论文部分内容阅读
随着地理信息技术、网络技术和空间信息技术快速发展,空间地理信息应用日益广泛,以前所未有的方式改变着人类的生活。对地理信息系统来说,空间数据是核心,而空间分析是灵魂,同时,地理信息系统的基础一坐标系统,是进行空间分析的前提。不同的信息源,其用途、比例尺等基础也会不同,据此采集的空间地理数据不可能用单一的坐标系存储,要建立统一的坐标系统,必须进行坐标系变换,空间数据的坐标变换是地理信息系统实现多源数据无缝集成的基础,也是正确进行空间分析及成果显示的基础。
地应力与岩石力学性质数据库就是油田利用油井地理信息的一个典型代表。地应力与岩石力学性质数据库油井数据来源广泛,油井地理坐标表示方法多样化,包括有北京54坐标系、WGS84坐标系等多种表达方式,如何整合这些空间地理坐标,把它们正确地显示到地理信息系统平台上,决定着将来数据库系统的空间查询和空间分析的正确与否,因此,必须对井点坐标系进行变换,转换成同一种坐标系下坐标,才能正确地把井点数据表示到地图上。
本文首先从大地测量学、地图学和地理信息系统之间的关系探讨了地理信息系统坐标系的建立。具体内容包括地球自然表面、水准面、地球椭球体、基准面、大地坐标系、地理坐标系、地图投影坐标系等相关概念的理解以及相互联系,其中地球椭球体和基准面构成地理坐标系,地图投影构成投影坐标系,而地理坐标系和投影坐标系一起构成地理信息系统坐标系。同时,以西安80坐标系和WGS84坐标系建立为例,深入理解不同类型坐标系统定义的方法,为坐标系进行变换奠定理论基础。
坐标系变换方法包括空间直角坐标系与大地坐标系相互变换公式、不同空间直角坐标系之间转换和以高斯一克吕格投影为代表的大地坐标系与投影坐标系的变换。空间直角坐标系与大地坐标系相互变换是实现不同空间直角坐标系之间转换和大地坐标系与投影坐标系的变换的纽带,不同空间直角坐标系之间转换实现不同基准面之间的转换,而大地坐标系与投影坐标系的变换实现地图投影。经过上面三步坐标系变换及转换,我们可以把基于地理信息系统的任何一种坐标系统下的坐标转换成另一种坐标系统下的坐标。本章详细介绍了空间直角坐标系之间转换的模型,重点以七参数法为例,从理论到最后的数值计算完整地论述了一次。同时,我国规定1:1万、1:2.5万、1:5万、1:10万、1:25万、1:50万基本比例尺地形图采用高斯-克吕格投影,因此,本文重点研究高斯-克吕格投影原理及其正反解算法。最后,通过把武汉鲁巷地区的北京54坐标系下矢量地图转换成WGS84坐标系下的矢量地图,然后与该地区的WGS84坐标系下的遥感影像进行配准,效果很好,实现了ARCGIS软件下的坐标系变换。
基于以上原理及算法,解决地应力与岩石力学性质数据库系统的两个问题:1)GPS数据点在西安80地形图中的定位;2)基于VB+Mapx的地应力与岩石力学性质数据库坐标系统建立。最后在地应力与岩石力学性质数据库系统中实现油井空间数据和属性数据绑定,输出各种类型的专题图。