張求喜,岳淑英

(1.江西省基礎(chǔ)測(cè)繪院,江西南昌 330001; 2.江西省地理國(guó)情監(jiān)測(cè)遙感院,江西南昌 330001)

地形圖圖幅編號(hào)規(guī)則及實(shí)現(xiàn)

張求喜1?,岳淑英2

(1.江西省基礎(chǔ)測(cè)繪院,江西南昌 330001; 2.江西省地理國(guó)情監(jiān)測(cè)遙感院,江西南昌 330001)

新規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)首次明確了3種大比例尺(1∶500、1∶1 000、1∶2 000)的新圖幅編號(hào)下的經(jīng)緯度分幅標(biāo)準(zhǔn),將經(jīng)緯度分幅貫穿應(yīng)用于11種常用比例尺中,但新規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)并沒(méi)有將舊圖幅編號(hào)規(guī)則延續(xù)下來(lái)并應(yīng)用于以上3種大比例尺中,本文先通過(guò)論述新舊圖幅號(hào)編號(hào)規(guī)則,然后嘗試將舊圖幅編號(hào)規(guī)則應(yīng)用于以上3種大比例尺中,這樣使得新舊圖幅規(guī)則全部應(yīng)用于11種比例尺中,最后編程予以實(shí)現(xiàn)。

地形圖;比例尺;圖幅編號(hào)

1 引 言

按照最新的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB-T 13989-2012[1]代替GBT 13989-1992,該標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步明確了3種大比例尺1∶500、1∶1 000、1∶2 000的經(jīng)緯度分幅規(guī)則,與原有的矩形分幅(50 cm×50 cm,50 cm×40 cm)構(gòu)成了大比例尺的兩種分幅形式;由于經(jīng)緯度分幅主要用于中小比例尺(1∶5 000,1∶10 000、1∶50 000等)中,且由于歷史原因,經(jīng)緯度分幅在圖幅編號(hào)上存在新舊兩種圖幅號(hào),如1∶10 000的圖幅號(hào)為H50G060057,其對(duì)應(yīng)的舊圖幅號(hào)為H-50-92-(25)。按照新規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),只增加了3種大比例尺的新圖幅號(hào)規(guī)則,并沒(méi)有延續(xù)舊的圖號(hào)編號(hào)規(guī)則,當(dāng)然新的圖幅編號(hào)是今后推薦的編號(hào)形式,也是國(guó)際通用的圖幅分幅形式,但舊圖幅編號(hào)在表現(xiàn)圖幅間“繼承”關(guān)系比較明顯,易于在不同比例尺之間查找相關(guān)地物,這是新圖幅編號(hào)所不能及的。故本文將介紹新舊圖幅編號(hào)規(guī)則,并予以實(shí)現(xiàn),且嘗試將舊的圖幅編號(hào)規(guī)則應(yīng)用于以上3種大比例中,以示同行討論,并將其完善。

2 地圖圖幅號(hào)編號(hào)規(guī)則

主要有經(jīng)緯度和規(guī)則格網(wǎng)分幅兩種,經(jīng)緯度分幅也叫梯形分幅,其主要應(yīng)用于中小比例尺中;規(guī)則格網(wǎng)分幅主要包括正方形分幅(50 cm×50 cm)和矩形分幅(50 cm×40 cm)兩種,一般用于在大比例尺中(1∶500、1∶1 000、1∶2 000),本文將重點(diǎn)介紹經(jīng)度分幅原理及規(guī)則。

2.1 新圖幅編號(hào)規(guī)則[1]

為了適應(yīng)國(guó)際通用標(biāo)準(zhǔn),1∶100萬(wàn)地形圖分幅采用國(guó)際1∶100萬(wàn)地圖分幅標(biāo)準(zhǔn)。每幅1∶100萬(wàn)地形圖范圍是經(jīng)差6°、緯差4°;緯度60°～76°之間為12°、緯差4°;緯度76°～88°之間為24°、緯差4°;在我國(guó)范圍內(nèi)沒(méi)有緯度60°以上的需要合幅的圖幅。表1說(shuō)明了11中比例尺的行列數(shù)及圖幅數(shù)量等關(guān)系。

表1 11種比例尺地形圖圖幅范圍、行列數(shù)量和圖幅數(shù)量關(guān)系

新圖幅號(hào)編號(hào)均以1∶100萬(wàn)的地形圖編號(hào)為基礎(chǔ),采用行列編號(hào),即將1∶100萬(wàn)地形圖按所含各比例尺地形圖的經(jīng)差和緯差劃分成若干行和列,橫行從上到下,縱列從左到右按順序分別用3位或者4位 (1∶1 000、1∶500比例尺是用4位表示)阿拉伯?dāng)?shù)字(數(shù)字碼)表示,不足3位的補(bǔ)零,取行號(hào)在前,列號(hào)在后的排列形式標(biāo)記;各比例尺地形圖分別采用不同的字符作為其比例尺的代碼如表2所示。

表2 1∶50萬(wàn)～1∶500地形圖的比例尺代碼

新圖幅編號(hào)方法如圖1所示:

1∶50萬(wàn)～1∶500的地形圖圖號(hào)均由其所在的1∶100萬(wàn)地形圖的圖號(hào)、比例尺代碼和各圖幅的行列號(hào)共10位或12位碼組成,其編號(hào)組成如圖1所示:

圖1 1∶50萬(wàn)～1∶500地形圖圖幅編號(hào)組成

2.2 舊圖幅編號(hào)規(guī)則

舊圖幅編號(hào)是在1992年以前主要使用的編號(hào)方式,圖2表示了各種比例尺劃分?jǐn)?shù)量、編號(hào)以及基礎(chǔ)圖幅與子圖幅之間的“繼承”父子關(guān)系。

圖2 11種比例尺劃分?jǐn)?shù)量、繼承規(guī)則

針對(duì)大比例尺舊圖幅號(hào)需要說(shuō)明的是新規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)并沒(méi)有提及這3種大比例尺(1∶500、1∶1 000、1∶2 000)舊圖幅號(hào)的說(shuō)明,在此,筆者試圖將小比例尺的舊圖幅編號(hào)規(guī)則應(yīng)用于此,進(jìn)行了擴(kuò)展,如下文所示,如有不妥之處,歡迎指正。

1∶2000比例尺由1∶5000比例尺劃分為行列各3等份,如1∶5000比例尺圖幅號(hào)為H-50-144-(64)-d,其包含的1∶2000比例尺的舊圖幅號(hào)為:H-50-144-(64)-d-[1]?、H-50-144-(64)-d-[2]?…H-50-144-(64)-d-[9]?;

1∶1000比例尺由1∶10000比例尺劃分為行列各12等份,如1∶10000比例尺圖幅號(hào)為H-50-144-(64),其包含的1∶1000比例尺的舊圖幅號(hào)為:H-50-144-(64)-1?、H-50-144-(64)-2?…H-50-144-(64)-144?;

1∶500比例尺由1∶1000比例尺劃分為行列各2等份,如 1∶1000比例尺圖幅號(hào)為H-50-144-(64)-144?,其包含的1∶500比例尺的舊圖幅號(hào)為:H-50-144-(64)-144-a?、H-50 -144-(64)-144-b?、H-50-144-(64)-144-c?、H-50-144-(64)-144-d?;

2.3 新舊圖幅號(hào)異同點(diǎn)

(1)共同點(diǎn):新舊圖幅號(hào)的最大共同點(diǎn)就是具有相同的經(jīng)差和緯差,各圖幅間的劃分規(guī)則也一致;

(2)不同點(diǎn):新圖幅號(hào)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、清晰,各圖幅間“繼承”父子關(guān)系不明顯,易于編程;舊圖幅號(hào)雖然表現(xiàn)復(fù)雜,因其采用分級(jí)型體系,故其在表示上下“繼承”父子關(guān)系方面明顯;正因?yàn)樾聢D幅編號(hào)父子關(guān)系不明顯,故在此,筆者試圖給出了3種大比例尺的舊圖幅號(hào)編碼規(guī)則,如文中帶?號(hào)的圖幅編號(hào)。

3 新舊圖幅號(hào)計(jì)算公式

3.1 新圖幅號(hào)的計(jì)算

新圖幅編號(hào)計(jì)算主要是分兩步進(jìn)行,首先計(jì)算出該點(diǎn)所在1∶100萬(wàn)地圖中的行列號(hào),再根據(jù)相應(yīng)比例尺的經(jīng)差、緯差來(lái)計(jì)算所在行列號(hào)值;

(1)1∶100萬(wàn)地形圖圖幅編號(hào)計(jì)算公式

其中:

[]為商取整;

()為商取余;

φ為圖幅內(nèi)某點(diǎn)的緯度或圖幅西南圖廓點(diǎn)的緯度;

λ為圖幅內(nèi)某點(diǎn)的經(jīng)度或圖幅西南圖廓點(diǎn)的經(jīng)度;

△φ為其比例尺地形圖分幅的緯差;

△λ為其比例尺地形圖分幅的經(jīng)差;

a為1∶100萬(wàn)地形圖圖幅所在緯度帶字符碼所對(duì)應(yīng)的數(shù)字碼,實(shí)際應(yīng)用時(shí)需改成其對(duì)應(yīng)的字符碼;

b為1∶100萬(wàn)地形圖圖幅所在經(jīng)度帶對(duì)應(yīng)的數(shù)字碼;

c為所求比例尺地形圖在1∶100萬(wàn)地形圖圖號(hào)后的行號(hào),實(shí)際應(yīng)用時(shí)需補(bǔ)齊為3位或4位;

d為所求比例尺地形圖在1∶100萬(wàn)地形圖圖號(hào)后的列號(hào),實(shí)際應(yīng)用時(shí)需補(bǔ)齊為3位或4位;

3.2 舊圖幅號(hào)的計(jì)算

如上節(jié)圖1所示,舊圖幅編號(hào)規(guī)則是由其上一級(jí)基礎(chǔ)圖幅號(hào)加上其落入基礎(chǔ)圖幅劃分的編號(hào)組成。以其基礎(chǔ)圖的圖號(hào)為前綴,再逐級(jí)別展開到本比例尺圖幅編號(hào)。

(1)1∶50萬(wàn)的基礎(chǔ)圖幅為1∶100萬(wàn),由1∶100萬(wàn)劃分為2×2等分,依次編號(hào)為A、B、C、D(有的文獻(xiàn)資料有寫成:甲、乙、丙、丁);

(2)1∶25萬(wàn)的基礎(chǔ)圖幅為1∶100萬(wàn),由1∶100萬(wàn)劃分為4×4等分,依次編號(hào)為[1]～[16];

(3)1∶10萬(wàn)的基礎(chǔ)圖幅為1∶100萬(wàn),由1∶100萬(wàn)劃分為12×12等分,依次編號(hào)為1～144;

(4)1∶5萬(wàn)的基礎(chǔ)圖幅為1∶10萬(wàn),由1∶10萬(wàn)劃分為2×2等分,依次編號(hào)為A、B、C、D;

(5)1∶2.5萬(wàn)的基礎(chǔ)圖幅為1∶5萬(wàn),由1∶10萬(wàn)劃分為2×2等分,依次編號(hào)為1～4;

(2)計(jì)算其比例尺地形圖在1∶100萬(wàn)地形圖圖號(hào)后的行列號(hào)

(6)1∶1萬(wàn)的基礎(chǔ)圖幅為1∶10萬(wàn),由1∶10萬(wàn)劃分為8×8等分,依次編號(hào)為(1)～(64);

(7)1∶5 000的基礎(chǔ)圖幅為1∶1萬(wàn),由1∶1萬(wàn)劃分為2×2等分,依次編號(hào)為a、b、c、d;

(8)1∶2 000的基礎(chǔ)圖幅為1∶5 000,由1∶5 000劃分為3×3等分,依次編號(hào)為[1]～[9]?;

(9)1∶1 000的基礎(chǔ)圖幅為1∶1萬(wàn),由1∶1萬(wàn)劃分為12×12等分,依次編號(hào)為1～144?;

(10)1∶500的基礎(chǔ)圖幅為1∶1 000,由1∶1 000劃分為2×2等分,依次編號(hào)為a、b、c、d?;

因此,在計(jì)算某比例尺圖幅時(shí),需要先計(jì)算出它上級(jí)的基礎(chǔ)圖號(hào),再用式(3)計(jì)算出本比例尺的代號(hào),以組成該比例尺圖幅的基礎(chǔ)圖幅的圖號(hào)[2]。

其中:

φ、λ分別為點(diǎn)位緯度值、經(jīng)度值;

△φ、△λ分別為該比例尺的基礎(chǔ)圖幅緯差值、經(jīng)差值;

δφ、△λ分別為該比例尺圖幅緯差值、經(jīng)差值;

3.3 新舊圖幅號(hào)互算

新舊圖幅之間的換算,最基本的方法就是先將新舊圖幅號(hào)轉(zhuǎn)換成地圖幅西南角坐標(biāo)值,然后再根據(jù)其西南角坐標(biāo)值計(jì)算相應(yīng)的圖幅號(hào),用該圖幅的西南角坐標(biāo)值作為新舊圖幅號(hào)的中間過(guò)渡值。當(dāng)然如文獻(xiàn)介紹了新舊直接換算公式[3]。

4 新舊圖幅編號(hào)及相關(guān)查找實(shí)現(xiàn)

根據(jù)筆者從事一線測(cè)繪生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),新舊圖幅號(hào)的查詢主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

4.1 根據(jù)地理坐標(biāo)值或投影坐標(biāo)值查詢新舊圖幅號(hào)

新圖幅計(jì)算方法按文中式(1)、式(2)聯(lián)合計(jì)算而成,舊圖幅號(hào)由式(3)可得,需要注意的是,在計(jì)算該圖幅號(hào)時(shí),先要追溯出其基礎(chǔ)圖幅舊的圖幅號(hào),其編號(hào)由基礎(chǔ)圖幅編號(hào)加上自編號(hào)組成。

4.2 根據(jù)新舊圖幅號(hào)查找該圖幅的四個(gè)角點(diǎn)的地理坐標(biāo)值或投影坐標(biāo)值

該計(jì)算過(guò)程關(guān)鍵是要計(jì)算出該圖幅的西南角點(diǎn)地理坐標(biāo)值,具體過(guò)程如下:

(1)新圖幅號(hào)可根據(jù)式(4)所示,該式其實(shí)為式(1)和式(2)的逆運(yùn)算,然后再根據(jù)其比例尺緯差、經(jīng)差,便可計(jì)算出4個(gè)角點(diǎn)地理坐標(biāo)值。

其中:a、b、c、d、△φ、△λ在式(1)、式(2)中意義相同。

(2)舊圖幅號(hào)可根據(jù)式(5)所示,該式分為兩部分,前半部分為初始位置,初始位置為在1∶100萬(wàn)比例尺中的范圍,后半部分為增量部分;計(jì)算時(shí)先從左到右依次提取次級(jí)圖幅的序號(hào),每到次級(jí)圖幅時(shí)需累加其上一級(jí)其增量部分。

其中:a、b、φ、λ、△φ、△λ同上,I為該圖幅的序號(hào),N為其上級(jí)基礎(chǔ)圖幅包含該比例尺圖幅的行(列)數(shù)。

如果需要計(jì)算4個(gè)角點(diǎn)的投影坐標(biāo)值,則需要將4個(gè)角點(diǎn)的地理坐標(biāo)值正算為投影坐標(biāo)值。

4.3 新舊圖幅號(hào)互相查詢

新舊圖幅號(hào)之間的換算主要是根據(jù)其圖幅號(hào)計(jì)算出西南角地理坐標(biāo)值,然后根據(jù)此地理坐標(biāo)值計(jì)算出其相反的圖幅編號(hào),如新圖幅號(hào)查詢相對(duì)應(yīng)的舊圖幅號(hào),該過(guò)程可根據(jù)式(1)和式(2)計(jì)算出該圖幅的西南叫地理坐標(biāo)值,然后根據(jù)該地理坐標(biāo)值按式(5)可求解,舊圖幅號(hào)查詢新圖幅號(hào)類似。

4.4 一種比例尺的圖幅編號(hào)包含(或坐落于)另一種比例尺的圖幅編號(hào)范圍

測(cè)繪生產(chǎn)中有時(shí)需要根據(jù)某一圖幅需要查詢其包括哪些更大比例尺的圖幅范圍,或者其坐落于哪副更小比例尺的圖幅中,該算法為:先根據(jù)該比例尺的圖幅號(hào)計(jì)算出其西南角地理坐標(biāo)值,然后根據(jù)該比例尺的經(jīng)差、緯差值可以計(jì)算出該比例尺圖幅的4個(gè)角點(diǎn)地理坐標(biāo)值,再計(jì)算出4個(gè)角點(diǎn)位于目標(biāo)比例尺中圖幅編號(hào),然后根據(jù)目標(biāo)圖幅編號(hào)的行列號(hào)來(lái)計(jì)算出其包含的圖幅數(shù)。

4.5 新舊比例尺圖幅其上下左右圖幅相關(guān)編號(hào)查找

該查詢對(duì)于新圖幅較為簡(jiǎn)單,新圖幅編號(hào)上下相差數(shù)值100,坐標(biāo)相差數(shù)值1;由于舊圖幅編號(hào)因?yàn)槠鋭澐值牡确植灰?故各比例尺的列數(shù)目不一,左右圖幅不能隨便加減數(shù)值1;針對(duì)該種算法最為有效的方法就是根據(jù)該比例尺的經(jīng)差、緯差來(lái)確定上下左右圖幅的西南角地理坐標(biāo)值,然后根據(jù)該值再計(jì)算其圖幅編號(hào)。

4.6 新舊圖幅號(hào)編程實(shí)現(xiàn)

筆者開發(fā)的PowMap測(cè)量工具包中,針對(duì)新舊圖幅相關(guān)操作制作了相應(yīng)模塊,程序的理論基礎(chǔ)都基于上文介紹,限于篇幅,在此不再累贅。本文以文獻(xiàn)[4]中數(shù)據(jù)為例,設(shè)某點(diǎn)A的經(jīng)度為116°30′30″,緯度為35°30′30″為例[4],其各種比例尺新舊圖幅編號(hào)如表3所示。

表3 某點(diǎn)的新舊圖幅編號(hào)

又以文獻(xiàn)[5]為樣例數(shù)據(jù),如新圖幅號(hào)為G50D006008[5],其對(duì)應(yīng)的舊圖幅號(hào)為G-50-68;其西南角緯度為26°,經(jīng)度為117°30′;其包含1∶5萬(wàn)的圖幅新圖幅有:G50E011015、G50E011016、G50E012015、G50E012016,包含的舊圖幅有:G-50-68-A、G-50-68 -B、G-50-68-C、G-50-68-D;其坐落于1∶25萬(wàn)的新圖幅號(hào)為:G50C002003,舊圖幅號(hào)為:G-50-[7];

再以南昌市八一廣場(chǎng)的概略地理坐標(biāo)(28°40′38″, 115°53′55″)為例,其對(duì)應(yīng)的1∶5 000的圖幅號(hào)為:新圖幅號(hào)為:H50H160061,舊圖幅號(hào)為H-50-112-(63)-c;其坐落于1∶1萬(wàn)的H50G080031(H-50-112-(63))圖幅中;其包含1∶2 000的新圖幅號(hào)有:(H50I478181、H50I478182、H50I478183…H50I480181、H50I480182、H50I480183),舊圖幅號(hào)有:(H-50-112-(63)-c-[1]、H -50-112-(63)-c-[2]、H-50-112-(63)-c-[3]…H-50-112-(63)-c-[9])。

5 結(jié) 語(yǔ)

本文先介紹了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)GB/T13989中新增的3種大比例尺的新圖幅編號(hào)規(guī)則,標(biāo)準(zhǔn)中并未提及這3種比例尺的舊圖幅規(guī)則,由于舊圖幅易于表現(xiàn)上下圖幅之間關(guān)系,在日常測(cè)繪生產(chǎn)中仍具作用,故筆者根據(jù)其他比例尺舊圖幅編號(hào)規(guī)則擴(kuò)充了這3種大比例尺舊圖幅編號(hào),以示行業(yè)同仁探討,并介紹了新舊比例尺圖幅編號(hào)計(jì)算方法以及測(cè)繪生產(chǎn)中常見的幾種圖幅號(hào)查詢,最后予以實(shí)現(xiàn),該功能匯集于筆者開發(fā)的PowMap測(cè)量工具包中,有興趣的讀者,可在筆者的個(gè)人網(wǎng)站www.powmap.com中免費(fèi)下載。

[1] GB/T13989-2012.國(guó)家基本比例尺地形圖分幅與編號(hào)[S].

[2] 王騰軍,楊建華,翟荷.國(guó)家基本比例尺地形圖新舊圖幅編號(hào)自動(dòng)互換的實(shí)現(xiàn)[J].測(cè)繪技術(shù)裝備,2004,6(5):23～24.

[3] 劉宏林.國(guó)家基本比例尺地形圖新舊圖幅編號(hào)變換公式及其應(yīng)用[J].測(cè)繪通報(bào),1998(8),36～37.

[4] 于付國(guó).地形圖圖幅編號(hào)的自動(dòng)查詢與檢索[J].測(cè)繪通報(bào),2000(11):32～33.

[5] 鄭雪萍.1∶25萬(wàn)1∶5萬(wàn)1∶10萬(wàn)地形圖新舊圖幅編號(hào)的換算與應(yīng)用[J].測(cè)繪通報(bào),1997(6):35～38.

Regulation of Topographic Map’s Sheet Number and Implement

Zhang Qiuxi1,Yue Shuying2
(1.The Geomatics Surveying and Mapping Institute of Jiangxi Province,Nanchang 330001,China; 2.National Geographic Conditions Monitoring and Remote Sensing Institute of Jiangxi Province,Nanchang 330001,China)

The new standard specifications of topographic map’s sheet number have first defined three kinds of large -scale maps(1∶2000,1∶1000,1∶500),which using latitude and longitude for new rules of sheet number,and applies different eleven scale maps,but the new specifications have not give the old sheet number regulation,this paper discuss the old and new rules of sheet number,and try to give the three large-scale map’s old sheet number,and make all of different eleven scale maps through both new and old sheet numbers,Finally,makes a programming with successful.

topographic map;scale;sheet number

2013—12—11

張求喜(1980—),男,工程師,主要從事測(cè)繪生產(chǎn)與開發(fā)工作。