聶小波，邱儒瓊，洪 亮，胡 挺

（1.湖北省基礎(chǔ)地理信息中心，湖北 武漢 430074）

基于ArcMap的圖幅接合表快速生成方法研究

聶小波1，邱儒瓊1，洪 亮1，胡 挺1

（1.湖北省基礎(chǔ)地理信息中心，湖北 武漢 430074）

以1∶10 000梯形圖幅接合表和1∶2 000矩形圖幅接合表為例，介紹了一種基于ArcMap 10.1中Create Fishnet（漁網(wǎng)）工具的圖幅接合表快速生成及相應(yīng)圖幅號(hào)生成、標(biāo)注的方法，該方法能大幅提高圖幅接合表生成的效率和正確性。

ArcMap；圖幅接合表；Fishnet；圖幅號(hào)

在地圖編制過程中，制圖區(qū)域按比例尺縮繪后，需要對(duì)地圖按統(tǒng)一的規(guī)則進(jìn)行分幅和編號(hào)，方便地圖編制和管理。生成圖幅接合表時(shí)需要處理投影和精度問題[1]，手工生成工作量大，在生產(chǎn)中一般采用軟件自動(dòng)生成。利用ArcMap制圖時(shí)圖幅接合表的生成方法總的來說有兩種：①外部導(dǎo)入法，導(dǎo)入已有的或者其他軟件生成的圖幅接合表數(shù)據(jù)，該方法的缺點(diǎn)是可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)精度降低，不滿足制圖精度要求。②ArcMap生成，ArcMap中沒有直接用于生成圖幅接合表的工具，需借助第三方工具軟件，該方法的缺點(diǎn)是工具軟件需要收費(fèi)，且不同的工具軟件其生成的精度也不同。

本文采用ArcMap[2]中的漁網(wǎng)工具快速生成圖幅接合表，能夠很好地解決生成的圖幅接合表的精度問題。

1 漁 網(wǎng)

漁網(wǎng)一般是由規(guī)則多邊形組成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，ArcGIS中的“漁網(wǎng)”是指包含由矩形元素組成的要素類。其工作原理是指定漁網(wǎng)的空間范圍、漁網(wǎng)的行數(shù)和列數(shù)（或漁網(wǎng)單元格寬度）及旋轉(zhuǎn)的角度，然后創(chuàng)建包含由矩形像元所組成網(wǎng)絡(luò)的要素類——漁網(wǎng)[2]。

2 圖幅接合表生成

2.1 創(chuàng)建圖幅接合表

國家地形圖中基本比例尺有11種，分別是1∶ 500、1∶1 000、1∶2 000、1∶5 000、1∶1萬、1∶2.5萬、1∶5萬、1∶10萬、1∶25萬、1∶50萬、1∶ 100 萬。在標(biāo)準(zhǔn)《國家基本比例尺地形圖分幅和編號(hào)》頒布之前[3]，1∶5 000～1∶100萬比例尺的地形圖通常采用梯形分幅，1∶500～1∶2 000通常采用矩形分幅。新標(biāo)準(zhǔn)在保留1∶500～1∶2 000矩形分幅的前提下增加了1∶500～1∶2 000的梯形分幅，并且推薦使用梯形分幅。

2.1.1 梯形圖幅接合表及編號(hào)規(guī)則

梯形圖幅是按一定的經(jīng)差、緯差生成的圖幅。我國1∶100萬分幅采用國際1∶100萬分幅標(biāo)準(zhǔn)，即從赤道起算每隔緯差4°為1行，至南、北緯88°各分為22行，依次用大寫拉丁字母A、B、C、…、V表示其相應(yīng)行號(hào)；從180°經(jīng)線起算，自西向東每隔經(jīng)差6°為1列，共分為60列，依次用阿拉伯?dāng)?shù)字（數(shù)字碼）1、2、3、…、60表示其相應(yīng)列號(hào)[3]。

1∶50萬～1∶5 000分幅以及新標(biāo)準(zhǔn)下的1∶ 2 000～1∶500梯形分幅均以1∶100萬地形圖為基礎(chǔ)，按規(guī)定的經(jīng)差和緯差劃分圖幅，各比例尺經(jīng)差和緯差見表1。1∶50萬～1∶5 000分幅編號(hào)均以1∶100 萬圖幅編號(hào)為基礎(chǔ)，采用行列編號(hào)方法，1∶50萬～1∶ 5 000圖幅號(hào)均由其所在1∶100萬地形圖的圖號(hào)、比例尺代碼和各圖幅的行列號(hào)共10位碼組成[2]。在新標(biāo)準(zhǔn)中1∶2 000～1∶500的經(jīng)緯度分幅有多種編號(hào)方式，本文采用圖幅編號(hào)方法，1∶2 000～1∶500的圖幅編號(hào)與1∶50萬～1∶5 000相同，但是1∶1 000和1∶500的圖幅行列號(hào)為4位，即由12位碼組成。

表1 1∶100萬～1∶500圖幅經(jīng)緯差及比例尺代碼

2.1.2 矩形圖幅接合表及編號(hào)規(guī)則

在新標(biāo)準(zhǔn)之前，1∶500～1∶2 000地形圖一般采用50 cm×50 cm或40 cm×50 cm分幅。其編號(hào)方法有圖廓西南角坐標(biāo)公里數(shù)編號(hào)法、流水編號(hào)法、行列編號(hào)法等，本文采用圖廓西南角坐標(biāo)公里數(shù)編號(hào)法。在生成圖幅號(hào)時(shí)X坐標(biāo)在前、Y坐標(biāo)在后（因?yàn)锳rcGIS的顯示坐標(biāo)系與國家標(biāo)準(zhǔn)中坐標(biāo)系不一致，所以在ArcGIS中對(duì)應(yīng)Y坐標(biāo)在前、X坐標(biāo)在后）。1∶500比例尺取至0.01 km（例如66.40～77.75）；1∶1 000、1∶ 2 000比例尺取至0.1 km（例如60.0～71.0）[4]。

2.2 創(chuàng)建漁網(wǎng)

在ArcMap中打開Toolboxes→System Toolboxes→Data Management Tools.tbx→Feature Class→Create Fishnet工具，根據(jù)圖幅接合表的范圍設(shè)置Fishnet的起止坐標(biāo)、行列間隔等參數(shù)，然后創(chuàng)建Fishnet（表2）。本文中創(chuàng)建經(jīng)度113°11'15"～113°26'15"、緯度30°17'30"～30°27'30"范圍的1∶1萬比例尺國家標(biāo)準(zhǔn)圖幅接合圖表，創(chuàng)建X=499 000～503 000，Y=3 366 000～3 370 000范圍的1∶ 2 000比例尺的矩形圖幅接合圖表。以標(biāo)準(zhǔn)圖幅接合圖表為例，設(shè)置如圖1所示。

表 2 創(chuàng)建漁網(wǎng)參數(shù)列表[2]

1）Cell_Width和Cell_Height為相應(yīng)比例尺分幅圖幅間隔。標(biāo)準(zhǔn)分幅以°為單位；矩形分幅以m為單位[5]。

2）在Environment Settings中需要設(shè)置相應(yīng)的Out Coordinates和XY Resolution and Tolerance。梯形分幅參考系為選擇Geographic Coordinate Systems→Asia→Xian 1980；矩形分幅參考系選擇Projected Coordinate Systems→Gauss Kruger→Xian 1980，下面的相應(yīng)投影帶為參考系。

圖1 創(chuàng)建漁網(wǎng)設(shè)置圖

3）勾選Create Label Points，在Geometry Type中選擇Polygon。Fishnet創(chuàng)建結(jié)果如圖2所示。

圖2 1∶1萬接合圖表的漁網(wǎng)圖

2.3 計(jì)算圖幅號(hào)

2.3.1 梯形圖幅的圖幅編號(hào)

1∶50萬～1∶500梯形圖幅的圖幅編號(hào)是在1∶ 100萬圖幅編號(hào)后加上比例尺與圖幅行列號(hào)組成，所以計(jì)算圖幅號(hào)的關(guān)鍵是計(jì)算相應(yīng)圖幅的1∶100萬圖幅號(hào)和其在1∶100萬圖幅號(hào)后的行列號(hào)。求某圖幅的1∶100萬圖幅編號(hào)公式為：

式中，[]表示商取整；φ表示緯度；λ表示經(jīng)度[3]。

求某圖幅在1∶100萬圖幅號(hào)后的行列號(hào)公式為：

式中，（）表示商取余；[]表示商取整；Δφ表示緯差；Δλ表示經(jīng)差；φ表示緯度；λ表示經(jīng)度[3]。

將式（1）、式（2）組合，利用Field Calculator功能進(jìn)行字段計(jì)算，得到圖幅號(hào)：

Chr（Fix(φ/4) + 1 + 65- 1） & （Fix(λ/6) + 31） & "比例尺代碼" & Right（Fix((4/Δφ- Fix((φ-（Fix (φ/4 )）*4）/ φ))）+10000，行號(hào)長度) & Right（Fix（(λ-Fix(λ/6)*6)/ Δλ）+1 +10000，列號(hào)長度） (3)

本文中應(yīng)用Calculate Geometry功能獲取各個(gè)圖幅多邊形中心點(diǎn)的X、Y坐標(biāo)，然后應(yīng)用Field Calculator功能計(jì)算圖幅號(hào)。

1）為圖幅圖層JHTB1W創(chuàng)建X、Y兩個(gè)字段，類型均為double。應(yīng)用Calculate Geometry功能將圖幅多邊形的幾何中心點(diǎn)的X、Y坐標(biāo)值分別賦給X、Y兩個(gè)字段，如圖3所示。

圖3 計(jì)算圖幅中心點(diǎn)坐標(biāo)

2）為圖幅圖層JHTB1W創(chuàng)建THF字段，類型均為text。應(yīng)用Field Calculator功能和相應(yīng)的圖幅號(hào)計(jì)算腳本計(jì)算圖幅號(hào)，將其賦值給THF字段，1∶1萬圖幅號(hào)的VB Script腳本為Chr(Fix([Y]/4)+1+65-1)&(Fix ([X]/6)+31)&"G"&Right(Fix((4/0.04166666666666 6666666666666666667–Fix(([Y]-(Fix([Y]/4))*4)/0.041666 666666666666666666666666667)))+10000,3)&Right(Fix( ([X]–Fix([X]/6)*6)/0.0625)+1+10000,3)。

3）為圖幅號(hào)指定投影。上面創(chuàng)建的圖幅號(hào)的坐標(biāo)為大地坐標(biāo)，單位為°，在實(shí)際應(yīng)用中需要將其投影到相應(yīng)的平面坐標(biāo)系。

4）標(biāo)注圖幅號(hào)，采用要素的Lable顯示功能將JHTB1W的圖幅號(hào)進(jìn)行標(biāo)注，結(jié)果如圖4所示。

2.3.2 矩形圖幅的圖幅編號(hào)

利用同樣的方法創(chuàng)建1∶2 000的矩形接合圖表，矩形接合圖表圖幅號(hào)的VB Script計(jì)算公式為：

Right( FormatNumber(Round(([Y]-ΔY)/1000，小數(shù)位數(shù))，小數(shù)位數(shù))，Y坐標(biāo)位數(shù)) & "-" & Right ( FormatNumber ( Round(([X]-ΔX) / 1000，小數(shù)位數(shù))，小數(shù)位數(shù))，X坐標(biāo)位數(shù)) (4)

式中，[Y]為Y坐標(biāo)；[X]為X坐標(biāo)。1∶2 000、1∶1 000的有效小數(shù)位數(shù)為1、1∶500為2；1∶2 000、1∶1 000的x，y坐標(biāo)位數(shù)為4、1∶500為5。

1∶2 000矩形接合圖表的圖幅號(hào)VB Script計(jì)算腳本為：Right( FormatNumber (Round (([Y]-500)/ 1000,1),1),4)&"-"&Right(FormatNumber(Round(( [X]-500)/1000,1),1),4)，結(jié)果如圖5所示。

圖4 1∶1萬圖幅接合表

圖5 1∶2 000矩形圖幅接合表

3 結(jié) 語

本文方法可以快速創(chuàng)建不同比例尺的梯形圖幅接合表和矩形圖幅接合表，基于此方法提供VB Script代碼完成不同類型圖幅的圖幅號(hào)自動(dòng)生成。不足之處在于，創(chuàng)建漁網(wǎng)時(shí)必須輸入圖幅接合表的左下角和右上角的圖廓坐標(biāo)，缺少靈活性。

[1] 祝國瑞.地圖學(xué)[M].武漢:武漢大學(xué)出版社,2004

[2] ESRI.ArcGIS10.1幫助[EB/OL].http://resources.arcgis.com/zh-cn/ help/main/10.1/index.Html#//00170000002q000000, 2014-04-23

[3] GB/T 13989-2012.國家基本比例尺地形圖分幅與編號(hào)[S].

[4] GB/T 7929-1995.1∶500 1∶1 000 1∶2 000地形圖圖式[S].

[5] 任娟.一種快速制作地形圖圖幅結(jié)合表的方法[J].北京測繪,2010(2):78-80

[6] 田振坤,劉素紅,傅鶯鶯,等.地形圖新舊圖幅編號(hào)自動(dòng)檢索法及其可視化實(shí)現(xiàn)[J].測繪通報(bào),2005(2):61-63

[7] 葉寶瑩,楊農(nóng).利用ArcGIS構(gòu)建地形圖分幅空間數(shù)據(jù)庫[J].測繪科學(xué),2008,33(3):207-209

[8] 聶小波，何蕓，范偉，等.電子地圖瓦片數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].地理空間信息,2012,10(4):165-167

P208

B

1672-4623（2015）04-0165-03

10.3969/j.issn.1672-4623.2015.04.059

聶小波，工程師，主要從事數(shù)字城市、智慧城市、三維地理信息系統(tǒng)、LBS相關(guān)的理論、技術(shù)和應(yīng)用研究。

2014-07-08。