1.本技术属于施工定位方法技术领域，尤其涉及一种基于坐标转换的输电网施工定位方法。
背景技术：2.在进行项目施工规划设计以及堪探设计等过程中，经常需要对重要的位置或者结构进行定位测量，以便于为后续施工项目的顺利展开提供支撑，目前使用的各类定位勘探设备都具备利用gps以及大地坐标系等专业gis、网络进行辅助定位和数据修正的功能，但由于设备是哟使用维护较为麻烦，测量定位过程较慢，一般主要用于施工核心结构以及重要坐标位置以及参数的获取，对于一些不重要的或者不便于测量的点位往往需要依靠其他工具，同时在项目施工中后期，收到施工现场环境的限制，设备体积较大，使用环境要求较高的此类设备也不便于使用，这导致在某些情况下，对于一些随着工程进度的推进出现的先要进行测量定位的结构和位置无法进行准确定位测量。
技术实现要素：3.本技术的目的在于，提供一种基于坐标转换和简单参数测量，可利用早期预定位点位对施工过程中新出现的待测点位进行定位换算的定位方法。
4.为实现上述目的，本技术采用如下技术方案。
5.一种基于坐标转换的输电网施工定位方法，包括如下步骤：步骤一、基于实际输电网施工范围，划定一个可完全覆盖施工范围的辅助定位矩形方格，确定位于矩形方格两个不相邻角点的定位点m、n，测量定位点在大地坐标系中的的坐标、；步骤二、对于任意位于定位点m、n之间的待定位点o，设待定位点o在大地坐标系中的的坐标为；建立转换坐标系；包括：以待定位点o所在位置为坐标原点，以定位点m至定位点n的射线为x轴正方向，以竖直向上为z轴正方向，以x轴正方向绕z轴逆时针旋转90
°
为y轴正方向建立第一坐标系；以待定位点o所在位置为坐标原点，以大地坐标系轴线方向为坐标系轴线方向建立第二坐标系；步骤三、确定坐标转换比例以及坐标值转换关系，包括：确定定位点在第二坐标系下的坐标值关系，具体步骤如下假设由轴逆时针旋转至x轴的旋转角为；则在不考虑z轴位置的情况下，定位点m在第二坐标系下的坐标满足：
其中为待定位点o和定位点m之间的直线距离；确定第二坐标系与大地坐标系的转换比例k，其中
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其中为定位点m和定位点n的直线距离；则端点m由大地坐标系下坐标放大k倍后得到的坐标为；同时大地坐标系下的坐标是由第二坐标系中的坐标平移至大地坐标系得到，待定位点o在大地坐标系下的坐标可表示为；定位点m在大地坐标系和第二坐标系的z向距离为；其中为待定位点o和定位点m连接形成的射线与水平面的夹角；在第二坐标系中，待定位点o与定位点m的z向坐标一致，即；步骤四、确定旋转角以及待定位点坐标换算定义；定义轴逆时针旋转至轴的旋转角为；其中是定位点m、n的连线与轴的夹角；是指以定位点m为角点，以m与待定位点o和定位点n的连线mo和mn为边构成的夹角的角度；较判断定位点m和n的坐标值以及旋转角，并基于旋转角确定的坐标系对待定位点的坐标进行换算求解，具体原则如下：1）旋转角确定原则：2）坐标进行换算求解：
其中，；为待定位点o和定位点n连接形成的射线与水平面的夹角；其中为待定位点o和定位点n之间的直线距离；是在第一坐标系投影形成的夹角。
6.对前述基于坐标转换的输电网施工定位方法的进一步改进或者优化实施方案，对于高层作业施工，所述矩形方格采用如下步骤构造：a1、构建底部水平，且外表面可囊括完整施工区域的长方体区间；a2、以前述长方体区间为基础，截取其任意对角面，以对角面上的对角线的两个端点作为定位点m、n。
7.其有益效果在于：本技术的基于坐标转换的输电网施工定位方法可以用于在施工阶段的任意时期对施工范围内的任意点位进行快速测量定位，其主需要在施工规划勘测的早期设置两个定位点，即可在后续施工过程中基于两个定位点对新的待定位点进行快速测量，且测量过程中，不在依赖外部gis和gps信息，能够实现离线测量定位，在户外和边缘地区以及信号较差区域使用，可以有效降低施工过程中勘测定位的难度和成本。
附图说明
8.图1是转换坐标建立方案示意图；图2坐标旋转方案示意图。
具体实施方式
9.本技术的基于坐标转换的输电网施工定位方法，主要是针对电网部分偏远地区户外施工作业的工程；主要用于在施工阶段的中后期，方便施工者能够在不依赖gis和gps等信息网络也能够准确获取的三维坐标信息，以作为施工过程中遇到的专业设备不便使用，或者区域限制导致信息网络系统无法使用等问题时的替代方案。
10.其基本步骤如下：步骤一、基于实际输电网施工范围，划定一个可完全覆盖施工范围的辅助定位矩形方格，确定位于矩形方格两个不相邻角点的定位点m、n，测量定位点在大地坐标系中的的坐标；考虑到大多数施工项目会在早期执行必要的勘测测量任务，本步骤也应当在此过程中完成，进而避免后期需要重新定位作业，因为仅需要两点定位，因此对早期项目勘测造成额外的工作量十分少，但对于后续定位时能够减少大量的
重复定位等工作。
11.步骤二、对于任意位于定位点m、n之间的待定位点o，设待定位点o在大地坐标系中的的坐标为；建立转换坐标系；如图1所示，包括：以待定位点o所在位置为坐标原点，以定位点m至定位点n的射线为x轴正方向，以竖直向上为z轴正方向，以x轴正方向绕z轴逆时针旋转90
°
为y轴正方向建立第一坐标系；以待定位点o所在位置为坐标原点，以大地坐标系轴线方向为坐标系轴线方向建立第二坐标系；步骤五、确定坐标转换比例以及坐标值转换关系，包括：确定定位点在第二坐标系下的坐标值关系，具体步骤如下假设由轴逆时针旋转至x轴的旋转角为；则在不考虑z轴位置的情况下，定位点m在第二坐标系下的坐标满足：其中为待定位点o和定位点m之间的直线距离；确定第二坐标系与大地坐标系的转换比例k，其中
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其中为定位点m和定位点n的直线距离；则端点m由大地坐标系下坐标放大k倍后得到的坐标为；同时大地坐标系下的坐标是由第二坐标系中的坐标平移至大地坐标系得到，待定位点o在大地坐标系下的坐标可表示为；定位点m在大地坐标系和第二坐标系的z向距离为；其中为待定位点o和定位点m连接形成的射线与水平面的夹角；在第二坐标系中，待定位点o与定位点m的z向坐标一致，即；步骤六、确定旋转角以及待定位点坐标换算定义；定义轴逆时针旋转至轴的旋转角为；其中是定位点m、n的连线与轴的夹角；是指以定位点m为角点，以m与待定位点o和定位点n的连线mo和mn为边构成的夹角的角度；较判断定位点m和n的坐标值以及旋转角，并基于旋转角确定的坐标系对待定位点的坐标进行换算求解，具体原则如下：1）旋转角确定原则：
如图2所示，当；则旋转方式为；同理得到其他情况下的旋转角2）坐标进行换算求解：其中，；为待定位点o和定位点n连接形成的射线与水平面的夹角；其中为待定位点o和定位点n之间的直线距离；是在第一坐标系投影形成的夹角。
12.最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对本技术保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本技术作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本技术的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术技术方案的实质和范围。
技术特征：1.一种基于坐标转换的输电网施工定位方法，其特征在于，包括如下步骤：基于实际输电网施工范围，划定一个可完全覆盖施工范围的辅助定位矩形方格，确定位于矩形方格两个不相邻角点的定位点m、n，测量定位点在大地坐标系中的坐标；对于任意位于定位点m、n之间的待定位点o，设待定位点o在大地坐标系中的的坐标为；建立转换坐标系；包括：以待定位点o所在位置为坐标原点，以定位点m至定位点n的射线为x轴正方向，以竖直向上为z轴正方向，以x轴正方向绕z轴逆时针旋转90
°
为y轴正方向建立第一坐标系；以待定位点o所在位置为坐标原点，以大地坐标系轴线方向为坐标系轴线方向建立第二坐标系；确定坐标转换比例以及坐标值转换关系，包括：确定定位点在第二坐标系下的坐标值关系，具体步骤如下假设由轴逆时针旋转至x轴的旋转角为；则在不考虑z轴位置的情况下，定位点m在第二坐标系下的坐标满足：其中为待定位点o和定位点m之间的直线距离；确定第二坐标系与大地坐标系的转换比例k，其中
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其中为定位点m和定位点n的直线距离；则端点m由大地坐标系下坐标放大k倍后得到的坐标为；同时大地坐标系下的坐标是由第二坐标系中的坐标平移至大地坐标系得到，待定位点o在大地坐标系下的坐标可表示为；定位点m在大地坐标系和第二坐标系的z向距离为；其中为待定位点o和定位点m连接形成的射线与水平面的夹角；在第二坐标系中，待定位点o与定位点m的z向坐标一致，即；确定旋转角以及待定位点坐标换算定义；定义轴逆时针旋转至轴的旋转角为；其中是定位点m、n的连线与轴的夹角；是指以定位点m为角点，以m与待定位点o和定位点n的连线mo和mn为边构成的夹角的角度；较判断定位点m和n的坐标值以及旋转角，并基于旋转角确定的坐标系对待定位点的坐标进行换算求解，具体原则如下：旋转角确定原则：
坐标进行换算求解：其中，；为待定位点o和定位点n连接形成的射线与水平面的夹角；其中为待定位点o和定位点n之间的直线距离；是在第一坐标系投影形成的夹角。2.根据权利要求1所述的一种基于坐标转换的输电网施工定位方法，其特征在于，对于高层作业施工，所述矩形方格采用如下步骤构造：a1、构建底部水平，且外表面可囊括完整施工区域的长方体区间；a2、以前述长方体区间为基础，截取其任意对角面，以对角面上的对角线的两个端点作为定位点m、n。
技术总结本申请属于施工定位方法技术领域，尤其涉及一种基于坐标转换的输电网施工定位方法。包括如下步骤：基于实际输电网施工范围确定定位点m、n，建立转换坐标系；确定坐标转换比例以及坐标值转换关系，确定定位点在第二坐标系下的坐标值关系，确定旋转角以及待定位点坐标换算；本申请用于在施工阶段的任意时期对施工范围内的任意点位进行快速测量定位，其主需要在施工规划勘测的早期设置两个定位点，可在后续施工过程中基于两个定位点对新的待定位点进行快速测量，且测量过程中，不在依赖外部GIS和GPS信息，能够实现离线测量定位，在户外和边缘地区以及信号较差区域使用，可以有效降低施工过程中勘测定位的难度和成本。过程中勘测定位的难度和成本。过程中勘测定位的难度和成本。
技术研发人员：宋翔林 沈楠 刘胜 张志 黄亮 许勇 李新民 董幼林 张校铭 卓俊帆 戢志雄 李冬 费佳文
受保护的技术使用者：黄冈东源电业集团有限公司
技术研发日：2022.06.07
技术公布日：2022/11/1
