基本比例尺地图数学基础的研究与实现

作     者：杜会倩 

作者单位：中国地质大学(北京) 

学位级别：硕士

导师姓名：付宗堂

授予年度：2012年

学科分类：081603[工学-地图制图学与地理信息工程] 081802[工学-地球探测与信息技术] 07[理学] 08[工学] 070503[理学-地图学与地理信息系统] 0818[工学-地质资源与地质工程] 0705[理学-地理学] 0816[工学-测绘科学与技术] 

主      题：地图数学基础 地图投影 坐标网 明码文件 地图元素 

摘      要：基础制图软件在当前数字制图生产中占据主导地位，特别是代替了以前繁重的手工劳动，是地图生产的一次革命性变革。目前国内市场上应用比较广泛的是MapGIS和ArcGIS两种制图软件，其数学基础的生成繁琐且不符合国家标准规范。ArcGIS软件为美国ESRI公司产品，因其为国外公司研制，与我国制图标准规范相差甚远，不能应用在我国正规出版图件中。MapGIS软件是我国武汉中地数码科技有限公司推出的大型基础地理信息软件，其面向众多行业研发，所以只能满足制图的基本需求。制图过程还需要大量人为干预操作，费时费力。数学基础是地图最重要的特性之一，能帮助地图使用者迅速、准确地判读地理信息，因此地图数学基础的自动化绘制迫在眉睫。 地图数学基础包括椭球体、坐标系、投影类型、制图比例尺和地图坐标网等内容。这些内容之间并非孤立存在，互相之间有内在联系。 地图数学基础的核心要素是制图比例尺，一旦其确定，则地图的坐标系及坐标网随之确定，从而确定地图的坐标系参数及关于图幅的一系列参数。首先研究了比例尺与我国常用坐标系和投影类型之间的关系，比例尺和坐标网之间的关系，然后分析坐标网组成要素，包括内外图廓、图廓点经纬度注记、分度带、坐标网注记等。最后，根据《地形图图式》规定，总结我国基本比例尺地图的坐标系、投影类型及坐标网的参数及三者之间关系，把符合国家标准规范的数学基础参数用Access数据库进行存储。利用Visual C#编程语言，采用面向对象的技术，自动获取图幅坐标系及坐标网等数学基础一系列参数，计算地图投影参数，绘制图廓线、坐标网线、分割线等数学基础要素，成功的实现了地形图数学基础自动绘制功能。 系统采用模块化结构以供其他系统调用，实现了模块的可移植性。结合“基于数据库的标准化制图系统和“航空物探出版图自动整饰软件项目，将数学基础模块应用到实践，实现了ArcGIS平台用要素方式自动绘制数学基础，MapGIS平台生成具有一定数据格式的数学基础明码文件。在2个平台均达到预期的效果。