劉永濤
(河北省測繪產品質量監督檢驗站,河北石家莊050031)
在國家和省級的基本比例尺地形圖測繪工作中,經常會遇到查詢指定圖號的圖幅圖角坐標的問題,而通過圖幅結合表查圖號,再通過圖號找圖紙查看圖角坐標的方法,在大批量的查詢工作中效率不高,而我國基本比例尺地形圖之間的數學關系簡單明了,地形圖編號與圖角坐標的關系可利用簡單的數學關系式進行表達。本文利用國家基本比例尺地形圖圖號與圖角坐標的數學關系,基于Visual Basic 6.0編程語言,開發了1∶1萬地形圖根據圖號查詢圖角坐標的程序,除1∶100萬地形圖外其他采用高斯投影的國家基本比例尺地形圖圖角坐標查詢,只需對本程序中的圖幅經、緯差及不同分帶的中央子午線進行修改即可實現。
我國基本比例尺地形圖分為:1∶100萬、1∶50萬、1∶25 萬、1∶10 萬、1∶5 萬、1∶2.5 萬、1∶1 萬和1∶5000地形圖。
我國基本比例尺地形圖分幅與編號均以1∶100萬地形圖為基礎,進行不同比例尺地形圖的分幅與編號,1∶100萬地形圖分幅經度差為6°,緯度差為4°。其他六種比例尺地形圖分別在1∶100萬地形圖的基礎上進行劃分,基本劃分規則如下:
1)1∶50萬地形圖:2行2列,共4幅,經差3°,緯差 2°。
2)1∶25萬地形圖:4行4列,共16幅,經差1°30',緯差 1°。
3)1∶10萬地形圖:12行12列,共144幅,經差30',緯差 20'。
4)1∶5萬地形圖:24行24列,共576幅,經差15',緯差 10'。
5)1∶2.5 萬地形圖:48 行48 列,共2304 幅,經差 7'30″,緯差 5'。
6)1∶1萬地形圖:96行96列,共9216幅,經差3'45″,緯差 2'30″。
7)1∶5000地形圖:192行192列,共36 864幅,經差 1'52.5″,緯差 1'15″。
1∶50萬 ~1∶5000地形圖的編號均以1∶100萬地形圖編號為基礎,采用1∶100萬地形圖編號加比例尺代碼和1∶100萬圖幅中各比例尺地形圖的列號與行號的組合。如J50B002002,即表示1∶100萬地形圖J50中右下角的第四幅1∶50萬地形圖的編號,其中B為1∶50萬比例尺代碼,1∶25萬~1∶5000的比例尺代碼分別為 C、D、E、F、G、H。
由以上我國基本比例尺地形圖的分幅和編號方法可以看出,我國的基本比例尺地形圖圖號與圖角大地坐標的關系易于通過數學公式表達。仍以1∶100萬地形圖J50為例,以J50西北角坐標(40°,114°)為基礎列出其圖幅內1∶1萬比例尺地形圖圖號與圖角坐標的數學關系。
設C為1∶1萬地形圖在1∶100萬地形圖內分幅的列數(列號),R為行數(行號),ΔB為該比例尺地形圖緯差,ΔL為經差。
西南角:

西北角

東北角

東南角

本文利用 Visual Basic 6.0編寫了 J50(1∶100萬)圖幅范圍內的1∶1萬地形圖圖角坐標查詢程序,其他比例尺的圖角坐標(計算時應注意不同比例尺地形圖分帶的不同)可根據圖號中的比例尺代碼及最大行號、列號對程序添加判斷后進行編寫。
受篇幅所限,本文只列舉主程序代碼,輔助計算代碼不再贅述。
查詢程序界面如圖1所示。

圖1 部分動畫制作界面
由于程序在計算圖角平面坐標時需要進行高斯正算,故應首先定義高斯正算函數,代碼如下:


定義函數完成后,按照圖號與圖角坐標的關系,編寫圖角坐標計算程序,代碼如下:


利用本文提供的數學關系及程序設計思路,很容易編寫出全國范圍內1∶50萬~1∶5000地形圖的圖角坐標查詢程序,為指定圖號的地形圖圖角坐標的快速查詢提供了快捷、準確的計算工具。
[1]GB/T 13989—92國家基本比例尺地形圖分幅與編號[S].北京:中國標準出版社,1993.