加,看能否和樓盤位置大致對上。位置對上了並且很準的話,可以直接確定設計圖也是西安80坐標系;CGCS2000坐標系和80坐標系一般是東西偏差100米左右,南北10米左右,依據這個也能確定是否為CGCS2000坐標系;都不是的話基本可以確定為北京54坐標繫了,並且54和80坐標系一般是東西偏差50米左右,國內一般也就這三種。

樓盤位置DOM,解析度0.1米,但數據較舊,可以看到舊房子還未拆遷。
樓盤位置GOOGLE影像,時效性較強,已拆除大半。

DEM渲染圖,可以猜猜風水學上叫啥

將紅線界址點展點到DOM,發現有部分界址點區域到了右下角紅色房子處,而紅色房子是可以確定不在樓盤範圍。偏差大概是東西50米左右的。所以先確定為設計圖為北京54坐標系下的118.5E投影(吐槽一下這都啥年代了還用54坐標系)。

然後就涉及到坐標系轉換的操作了,正好手上有該地區的幾個控制點,其中還有一個級別還挺高的A級點。數據涉密就不展示了。

這裡我們使用平面四參數方式來進行坐標轉換,兩個以上的控制點可以用最小二乘法計算轉換參數

平面四參數方程

線性代數功底好的同學可以手算,也有很多現成的程序可以計算參數,甚至還可以自個寫個程序是吧。

我這裡使用中海達笑臉工具計算轉換參數
中海達笑臉工具四參數計算模塊

小軟體輸數據麻煩了點,我們需要54轉換至80的參數,所以這裡源坐標輸入控制點成果中的54坐標係數值,目標控制點輸入80坐標係數值。我有五對控制點,總共10個坐標對,20個數字,眼睛都看花了。

需要注意的是計算參數要統一投影方式,源坐標和目標坐標投影帶要一樣,橫坐標去掉帶號(控制點成果裏坐標一般帶著帶號)。

計算成果四參數為兩個平移量,一個縮放量和一個旋轉量。dx,dy,t,k。

現在有了54轉換到80的轉換參數就可以對紅線界址點進行坐標轉換了。需要注意的是轉換參數針對的是117°E的投影數據,需要將界址點進行換帶。用arcgis工具箱裏的投影工具,將界址點由54坐標系118.5E投影至54坐標系117E。另外,投影工具需要將輸入數據定義一個坐標系,剛剛我們只是展點,還未定義,使用arcgis工具箱裏的定義投影工具。118.5°E投影不是arcgis預設的投影方式,還需要新建一個投影坐標系,先隨便雙擊一個54坐標系下的投影坐標系,比如說Beijing_1954_3_Degree_GK_CM_117E。將其中的Central_Meridian改為118.5,並且將名稱改為Beijing_1954_1.5_Degree_GK_CM_118.5E。

自定義的北京54坐標系118.5°E投影

換帶成功後要進行坐標轉換。arcgis不支持對圖形直接四參數轉換,只能將點坐標導出成文本,對數值進行計算,通過四參數公式計算成80坐標系下的坐標值。(後面會寫一篇基於arcpy的四參數轉換工具的文章,就不用這麼麻煩可以直接對圖形進行轉換了)

數據放到EXCEL中用上面的四參數公式計算一下再展點成圖層就是80坐標系下的界址點,疊加到DOM中發現這次範圍還是很準的。

經過坐標轉換的界址點,發現範圍和這個樓盤已知的建設範圍是差不多的

然後就是將那張手機拍下來的樓盤設計圖配準上去了。

使用配準工具條,添加控制點,將十字絲盡量準確的捕捉到設計圖上的界址位置,連接至展點好的界址點圖層。因為畸變較大,界址點最好全用上,使用三次多項式方法配準。

配準好的設計圖

最後,用界址點勾勒一個小區範圍內的面,裁剪一下就是文章開頭的成果圖了。

簡單的數字化一下,疊加DEM看看哪個是風水最好的樓王。

就是這倆了,不過好像是別墅啊,買不起買不起。

(最後反覆看了一下,應該沒有涉密數據被我傳上去)


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