鄧意媛　陳松林

摘? 要：針對(duì)空間數(shù)據(jù)下發(fā)過(guò)程中需快速定位到所在圖幅編號(hào)的需求，通過(guò)分析1∶5萬(wàn)地形圖新舊圖幅編號(hào)組成，并根據(jù)新舊圖幅號(hào)生成及轉(zhuǎn)換算法，在.NET Framework框架下運(yùn)用ArcEngine實(shí)現(xiàn)了1∶5萬(wàn)地形圖分幅圖框的自動(dòng)生成，并附帶對(duì)應(yīng)的新舊圖幅編號(hào)屬性信息，極大方便了日常工作中相關(guān)數(shù)據(jù)的整理及下發(fā)，提高了工作效率。

關(guān)鍵詞：1∶5萬(wàn);圖幅編號(hào);標(biāo)準(zhǔn)分幅;自動(dòng)生成;ArcEngine

中圖分類號(hào)：P208? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? 文章編號(hào)：1672-5603（2022）01-76-05

Automatical Generation 1∶50 000 Topographic Map Frame of Standard Subdivision Based on ArcEngine

DENG Yiyuan CHEN Songlin

（Third Surveying and Mapping Institute of Hunan Province， Changsha Hunan 410114）

Abstract： In response to the need to quickly locate the map frame number in the process of spatial data distribution， the composition of the new and old frame numbers of 1∶50，000 topographical map and applies the generation and conversion algorithm were analyzed. The ArcEngine under the NET framework was used to realize the automatic generation of the 1∶50000 sheet-systems of topographical map frame. The corresponding attribute information of the new and old map numbers was also attached， it greatly facilitates the sorting and distribution of relevant data in daily work and improves work efficiency.

Keywords： 1∶50 000; map number; standard subdivision; automatical generaion; ArcEngine

地形圖標(biāo)準(zhǔn)分幅在土地利用規(guī)劃、土地勘測(cè)定界、地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查等工作中有極其重要的用途，經(jīng)常需要根據(jù)行政區(qū)劃、坐標(biāo)范圍進(jìn)行分幅界定，一般比例尺為1∶1萬(wàn)或1∶5萬(wàn)[1]。地形圖分幅圖框可通過(guò)MapGIS、ArcGIS等軟件通過(guò)一定步驟獲得，但生成的圖框往往不帶對(duì)應(yīng)的圖幅編號(hào)，需進(jìn)一步計(jì)算并錄入圖幅編號(hào)屬性信息，若涉及舊圖幅號(hào)之間的對(duì)比，還得進(jìn)行轉(zhuǎn)換。不少學(xué)者開展了地圖自動(dòng)分幅及新舊圖幅號(hào)計(jì)算轉(zhuǎn)換的研究，有新舊圖幅號(hào)轉(zhuǎn)換計(jì)算方法[2]，有通過(guò)Excel、VB[3-4]實(shí)現(xiàn)，也有基于ArcEngine的自動(dòng)分幅圖制作[5-7]，都在一定程度上解決了實(shí)際需求，給工作帶來(lái)了便利。但未實(shí)現(xiàn)分幅圖框的新舊圖幅號(hào)屬性信息掛接，不利于相關(guān)工作的開展，特別是土地利用總體規(guī)劃[8]、勘測(cè)定界、地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查等工作中涉及圖幅編號(hào)的數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)以及借閱資料檔案館中保存的老圖幅編號(hào)的地形圖。

1∶5萬(wàn)地形圖是我國(guó)各行各業(yè)的基本用圖。該比例尺地形圖通常用于一定范圍內(nèi)較詳細(xì)的研究和地形評(píng)價(jià)，供多個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)部門勘察、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、科學(xué)研究、教學(xué)等使用，同時(shí)也是軍隊(duì)的戰(zhàn)術(shù)用圖，供軍隊(duì)實(shí)地勘察、訓(xùn)練、圖上作業(yè)、編寫兵要、國(guó)防工程的規(guī)劃和設(shè)計(jì)等軍事活動(dòng)使用，更是編寫更小比例尺地形圖或?qū)ｎ}圖的基礎(chǔ)資料。通過(guò)開展1∶5萬(wàn)地形圖分幅圖框自動(dòng)生成及對(duì)應(yīng)新舊圖幅編號(hào)屬性掛接的研究，可為其他比例尺的自動(dòng)分幅提供參考。

1? 1∶5萬(wàn)地形圖分幅及新舊圖幅編號(hào)組成

地形圖舊分幅與編號(hào)是按1993年以前的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生的，對(duì)于1993年3月以后測(cè)繪和更新的地形圖采用的分幅和編號(hào)則稱為新分幅與編號(hào)[2]。我國(guó)基本比例尺地形圖均以1∶100萬(wàn)地形圖為基礎(chǔ)，按規(guī)定的經(jīng)差和緯差劃分圖幅，其中1∶5萬(wàn)地形圖與其他比例尺的分幅經(jīng)緯差、行列數(shù)和圖幅數(shù)量關(guān)系見表1所示。1∶100萬(wàn)地形圖的分幅采用國(guó)際1∶100萬(wàn)地圖的分幅標(biāo)準(zhǔn)[9]，從地球赤道起，向兩極每4°為一行，依次以字母A，B，C，…，V表示;從西經(jīng)180°起，向東每6°為一列，依次以數(shù)字l，2，3，…，60表示。按我國(guó)領(lǐng)土經(jīng)緯度的起始坐標(biāo)，1∶100萬(wàn)地形圖的行號(hào)范圍為A～N，列號(hào)范圍為43～53。

1.1? 1∶5萬(wàn)地形圖舊圖幅編號(hào)組成

舊圖幅編號(hào)中，1∶100萬(wàn)地形圖的編號(hào)是由該圖幅所在的行號(hào)（字符碼）和列號(hào)（數(shù)字碼）組成，規(guī)定行號(hào)在前，列號(hào)在后，二者之間劃一短線，如長(zhǎng)沙在1∶100萬(wàn)地形圖上大部分區(qū)域處于第H行第49列，故編號(hào)為H-49，也有部分區(qū)域處在H-50、G-49;1∶10萬(wàn)地形圖的編號(hào)則是把一幅1∶100萬(wàn)地形圖分為144幅，用1，2，…，144表示，即“1∶100萬(wàn)圖幅號(hào)—序號(hào)碼”，如H-50-5。

1∶5萬(wàn)地形圖的編號(hào)是將一幅1∶10萬(wàn)地形圖分為4幅，用字母A，B，C，D表示，即“1∶10萬(wàn)圖幅號(hào)—字母碼”，如H-50-5-A，H50-144-B?？梢钥闯?，舊圖幅編號(hào)的長(zhǎng)短不一，難于標(biāo)準(zhǔn)化處理。

1.2? 1∶5萬(wàn)地形圖新圖幅編號(hào)組成

新圖幅編號(hào)與舊圖幅編號(hào)的方法基本一致，只是表現(xiàn)形式不一樣，去掉了字符碼、數(shù)字碼兩兩之間的短線，如長(zhǎng)沙在1∶100萬(wàn)地形圖上的圖幅編號(hào)為H50。1∶50萬(wàn)至1∶5 000地形圖圖幅編號(hào)均是以1∶100萬(wàn)地形圖圖幅編號(hào)為基準(zhǔn)的10位代碼組成，如圖2所示。

新圖幅編號(hào)的前3位為1∶100萬(wàn)地形圖的圖幅編號(hào);第4位為比例尺代碼，新地形圖幾種比例尺的代碼見表2所示;第5～7位為圖幅橫行號(hào)從上到下排列，以3位數(shù)字碼表示，如001，002，… ;第8～10位為圖幅縱列號(hào)從左到右排列，也以3位數(shù)字碼表示，如001，002，…。從表1可知，1∶5萬(wàn)地形圖是將每幅1∶100萬(wàn)地形圖劃分為24行24列，總共576幅，因此1∶5萬(wàn)地形圖的圖幅編號(hào)即為“1∶100萬(wàn)圖幅號(hào)”+“E”+“001，002，…，024”+“001，002，…，024”。如長(zhǎng)沙的H49E023020、H49E022021。

2? 1∶5萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)圖幅編號(hào)計(jì)算及分幅圖框的自動(dòng)生成

通過(guò)ArcGIS支持的開源數(shù)據(jù)格式Shapefile文件為載體，保存自動(dòng)生成的圖框，Shapefile文件則是將空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行分別保存，并通過(guò)索引文件將二者聯(lián)系起來(lái)。圖框的屬性結(jié)構(gòu)主要包括舊圖幅號(hào)和新圖幅號(hào)2個(gè)字段，結(jié)構(gòu)信息如表3所示。圖框要素的生成有2種方式：第一，根據(jù)指定的左上、左下、右上、右下4個(gè)頂點(diǎn)坐標(biāo)來(lái)確定空間范圍;第二，根據(jù)已有的要素文件范圍來(lái)確定，如行政區(qū)劃范圍。自動(dòng)生成圖框的流程如圖3所示。

2.1 1∶5萬(wàn)新圖幅編號(hào)計(jì)算方法

首先，需要計(jì)算出1∶100 000地形圖圖幅編號(hào)的行號(hào)a，列號(hào)b。然后再計(jì)算1∶100 000地形圖圖幅號(hào)后的1∶5萬(wàn)圖幅號(hào)的行號(hào)c，列號(hào)d。計(jì)算公式如下：

2.2 1∶5萬(wàn)新舊圖幅編號(hào)的相互轉(zhuǎn)換計(jì)算

新舊圖幅編號(hào)的轉(zhuǎn)換既有新圖號(hào)向舊圖號(hào)的轉(zhuǎn)換，也有舊圖號(hào)向新圖號(hào)的轉(zhuǎn)換。因1∶100萬(wàn)地形圖新舊圖幅號(hào)的含義和數(shù)值是完全相同的，只是表現(xiàn)形式不一樣，所以在轉(zhuǎn)換1∶5萬(wàn)新舊圖幅號(hào)時(shí)只需轉(zhuǎn)換1∶100萬(wàn)圖幅號(hào)以后的代碼即可。

第一，根據(jù)新圖幅號(hào)計(jì)算舊圖幅號(hào)，因1：5萬(wàn)舊圖幅號(hào)組成結(jié)構(gòu)是“1∶10萬(wàn)舊圖幅號(hào)-字母碼”，因此先計(jì)算1∶10萬(wàn)舊圖幅序號(hào)i，再計(jì)算1∶5萬(wàn)舊圖幅編號(hào)j（值對(duì)應(yīng)關(guān)系為：1-A;2-B;3-C;4-D），公式如下：

式中：H為新圖幅中的行號(hào)，L為新圖幅號(hào)中的列號(hào)。如根據(jù)新圖號(hào)H49E023021，可知行號(hào)為23，列號(hào)為21，代入計(jì)算可得老圖幅號(hào)為H-49-143-A。

第二，根據(jù)舊圖幅號(hào)計(jì)算新圖幅號(hào)，利用1∶5萬(wàn)舊圖幅號(hào)中1∶10萬(wàn)舊圖幅序號(hào)i和本身編號(hào)j（值對(duì)應(yīng)關(guān)系為：A-1;B-2;C-3;D-4）來(lái)?yè)Q算得到新圖幅的行號(hào)H，列號(hào)L，公式如下：

如根據(jù)舊圖號(hào)H-49-142-D，可知i為142，j為4，代入計(jì)算可得新圖幅號(hào)為H49E024020。

2.3 基于ArcEngine程序自動(dòng)生成分幅圖框

從圖3可知，實(shí)現(xiàn)1∶5萬(wàn)地形圖標(biāo)準(zhǔn)分幅圖框的自動(dòng)生成，首先要獲取到圖框生成的空間范圍，可根據(jù)指定的要素文件范圍（如行政區(qū)劃）或者是給定的上下緯度（l_top、l_bottom）、左右經(jīng)度（l_left、l_right）來(lái)確定，然后根據(jù)經(jīng)緯度坐標(biāo)計(jì)算1∶5萬(wàn)地形圖新圖幅編號(hào)Ww_num，見代碼1。

代碼1：計(jì)算新圖幅編號(hào)

double x = （l_left + l_right +） / 2;? double y = （l_top + l_bottom +） / 2;

int Bw_H = （int）（y / 4） + 1;? int Bw_L = （int）（x / 6） + 31;

double x5 = x - （（int）（x / 6）） * 6;? double y5 = y - （（int）（y / 4）） * 4;

int H = （int）（24 - Math.Ceiling（y5 * 6））;? int L = （int）Math.Ceiling（x5 / 0.25）;

int Ww_H = H + 1;? int Ww_L = L;

string Ww_num = （char）（ Bw_H + 64）.ToString（）;

Ww_num += String.Format（“{0：#00}”， Bw_L）;

Ww_num += “E”;

Ww_num += String.Format（“{0：#000}”， Ww_H）;

Ww_num += String.Format（“{0：#000}”， Ww_L）;

其次，通過(guò)ArcEngine創(chuàng)建圖框要素并為其掛接計(jì)算好的新舊圖幅號(hào)屬性。用到的ArcEngine類庫(kù)主要有DataSourcesFile，Geodatabase，Geometry，Carto和ADF等。單個(gè)圖幅框的生成思路如下：（1）根據(jù)頂點(diǎn)經(jīng)緯度坐標(biāo)通過(guò)IPolygon接口確定圖框的空間范圍，用接口IFeatureLayer建立要素圖層，IFeatureClass獲取要素類對(duì)象，IFeatureCursor得到存儲(chǔ)要素對(duì)象的位置，CreateFeatureBuffer（）方法創(chuàng)建IFeatureBuffer對(duì)象，set_Value“NewTFH索引”，“新圖幅號(hào)值”方法得到IFeatureBuffer對(duì)象值，（2）利用IFeatureCursor對(duì)象的方法InsertFeature（IFeatureBuffer對(duì)象值）保存信息到圖框要素的屬性表中，見代碼2。

代碼2：圖框生成并掛接圖幅編號(hào)

IFeatureLayer tkLayer;? ?IPolygon tkPolygon;

IFeatureClass tkFeatureClass = tkLayer.FeatureClass;

IFeatureBuffer featureBuffer = tkFeatureClass.CreateFeatureBuffer（）;

IFeatureCursor featureCursor = tkFeatureClass.Insert（true）;

int NewTFHIndex = tkFeatureClass.Fields.FindField（“NewTFH”）;

int OldTFHIndex = tkFeatureClass.Fields.FindField（“OldTFH “）;

featureBuffer.set_Value（NewTFHIndex， ”新圖幅號(hào)值”）;

featureBuffer.set_Value（OldTFHIndex， ”舊圖幅號(hào)值”）;

featureBuffer.Shape = tkPolygon;

featureCursor.InsertFeature（featureBuffer）;

最后，根據(jù)指定的空間范圍，代入1∶5萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)分幅的經(jīng)差及緯差計(jì)算得到可生成的圖框數(shù)量，獲取到包含每個(gè)分幅圖框的坐標(biāo)列表，最終循環(huán)生成所有的圖框要素。

3 應(yīng)用與結(jié)果

遵循上述的技術(shù)流程，設(shè)計(jì)了1∶5萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)分幅圖框生成工具圖形界面，根據(jù)指定的圖框生成范圍，將自動(dòng)生成該空間范圍的1∶5萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)分幅圖框，通過(guò)鼠標(biāo)右鍵可點(diǎn)擊查詢當(dāng)前圖框新舊圖幅號(hào)信息。如圖4所示。

通過(guò)實(shí)際應(yīng)用，1∶5萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)分幅圖框生成工具生成的圖框新舊圖幅號(hào)準(zhǔn)確、迅速，極大方便了日常工作中數(shù)據(jù)的分發(fā)及分幅圖件資料的整理，也可應(yīng)用到各行業(yè)1∶5萬(wàn)分幅專題地圖的產(chǎn)出[10]。

參考文獻(xiàn)/References

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