CN101944131A - 一种对不同月球基本比例尺地形图进行分幅和编码的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用经纬度对不同月球基本比例尺地形图进行分幅和编码的方法，该方法将全月球分成14个纬度带，每个纬度带采用固定经差和纬差，实现基本比例尺为1∶2500000分幅和编码，比例尺为1∶10000～1∶1000000的地形图分幅和编码以基本比例尺为1∶2500000分幅和编码为基础进行细分，实现利用经纬度对不同月球基本比例尺地形图进行分幅和编码。利用本发明，每个分幅的几何变形较少，有利于地形地貌要素的表现、阅读和量算，对于分幅后的数据减少了存储空间，有利于地形数据的共享发布，方便对数据的管理和应用，可以适应月球地形图和相关专题图的制作和数据处理、管理、共享和使用。
Description
技术领域
本发明涉及月球与行星科学技术领域，涉及一种利用经纬度对不同月球基本比例尺地形图进行分幅和编码的方法。
背景技术
自从上个世纪50年代以来，国外已经相继发射了多种探测器对月球的形貌进行探测，并获取了丰富的数据、制作了大量的月球地形图。中国开展的月球探测工程被列为《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006——2020年)》十六个重大专项之一，是中国深空探测的第一步，是航天事业发展的第三个里程碑。2008年7月嫦娥一号卫星完成全月影像成图，2009年9月20号中国制作完成了目前精度最高、覆盖最全、纹理信息最丰富的全月球数字正射影像和地形数据。以上数据为研究月球，了解月球的成因、演变和构造等提供了丰富的信息，有助于了解地球的远古状态、太阳系乃至整个宇宙的起源和演变，有助于搞清空间现象和地球自然现象之间的关系，可以极大地丰富人类对地球、太阳系以至整个宇宙起源和演变及其特性的认识，从中寻求有关地球上生命起源和进化的线索。
在后续的探测活动中，月球探测工程还要相继发射多个卫星和载荷对月表进行探测。为了开展对海量月表地形数据进行处理、制图、分发、管理、共享、分析，用户需要制定科学合理、方便的分幅和编码方法，提高数据生产和使用的效率。
上世纪60年代初期美国空军制定了Lunar Chart(LAC)月球分幅方案(1∶1 000 000)：在赤道、中纬度、极区采用不同的投影和分幅大小，把月球分成144图幅。以上方法作为美国月球地形图分幅的基本标准一直运用的到现在。本世纪初，美国国家航空航天局(NASA)对以上分幅进行了修改，利用克莱门汀数据制作了月球地图集(Lunar Atlas)。另外美国100米克莱门汀可见光遥感影像，把全月数据分成12个带，采用正弦投影，每个带在纬线方向按7度，经线方向按5度、6度、10度、15度、30度等不同图幅大小对全月影像进行分幅。地图分幅与数据的获取技术水平、地图制作和使用要求相关，目前国外还未有更大比例尺分幅方案或方法。随着我国月球探测活动的相继开展，获取的数据会更多、地形图成图比例尺会越大，在空间数据存储、管理、制图、共享、应用等方面，目前迫切需要月球地形图分幅方法用于指导不同比例尺月球地形图和与之相关的专题地图制作、生产和使用。
发明内容
(一)要解决的技术问题
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种利用经纬度对不同月球基本比例尺地形图进行分幅和编码的方法，以适应月球地形图和相关专题图的制作和数据处理、管理、共享和使用。
(二)技术方案
为达到上述目的，本发明提供了一种利用经纬度对不同月球基本比例尺地形图进行分幅和编码的方法，该方法将全月球分成14个纬度带，每个纬度带采用固定经差和纬差，实现基本比例尺为1∶2 500 000分幅和编码，比例尺为1∶10 000～1∶1 000 000的地形图分幅和编码以基本比例尺为1∶2 500 000分幅和编码为基础进行细分，实现利用经纬度对不同月球基本比例尺地形图进行分幅和编码。
上述方案中，所述将全月球分成14个纬度带，每个纬度带采用固定经差和纬差，实现基本比例尺为1∶2 500 000分幅和编码，其中所述分幅过程具体包括：在南北纬84°范围内，按纬差14°分为12个带，每个带从高纬度地区到赤道，分别选择45°、30°、24°、20°、18°和18°作为分幅的经差，加上84°～90°两个极区图幅，将全月球共分成14个纬度带，188个地形图，实现基本比例尺为1∶2 500 000分幅。
上述方案中，所述比例尺为1∶10 000～1∶1 000 000的地形图分幅和编码以基本比例尺为1∶2 500 000分幅和编码为基础进行细分，其中所述分幅过程具体包括：
将所述每幅基本比例尺为1∶2 500 000地形图划分为2行2列，共4幅1∶1 000 000地形图，经差和纬差根据不同的分幅带的变化而变化；
将所述每幅基本比例尺为1∶2 500 000地形图划分为4行4列，共16幅1∶500 000地形图，经差和纬差根据不同的分幅带的变化而变化；
将所述每幅基本比例尺为1∶2 500 000地形图划分为8行8列，共64幅1∶250 000地形图，经差和纬差根据不同的分幅带的变化而变化；
将所述每幅基本比例尺为1∶2 500 000地形图划分为16行16列，共256幅1∶100 000地形图，经差和纬差根据不同的分幅带的变化而变化；
将所述每幅基本比例尺为1∶2 500 000地形图划分为32行32列，共1024幅1∶50 000地形图，经差和纬差根据不同的分幅带的变化而变化；
将所述每幅基本比例尺为1∶2 500 000地形图划分为64行64列，共4096幅1∶25 000地形图，经差和纬差根据不同的分幅带的变化而变化；
将所述每幅基本比例尺为1∶2 500 000地形图划分为128行128列，共16384幅1∶10 000地形图，经差和纬差根据不同的分幅带的变化而变化。
上述方案中，所述将全月球分成14个纬度带，每个纬度带采用固定经差和纬差，实现基本比例尺为1∶2 500 000分幅和编码，其中所述编码过程具体包括：所述188个地形图的编号由北向南被分14个度带，依次用大写拉丁字母A、B、C、……N表示其相应行号；从180°经线起算，自西向东根据每个度带不同的经差，划分为不同的列，依次用三位阿拉伯数字001、002、003、……表示其相应列号，不足三位的前面补零；由经线和纬线所围成的每一个小格为一幅基本比例尺为1∶2 500 000地形图，其编号由该图所在行号与列号组合而成。
上述方案中，所述比例尺为1∶10 000～1∶1 000 000的地形图分幅和编码以基本比例尺为1∶2 500 000分幅和编码为基础进行细分，其中所述编码过程具体包括：所述比例尺为1∶10 000～1∶1 000000的地形图编码均以基本比例尺为1∶2 500 000的地形图编码为基础，采用行列编号方法，将地形图按所含各比例尺影像图的经差和纬差划分成若干行和列，横行从下到上、纵列从左到右按顺序分别用三位阿拉伯数字表示，不足三位者前面补零，取行号在前、列号在后的排列形式标记；各比例尺影像图分别采用不同的字符作为其比例尺的代码。
上述方案中，所述比例尺为1∶10 000～1∶1 000000的地形图编码均由其所在基本比例尺为1∶2 500 000分幅的图号、比例尺代码和各图幅的行列号共十一位码组成。
(三)有益效果
从上述技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果：
本发明提供的这种利用经纬度对不同月球基本比例尺地形图进行分幅和编码的方法，相对于LAC和克莱门汀基础数据分幅方法，每个分幅的几何变形较少，有利于地形地貌要素的表现、阅读和量算，对于分幅后的数据减少了存储空间，有利于地形数据的共享发布，方便对数据的管理和应用，可以适应月球地形图和相关专题图的制作和数据处理、管理、共享和使用。
附图说明
图1是利用本发明提供的对不同月球基本比例尺地形图进行分幅和编码的方法实现的全月球基本比例尺为1∶2 500 000的地形图分幅编号示意图；
图2是利用本发明提供的对不同月球基本比例尺地形图进行分幅和编码的方法实现的全月球基本比例尺为1∶2 500 000的地形图分幅编码示意图；
图3是利用本发明提供的对不同月球基本比例尺地形图进行分幅和编码的方法实现的全月球比例尺为1∶10 000～1∶2 500 000的地形图分幅编码示意图；
图4是利用本发明提供的对不同月球基本比例尺地形图进行分幅和编码的方法实现的分幅效果图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
本发明提供的这种利用经纬度对不同月球基本比例尺地形图进行分幅和编码的方法，是将全月球分成14个纬度带，每个纬度带采用固定经差和纬差，实现基本比例尺为1∶2 500 000分幅和编码，比例尺为1∶10000～1∶1 000 000的地形图分幅和编码以基本比例尺为1∶2 500 000分幅和编码为基础进行细分，实现利用经纬度对不同月球基本比例尺地形图进行分幅和编码。
所述将全月球分成14个纬度带，每个纬度带采用固定经差和纬差，实现基本比例尺为1∶2 500 000分幅和编码，其中所述分幅过程具体包括：在南北纬84°范围内，按纬差14°分为12个带，每个带从高纬度地区到赤道，分别选择45°、30°、24°、20°、18°和18°作为分幅的经差，加上84°～90°两个极区图幅，将全月球共分成14个纬度带，188个地形图，实现基本比例尺为1∶2500000分幅，分幅结果见表1，表1是基本比例尺为1∶2 500000的分幅表。
| 序号 | 纬度范围 | 经差 | 纬差 | 投影名称 |
| 1 | 84°N～90°N | 360° | 6° | 极点等角方位投影 |
| 2 | 70°N～84°N | 45° | 14° | 正型兰伯特投影 |
| 3 | 56°N～70°N | 30° | 14° | 正型兰伯特投影 |
| 4 | 42°N～56°N | 24° | 14° | 正型兰伯特投影 |
| 5 | 28°N～42°N | 20° | 14° | 正型兰伯特投影 |
| 6 | 14°N～28°N | 18° | 14° | 正型兰伯特投影 |
| 7 | 0°N～14°N | 18° | 14° | 墨卡托投影 |
| 8 | 0°S～14°S | 18° | 14° | 墨卡托投影 |
| 9 | 14°S～28°S | 18° | 14° | 正型兰伯特投影 |
| 10 | 28°S～42°S | 20° | 14° | 正型兰伯特投影 |
| 11 | 42°S～56°S | 24° | 14° | 正型兰伯特投影 |
| 12 | 56°S～70°S | 30° | 14° | 正型兰伯特投影 |
| 13 | 70°S～84°S | 45° | 14° | 正型兰伯特投影 |
| 14 | 84°S～90°S | 360° | 6° | 极点等角方位投影 |
表1
所述比例尺为1∶10 000～1∶1 000 000的地形图分幅和编码以基本比例尺为1∶2 500 000分幅和编码为基础进行细分，其中所述分幅过程具体包括：
将所述每幅基本比例尺为1∶2 500 000地形图划分为2行2列，共4幅1∶1 000 000地形图，经差和纬差根据不同的分幅带的变化而变化；
将所述每幅基本比例尺为1∶2 500 000地形图划分为4行4列，共16幅1∶500 000地形图，经差和纬差根据不同的分幅带的变化而变化；
将所述每幅基本比例尺为1∶2 500 000地形图划分为8行8列，共64幅1∶250 000地形图，经差和纬差根据不同的分幅带的变化而变化；
将所述每幅基本比例尺为1∶2 500 000地形图划分为16行16列，共256幅1∶100 000地形图，经差和纬差根据不同的分幅带的变化而变化；
将所述每幅基本比例尺为1∶2 500 000地形图划分为32行32列，共1024幅1∶50 000地形图，经差和纬差根据不同的分幅带的变化而变化；
将所述每幅基本比例尺为1∶2 500 000地形图划分为64行64列，共4096幅1∶25 000地形图，经差和纬差根据不同的分幅带的变化而变化；
将所述每幅基本比例尺为1∶2 500 000地形图划分为128行128列，共16384幅1∶10 000地形图，经差和纬差根据不同的分幅带的变化而变化。
所述将全月球分成14个纬度带，每个纬度带采用固定经差和纬差，实现基本比例尺为1∶2 500 000分幅和编码，其中所述编码过程具体包括：所述188个地形图的编号由北向南被分14个度带，依次用大写拉丁字母(字符码)A、B、C、……N表示其相应行号；从180°经线起算，自西向东根据每个度带不同的经差，划分为不同的列，依次用三位阿拉伯数字(数字码)001、002、003、……表示其相应列号，不足三位的前面补零；由经线和纬线所围成的每一个小格为一幅基本比例尺为1∶2 500 000地形图，其编号由该图所在行号与列号组合而成。具体如图1所示。
所述比例尺为1∶10 000～1∶1 000000的地形图编码均以基本比例尺为1∶2 500 000的地形图编码为基础，采用行列编号方法，将地形图按所含各比例尺影像图的经差和纬差划分成若干行和列，横行从下到上、纵列从左到右按顺序分别用三位阿拉伯数字(数字码)表示，不足三位者前面补零，取行号在前、列号在后的排列形式标记；各比例尺影像图分别采用不同的字符作为其比例尺的代码(见表2，表2是比例尺代码)。
表2
所述比例尺为1∶10 000～1∶1 000000的地形图编码均由其所在基本比例尺为1∶2 500 000分幅的图号、比例尺代码和各图幅的行列号共十一位码组成，具体如图3所示。
所述编号应用的公式如下所示。已知图幅内某点的经纬度或者图幅西南图廓点的经、纬度，计算其编号。
I、计算基本比例尺为1∶2 500 000地形图图幅编号：
b＝[(λ+180°)/Δλ]+1 ............(2)
公式(1)只适用于南北纬84°以下的行号计算，北纬84°以上的即为第1行，对应图幅编号：A；南纬84°以上的即为第14行，对应图幅编号：N。
式中[]-表示商取整；
a——1∶2 500 000图幅所在纬度带字符码所对应的数字码(一位数字)；
b——1∶2 500 000图幅所在经度带的数字码(三位数字)；
——图幅纬差；
Δλ——图幅经差，需要先计算出行号，找到对应的度带的经差；
λ——图幅内某点的经度或图幅西南图廓点的经度。
II、计算比例尺为1∶10 000～1∶1 000000地形图图幅编码：
根据比例尺查找比例尺代码和分幅经纬度差，其在1∶2 500 000图幅内的行列号按照以下公式计算：
d＝[(180+λ-(b-1)Δλ)/Δλ’]+1 ............(4)
式中[]-表示商取整；
c——图幅所在纬度带的数字码(3位数字)；
d——图幅所在经度带的数字码(3位数字)；
Δλ’——所求比例尺地形图图幅纬差，同样需要先根据1∶2 500 000图幅的行号找到对应的1∶2 500 000图幅经差，计算出此比例尺下的经差；
Δλ——1∶2 500 000图幅纬差；
λ——图幅内某点的经度或图幅西南图廓点的经度。
所述已知编号计算该图幅西南图廓点的经、纬度
λ＝(b-1)Δλ-180°+(d-1)Δλ’ ............(6)
λ——图幅内某点的经度或图幅西南图廓点的经度；
a——1∶2 500 000图幅所在纬度带字符码所对应的数字码；
b——1∶2 500 000图幅所在经度带的数字码；
Δλ——1∶2 500 000图幅经差，需要先计算出行号，找到对应的度带的经差；
——该比例尺地形图图幅经差；
Δλ’——该比例尺地形图图幅纬差，同样需要先根据1∶2 500 000图幅的行号找到对应的1∶2 500 000图幅经差，计算出此比例尺下的经差。
下面结合具体的实施例进一步详细说明本发明利用经纬度对不同月球基本比例尺地形图进行分幅和编码的方法。
1)、已知图幅内某点的经纬度或者图幅西南图廓点的经、纬度，计算其编号参考公式(1)、(2)、(3)、(4)，如下面的例1。图4为利用本发明制作的分幅影像效果图；
2)、所述已知编号计算该图幅西南图廓点的经、纬度参考公式(5)、(6)。
例1：某点经度为114°33′45″，纬度为39°22′30″，计算其所在图幅的编号。
根据公式(1)和(2)计算其行列号：
找到第五行对应的经差为20°，即Δλ＝20°；
b＝[(λ+180)/Δλ]+1＝[(114°33′45″+180°)/20°]+1＝015；
该点所在1∶2 500 000地形图图幅编号为E015；
1∶1 000 000图幅编号：
a＝5 b＝15Δλ＝20°Δλ’＝10°
d＝[(180+λ-(b-1)Δλ)/Δλ’]+1
＝[(180+114°33′45″-(15-1)20°)/10°]+1
＝002
所以，1∶1 000 000地形图编号为E015A002002；
1∶500 000图幅编号：
a＝5 b＝15Δλ＝20°
Δλ’＝5°
d＝[(180+λ-(b-1)Δλ)/Δλ’]+1
＝[(180+114°33′45″-(15-1)20°)/5°]+1
＝003
所以，1∶500 000地形图编号为E015B004003；
1∶250 000图幅编号：
a＝5 b＝15
Δλ＝20°
Δλ’＝2°30′
d＝[(180+λ-(b-1)Δλ)/Δλ’]+1
＝[(180+114°33′45″-(15-1)20°)/2°30′]+1
＝006
所以，1∶250 000地形图编号为E015C007006；
其他比例的分幅以此类推。
由此可见，本发明提供的这种利用经纬度对不同月球基本比例尺地形图进行分幅和编码的方法，不仅实现简单，而且速度快，可以适应月球地形图和相关专题图的制作和数据处理、管理、共享和使用。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。同时本发明也可以应用到其他月球地图制作、管理和使用中。
Claims (6)
1.一种利用经纬度对不同月球基本比例尺地形图进行分幅和编码的方法，其特征在于，该方法将全月球分成14个纬度带，每个纬度带采用固定经差和纬差，实现基本比例尺为1∶2 500 000分幅和编码，比例尺为1∶10 000～1∶1 000 000的地形图分幅和编码以基本比例尺为1∶2 500 000分幅和编码为基础进行细分，实现利用经纬度对不同月球基本比例尺地形图进行分幅和编码。
2.根据权利要求1所述的利用经纬度对不同月球基本比例尺地形图进行分幅和编码的方法，其特征在于，所述将全月球分成14个纬度带，每个纬度带采用固定经差和纬差，实现基本比例尺为1∶2 500 000分幅和编码，其中所述分幅过程具体包括：
在南北纬84°范围内，按纬差14°分为12个带，每个带从高纬度地区到赤道，分别选择45°、30°、24°、20°、18°和18°作为分幅的经差，加上84°～90°两个极区图幅，将全月球共分成14个纬度带，188个地形图，实现基本比例尺为1∶2 500 000分幅。
3.根据权利要求2所述的利用经纬度对不同月球基本比例尺地形图进行分幅和编码的方法，其特征在于，所述比例尺为1∶10 000～1∶1 000000的地形图分幅和编码以基本比例尺为1∶2 500 000分幅和编码为基础进行细分，其中所述分幅过程具体包括：
将所述每幅基本比例尺为1∶2 500 000地形图划分为2行2列，共4幅1∶1 000 000地形图，经差和纬差根据不同的分幅带的变化而变化；
将所述每幅基本比例尺为1∶2 500 000地形图划分为4行4列，共16幅1∶500 000地形图，经差和纬差根据不同的分幅带的变化而变化；
将所述每幅基本比例尺为1∶2 500 000地形图划分为8行8列，共64幅1∶250 000地形图，经差和纬差根据不同的分幅带的变化而变化；
将所述每幅基本比例尺为1∶2 500 000地形图划分为16行16列，共256幅1∶100 000地形图，经差和纬差根据不同的分幅带的变化而变化；
将所述每幅基本比例尺为1∶2 500 000地形图划分为32行32列，共1024幅1∶50 000地形图，经差和纬差根据不同的分幅带的变化而变化；
将所述每幅基本比例尺为1∶2 500 000地形图划分为64行64列，共4096幅1∶25 000地形图，经差和纬差根据不同的分幅带的变化而变化；
将所述每幅基本比例尺为1∶2 500 000地形图划分为128行128列，共16384幅1∶10 000地形图，经差和纬差根据不同的分幅带的变化而变化。
4.根据权利要求2所述的利用经纬度对不同月球基本比例尺地形图进行分幅和编码的方法，其特征在于，所述将全月球分成14个纬度带，每个纬度带采用固定经差和纬差，实现基本比例尺为1∶2 500 000分幅和编码，其中所述编码过程具体包括：
所述188个地形图的编号由北向南被分14个度带，依次用大写拉丁字母A、B、C、……N表示其相应行号；从180°经线起算，自西向东根据每个度带不同的经差，划分为不同的列，依次用三位阿拉伯数字001、002、003、……表示其相应列号，不足三位的前面补零；由经线和纬线所围成的每一个小格为一幅基本比例尺为1∶2 500 000地形图，其编号由该图所在行号与列号组合而成。
5.根据权利要求4所述的利用经纬度对不同月球基本比例尺地形图进行分幅和编码的方法，其特征在于，所述比例尺为1∶10 000～1∶1 000000的地形图分幅和编码以基本比例尺为1∶2 500 000分幅和编码为基础进行细分，其中所述编码过程具体包括：
所述比例尺为1∶10 000～1∶1 000000的地形图编码均以基本比例尺为1∶2 500 000的地形图编码为基础，采用行列编号方法，将地形图按所含各比例尺影像图的经差和纬差划分成若干行和列，横行从下到上、纵列从左到右按顺序分别用三位阿拉伯数字表示，不足三位者前面补零，取行号在前、列号在后的排列形式标记；各比例尺影像图分别采用不同的字符作为其比例尺的代码。
6.根据权利要求5所述的利用经纬度对不同月球基本比例尺地形图进行分幅和编码的方法，其特征在于，所述比例尺为1∶10 000～1∶1 000000的地形图编码均由其所在基本比例尺为1∶2 500 000分幅的图号、比例尺代码和各图幅的行列号共十一位码组成。
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| CN 201010296664 CN101944131A (zh) | 2010-09-29 | 2010-09-29 | 一种对不同月球基本比例尺地形图进行分幅和编码的方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102354401A (zh) * | 2011-09-22 | 2012-02-15 | 南京林业大学 | 一种地表影像分幅编码的方法 |
| CN105447875A (zh) * | 2015-12-09 | 2016-03-30 | 新疆畜牧科学院草业研究所 | 一种电子地形图自动几何校正方法 |
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| CN110083875A (zh) * | 2019-04-01 | 2019-08-02 | 浙江省水利水电勘测设计院 | 一种基于AutoCAD布局的勘测定界图自动分幅方法 |
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2010
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