大比例尺地形图全国统一分幅探讨

（江西省基础测绘院 江西南昌 330001）

0 引言

目前，各行各业都在运用GIS的技术和手段进行资源整合和效率提高。在对大比例尺地形图进行数据利用和整合时，常常会出现一些不便与困难。包括各地的大比例尺地形图的数据格式不一致、成图方式不一致等，尤其以分幅出现大量的重号最为突出。

我国现行的大比例尺地形图分幅方式主要是基于各个地方的平面坐标按照矩形分幅的方式来进行的。由于公里格网数的带号省略与百公里数的重复，造成了大量的不同测区的地形图的图幅分幅重号，使得不同测区的数据进行入库或进行其他数据处理需要预先进行数据整理，造成了极大的资源浪费与重复劳动。

1 两种分幅方式的分析

1.1 梯形分幅

梯形分幅，也称经纬线分幅、国际分幅，这是当前世界各国地形图和大区域的小比例尺分幅地图所采用的主要分幅方式。梯形分幅的图廓线由经线和纬线组成，大多数情况表现为上下图廓为曲线的梯形，因而称之为“梯形分幅”我国现行的国家基本比例尺地形图所采用的分幅方式就是梯形分幅。我国现行的8种基本比例尺的梯形分幅换算关系如表1所示。

梯形分幅的优点十分明显，因为这种分幅方式采用的是等经纬度划分，而经纬度是全球性的统一系统，这样分幅使每个图幅都有明确的地理位置概念。在GIS系统中，经纬线是最利于检索的方式，而经纬线系统也是GIS系统中最常用、最基本的系统。此外，“经纬线分幅”可以使用分带或分块投影，从而在一定程度上控制投影误差，减少因为大面积区域的统一投影所带来的变形影响。

表1 8种基本比例尺的梯形分幅换算关系表

梯形分幅的缺点在于：

（1）当经纬线被投影成曲线时，不便于拼接。这种劣势显而易见，但可以通过采用设置重叠带的方式弥补。

（2）梯形分幅，随着纬度的升高，图幅面积不断缩小，当要进行地图印刷时，往往不能有效地利用纸张。事实上国际上通行的做法是：在进行1：100万地图分幅时采用的分幅标准是经差6°和纬差4°；而随着纬度不断增高从而导致地图面积迅速缩小，故而规定在纬度60°到76°之间双幅合并，即每幅图包括经差12°，纬差4°；在纬度76°到88°之间由四幅合并，即每幅图包括经差24°，纬差4°；纬度88°以上单独为一副。

（3）统一按照固定经纬差分幅时会出现重要地物在单幅图中的不完整。理论上可以采用扩充图幅的方法来解决。

1.2 矩形分幅

矩形分幅（包括正方形分幅）采用的方法是用矩形的图廓线分割图幅，这样相邻图幅间的图廓线都是直线。在我国1:500、1:1000、1:2000 及小区域的部分1：5000 地形图都采用矩形分幅。矩形分幅的图幅主要有50×50 及40×50 两种，也有1:5000所采用40×40分幅的。矩形分幅以纵横坐标的整公里数或者整百米数作为图幅分界线，各比例尺之间的换算关系如表2。

表2 矩形分幅换算关系表

矩形分幅由于是直角直线分幅，故而在图幅拼接、图幅面积及保证地物完整性方面具有优势，但由于矩形分幅的投影方式所限，其只能做一次投影，且对于离投影中心较远的地方，会产生较大的形变。

2 统一分幅的方案

由于现行的大比例尺地形图矩形分幅方式采用的是各施工测区独立的分区投影，故而在统一分幅方面具有较大难度。因而我们采用一种改进型的矩形分幅方式，其结合经纬度分幅及矩形分幅优点，通过采用统一投影方案，使得各地区的投影都采用一套系统，进而能得到统一的分幅成果。

首先，我们明确进行统一分幅的大比例尺地形图分别为：1:500、1:1000、1:2000。考虑到1:5000 已经列为国家基本比例尺地形图，有国家的统一分幅方式和方法，本文在做统一分幅探讨时不再进行讨论。

2.1 确定统一坐标系与投影方案

在进行大比例尺地形图测绘时，坐标系采用2000 国家大地坐标系；确有必要时，亦可采用依法批准的其他独立坐标系[1]。而同时，我们采用的一般投影方法是根据测区的经度跨度来确定一个3°带的高斯投影，确有必要时亦可按1.5°带投影[1]。

根据一般方法与规范的要求，我们这里计算图号时采用的坐标系为2000 国家大地坐标系，投影为高斯投影，按3°分带。

2.2 分幅方法

以1：2000 为大比例尺地形图的基础分幅，采用50 cm×50 cm的图幅尺寸。根据图幅尺寸可以得知1：2000分幅东西方向及南北方向的内图廓差值均为1km，我们可以充分运用这个便利。我们采用矩形分幅的方法进行，根据西南角的公里数来区分每一个投影带内的大比例尺地形图的图号。再参照国家基本比例尺地形图的分幅编码方法，我们采用如表3的编码方法。

表3 大比例尺地形图分幅编码规则

2.3 示例

以坐标X=4325000，Y=39435000 为例，分别计算1：2000、1:1000、1:500 图号为：C39J03260436（1:2000），C39K06510871 （1:1000)，C39L13011741（1：500）。同时也可以通过图号反算该图内图廓四角坐标。

3 小结

本文主要针对现行的梯形分幅和矩形分幅方式的分幅方法和分幅内容进行了分析。根据两种分幅方式的优缺点，提出了一种改进型的矩形分幅方式，对大比例尺地形图进行统一分幅。通过这种分幅方式可以进行全国大比例尺地形图的统一分幅，从而为大比例尺地形图数据整理工作提供了一个可行的方案。但同时，这种分幅方式还有许多不足的地方，需要测绘工作者继续对其进行研究探讨。

[1]国家测绘局.基础地理信息数字成果1:500、1:1000、1:2000数字线划图[Z].2010-07-01.