基于Bing Maps的地形图图幅编号的网络可视化查询

胡荣明，陈晓娣，杨成斌

(西安科技大学测绘科学与技术学院，陕西西安710054)

为了管理和使用地形图的方便，需将地形图按照一定规则进行统一分幅和编号。目前，我国使用的是2012年国家基本比例尺地形图分幅和编号标准［1］。有关新旧图幅号之间的转换及新图幅号的检索，前人已经作了较为深入的研究［2-4］，但仅是单独的图幅号查询、可视化或网络化。随着互联网技术的广泛应用，越来越多的服务逐渐基于网络平台建立，以提供面向公众的数据共享。为此，笔者使用Silverlight创建网络应用程序，调用Bing Maps接口及相应组件，结合C#语言编写图幅编号计算算法，以实现地形图图幅编号的网络可视化查询。

一、地形图图幅编号的计算

根据新编国家基本比例尺地形图分幅和编号标准，我国共有8种基本比例尺地形图，分别为1∶100 万、1∶50 万、1∶25 万、1∶10 万、1∶5 万、1∶2.5万、1∶1 万和 1∶5000，均以 1∶100 万的地形图为基础，按照规定的经差和纬差分幅并编号［5］。

其中，1∶100万地形图图幅编号以图幅所在行号的字符码和列号所在的数字码(两位，不足前补零)表示，如北京所在1∶100万的图幅号为J50。

其余比例尺图幅号由十位码组成，从左至右依次为图幅所在1∶100万比例尺下的行号字符码、列号数字码、比例尺代码、相应比例尺下行号数字码、列号数字码 (均为3 位，不足前补零)［6］。如114°33'45″E，39°22'30″N 在 1∶50 万比例尺地形图中图幅号为J50B001001。

各比例尺地形图的经纬差、图幅数量、比例尺代码见表1。

表1 各比例尺地形图分幅

各比例尺地形图图幅号计算的公式不再赘述，读者可参阅相关文献［1，7］。地形图图幅编号可视化表达流程如图1所示。

二、图幅的地图表达

图幅的地图表达主要通过在Silverlight网络应用程序中加载Bing Maps(必应地图)实现。

Silverlight是设计、开发和发布富互联网应用程序(RIA)的 Web技术［8］，具有跨平台、跨浏览器的特性，异步传输则使得读取并更新内容不用刷新整个页面，地图缩放效果也更加流畅，增强了用户体验。

Bing Maps是微软公司推出的网络地图服务，可对地理数据进行可视化的表达，并使用户获得相应的地图数据［9］。它提供二次开发API，用户可使用Silverlight Control定制基于浏览器的地图应用，创建跨平台、跨语言的网络地图服务，实现地理数据的可视化［10］。

图1 地形图图幅编号可视化表达流程

1.加载中国地图

通过Bing Maps加载中国地图，须拥有微软授权用户进行开发的密匙(key)，该密匙可在必应地图账户中心申请获得。

在创建项目后，还须添加Bing Maps地图程序集引用 Microsoft.Maps.MapControl.Common.dll。

在用户界面添加以下代码即可加载中国地图。

其中，CredentialsProvider即为微软授权开发的密匙;Center为地图初始化时的中心点坐标;ZoomLevel为初始化地图的放大级别，ZoomLevel=“4”，即初始时地图比例尺为1∶100万，地图的显示级别可与选择的比例尺保持一致。

2.图幅显示

由上一节加载的地图仅能进行平移、缩放等基本操作，并不能显示地图图幅层。为此，需要输入经纬度坐标或图幅编号，反算出图幅4个图廓点坐标。可先调用Bing Maps绘制多边形的方法，并设置图幅图廓要素的显示属性;然后将该矩形区域添加到地图图层上，即显示出对应图幅编号所属的图廓范围。

3.显示输入点在图幅中的位置

为了直观地描述输入的坐标点在图幅中的位置，还须对其进行可视化的表现。原理同图幅显示，即通过调用相应方法，获取输入的坐标值，向地图图层中添加地图图钉，并最终显示在地图上。

三、图幅编号的可视化查询

1.已知坐标查询图幅号

选择比例尺，若输入经纬度坐标(均以度、分、秒的形式表示，以下同)，即可计算出该坐标所在的图幅号，并可在地图上显示该比例尺下图幅的范围及输入点在图幅中的位置，如图2所示。

图2 已知经纬度坐标求图幅号

若输入高斯平面坐标(1954北京坐标系、1980西安坐标系、城市独立坐标系均可)，可先进行坐标转换，得到输入点的经纬度坐标(如图3所示);然后同上，计算图幅号并显示。

图3 坐标转换

2.已知图幅号查询坐标

输入图幅号，即可计算出图幅4个图廓点的坐标，并在地图上显示该图幅(如图4所示)。其中，4个图廓点坐标表示形式为经度、纬度，中间用逗号隔开。

图4 已知图幅号求坐标

3.已知较小比例尺图幅计算其包含的较大比例尺图幅号

当输入点的坐标或图幅号为较小比例尺，则可计算该点所在图幅包含的较大比例尺的所有图幅号。

已知点坐标为(118.20，39.42)，在 1∶50 万比例尺下图幅号为J50B001002，则可计算出在该图幅下所包含的所有1∶25万的图幅号，如图5所示。其中，深色部分为该坐标所在的1∶25万图幅，浅色部分为其余3个图幅。

图5 不同比例尺地形图之间图幅号的转换

4.已知较大比例尺图幅计算其隶属于较小比例尺的图幅号

当输入点的坐标或图幅号为较大比例尺，可计算其隶属于较小比例尺的图幅号。

四、结束语

目前，该程序已在中铁隧道勘测设计院有限公司得到成功应用。实际应用表明，网络程序大大提高了数据共享的能力，使得单位内部不同工点通过浏览器即可直观、可视地进行地形图图编号的计算，方便、高效。此外，还可将网络程序与公共数据平台集成，为教学、生产提供一种在线可视化的服务，具有较强的实用性。

［1］GB/T 13989—2012国家基本比例尺地形图分幅和编号［S］.北京：中国标准出版社，2012.

［2］于付国.地形图图幅编号的自动查询与检索［J］.测绘通报，2000(11)：32-33.

［3］田振坤，刘素红，傅莺莺，等.地形图新旧图幅编号自动检索算法及其可视化实现［J］.测绘通报，2005(2)：61-63.

［4］胡华科，郑春燕.基于Web的地形图查询信息系统设计与开发［J］.测绘通报，2009(2)：60-62.

［5］袁春霞，李伟，史建尧.地形图图幅编号自动检索系统的实现［J］.地矿测绘，2009，25(1)：15-18.

［6］徐启超.图幅号经纬度的换算与图库查询［J］.地理空间信息，2005，3(5)：43-44.

［7］郭礼珍.新的国家基本比例尺地形图分幅和编号的自动实现［J］.地图，1996(3)：32-34.

［8］王天宝，王尔琪，卢浩，等.基于 Silverlight的 WebGIS客户端技术与应用试验［J］.地球信息科学学报，2010，12(1)：36-70.

［9］郭伟鹏，沈松雨.Silverlight支持下的WebGIS的研究与实现［J］.地理空间信息，2011，9(4)：34-36.

［10］万晓凌.零基础学通Silverlight［M］.南京：东南大学出版社，2010.