基于ArcMap的圖幅接合表快速生成方法研究

聶小波，邱儒瓊，洪 亮，胡 挺

（1.湖北省基礎地理信息中心，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）工具的圖幅接合表快速生成及相應圖幅號生成、標注的方法，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

在地圖編制過程中，制圖區域按比例尺縮繪后，需要對地圖按統一的規則進行分幅和編號，方便地圖編制和管理。生成圖幅接合表時需要處理投影和精度問題[1]，手工生成工作量大，在生產中一般采用軟件自動生成。利用ArcMap制圖時圖幅接合表的生成方法總的來說有兩種：①外部導入法，導入已有的或者其他軟件生成的圖幅接合表數據，該方法的缺點是可能導致數據精度降低，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，該方法的缺點是工具軟件需要收費，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

漁網一般是由規則多邊形組成的網狀結構，ArcGIS中的“漁網”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的空間范圍、漁網的行數和列數（或漁網單元格寬度）及旋轉的角度，然后創建包含由矩形像元所組成網絡的要素類——漁網[2]。

2 圖幅接合表生成

2.1 創建圖幅接合表

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。在標準《國家基本比例尺地形圖分幅和編號》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。新標準在保留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規則

梯形圖幅是按一定的經差、緯差生成的圖幅。我國1∶100萬分幅采用國際1∶100萬分幅標準，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表示其相應行號；從180°經線起算，自西向東每隔經差6°為1列，共分為60列，依次用阿拉伯數字（數字碼）1、2、3、…、60表示其相應列號[3]。

1∶50萬～1∶5 000分幅以及新標準下的1∶ 2 000～1∶500梯形分幅均以1∶100萬地形圖為基礎，按規定的經差和緯差劃分圖幅，各比例尺經差和緯差見表1。1∶50萬～1∶5 000分幅編號均以1∶100 萬圖幅編號為基礎，采用行列編號方法，1∶50萬～1∶ 5 000圖幅號均由其所在1∶100萬地形圖的圖號、比例尺代碼和各圖幅的行列號共10位碼組成[2]。在新標準中1∶2 000～1∶500的經緯度分幅有多種編號方式，本文采用圖幅編號方法，1∶2 000～1∶500的圖幅編號與1∶50萬～1∶5 000相同，但是1∶1 000和1∶500的圖幅行列號為4位，即由12位碼組成。

表1 1∶100萬～1∶500圖幅經緯差及比例尺代碼

2.1.2 矩形圖幅接合表及編號規則

在新標準之前，1∶500～1∶2 000地形圖一般采用50 cm×50 cm或40 cm×50 cm分幅。其編號方法有圖廓西南角坐標公里數編號法、流水編號法、行列編號法等，本文采用圖廓西南角坐標公里數編號法。在生成圖幅號時X坐標在前、Y坐標在后（因為ArcGIS的顯示坐標系與國家標準中坐標系不一致，所以在ArcGIS中對應Y坐標在前、X坐標在后）。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 創建漁網

在ArcMap中打開Toolboxes→System Toolboxes→Data Management Tools.tbx→Feature Class→Create Fishnet工具，根據圖幅接合表的范圍設置Fishnet的起止坐標、行列間隔等參數，然后創建Fishnet（表2）。本文中創建經度113°11'15"～113°26'15"、緯度30°17'30"～30°27'30"范圍的1∶1萬比例尺國家標準圖幅接合圖表，創建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。以標準圖幅接合圖表為例，設置如圖1所示。

表 2 創建漁網參數列表[2]

1）Cell_Width和Cell_Height為相應比例尺分幅圖幅間隔。標準分幅以°為單位；矩形分幅以m為單位[5]。

2）在Environment Settings中需要設置相應的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，下面的相應投影帶為參考系。

圖1 創建漁網設置圖

3）勾選Create Label Points，在Geometry Type中選擇Polygon。Fishnet創建結果如圖2所示。

圖2 1∶1萬接合圖表的漁網圖

2.3 計算圖幅號

2.3.1 梯形圖幅的圖幅編號

1∶50萬～1∶500梯形圖幅的圖幅編號是在1∶ 100萬圖幅編號后加上比例尺與圖幅行列號組成，所以計算圖幅號的關鍵是計算相應圖幅的1∶100萬圖幅號和其在1∶100萬圖幅號后的行列號。求某圖幅的1∶100萬圖幅編號公式為：

式中，[]表示商取整；φ表示緯度；λ表示經度[3]。

求某圖幅在1∶100萬圖幅號后的行列號公式為：

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

將式（1）、式（2）組合，利用Field Calculator功能進行字段計算，得到圖幅號：

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，行號長度) & Right（Fix（(λ-Fix(λ/6)*6)/ Δλ）+1 +10000，列號長度） (3)

本文中應用Calculate Geometry功能獲取各個圖幅多邊形中心點的X、Y坐標，然后應用Field Calculator功能計算圖幅號。

1）為圖幅圖層JHTB1W創建X、Y兩個字段，類型均為double。應用Calculate Geometry功能將圖幅多邊形的幾何中心點的X、Y坐標值分別賦給X、Y兩個字段，如圖3所示。

圖3 計算圖幅中心點坐標

2）為圖幅圖層JHTB1W創建THF字段，類型均為text。應用Field Calculator功能和相應的圖幅號計算腳本計算圖幅號，將其賦值給THF字段，1∶1萬圖幅號的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）為圖幅號指定投影。上面創建的圖幅號的坐標為大地坐標，單位為°，在實際應用中需要將其投影到相應的平面坐標系。

4）標注圖幅號，采用要素的Lable顯示功能將JHTB1W的圖幅號進行標注，結果如圖4所示。

2.3.2 矩形圖幅的圖幅編號

利用同樣的方法創建1∶2 000的矩形接合圖表，矩形接合圖表圖幅號的VB Script計算公式為：

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

式中，[Y]為Y坐標；[X]為X坐標。1∶2 000、1∶1 000的有效小數位數為1、1∶500為2；1∶2 000、1∶1 000的x，y坐標位數為4、1∶500為5。

1∶2 000矩形接合圖表的圖幅號VB Script計算腳本為：Right( FormatNumber (Round (([Y]-500)/ 1000,1),1),4)&"-"&Right(FormatNumber(Round(( [X]-500)/1000,1),1),4)，結果如圖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 語

本文方法可以快速創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自動生成。不足之處在于，創建漁網時必須輸入圖幅接合表的左下角和右上角的圖廓坐標，缺少靈活性。

[1] 祝國瑞.地圖學[M].武漢:武漢大學出版社,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[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自動檢索法及其可視化實現[J].測繪通報,2005(2):61-63

[7] 葉寶瑩,楊農.利用ArcGIS構建地形圖分幅空間數據庫[J].測繪科學,2008,33(3):207-209

[8] 聶小波，何蕓，范偉，等.電子地圖瓦片數據管理系統的設計與實現[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，主要從事數字城市、智慧城市、三維地理信息系統、LBS相關的理論、技術和應用研究。

2014-07-08。