CN107729511B - 一种可定制的地理信息数据矩形分幅方法 - Google Patents

一种可定制的地理信息数据矩形分幅方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种可定制的地理信息数据矩形分幅方法，包括分幅规则定制；基于定制的分幅规则进行地理信息数据分幅的流程。本发明方法适用于大比例尺地理信息数据矩形分幅操作，数据类型涵盖矢量数据和栅格数据，可实现平台涵盖常用的地理信息软件平台，算法普适性好，分幅规则定制方便，用户体验良好，本分幅方法已经应用在作者开发的地理信息软件中，并成功应用到数十个城市，取得良好效果；本发明通过在地理信息数据分幅程序中开放分幅计算的关键参数，在程序本体之外由用户定制分幅规则，分幅主程序通过调用用户定义的分幅规则获取分幅所需参数，从而实现兼容不同分幅规则的分幅方法，达到提高软件适应性、降低软件维护成本的目的。

Description

一种可定制的地理信息数据矩形分幅方法
技术领域
本发明涉及地理信息领域，具体涉及一种地理信息数据矩形分幅方法，尤其该分幅方法开放定制，无需修改分幅源程序。
背景技术
地理信息数据是利用计算机信息技术，以数字形式进行存储、管理的，与空间位置相关联的图形数据。地理信息数据整体上可以分为矢量数据和栅格数据，矢量数据常见的格式有：ESRI Shapefile、ESRI Personal Geodatabase、ESRI File Geodatabase、MapinfoMIF、Autodesk DWG、Bentley DGN、南方数码 DB等，栅格数据常见的格式有：TIFF、JPG、IMG等，地理信息数据采集、管理常用软件有：ESRI ArcGIS、Mapinfo、SuperMap、AutodeskAutoCAD、Bentley Microstation、南方数码iData等。地理信息数据在采集、管理、使用时经常需要进行分幅，在中小比例尺方面，国家对分幅规则及分幅号计算规则进行了规定，但在大比例尺（1:500、1:1000、1:2000）方面规定较少，各省、市测绘单位都会根据自身需要制定各具特色的分幅规则，因此在全国范围内分幅规则众多。一款地理信息数据软件如果仅在本单位或本地区使用，所涉及到的分幅规则较少，可以在软件开发时将分幅规则编写到软件中，使用时进行选择即可，但是当一个地理信息软件推广到多个城市甚至全国，所涉及到的分幅规则就会非常多，当前这类软件常用的做法是内置几种常用的分幅规则，当遇到尚未支持的分幅规则时，再在程序中添加该分幅规则，这种做法的软件灵活性不高，增加了软件的维护成本。
因此，一种增加软件的灵活性，降低维护成本，且支持用户定制分幅规则的方法，已经是一个亟需研究的问题。
发明内容
为了克服上述现有技术中的不足，本发明为地理信息软件提供一种支持用户定制分幅规则的地理信息数据分幅方法，使得用户在无需修改程序源代码情况下，通过设置在程序外部的配置表、脚本等开放性环境下编写分幅规则，从而实现自定义规则的分幅。
本发明的目的是这样实现的：
一种可定制的地理信息数据矩形分幅方法，其设计要点在于，包括以下步骤：
步骤1 定制地理信息数据的分幅规则，定制包括以下工作：
首先，以1:1000比例尺为基准设置分幅图长、宽值，其它比例尺分幅长、宽值根据1:1000值进行推算，如1:500比例尺分幅长、宽是1:1000分幅长、宽值的1/2；
其次，编制分幅规则算法。分幅规则算法是存放在程序外部的一个脚本文件，该脚本文件需实现两个函数，具体要求如下：
S1，输入一个点的横、纵坐标及需要分幅的比例尺，通过函数计算，返回该点在本分幅规则中所在图幅的图幅号；
S2，输入一个图幅号，通过函数计算，返回该图幅号在本分幅规则中所在图幅左下角坐标。
步骤2 根据用户设置的分幅长、宽值以及分幅比例尺参数，计算本次分幅所使用的分幅图框长、宽值；
步骤3 根据待分幅数据确定数据所在空间矩形范围，即空间四角坐标，作为下面分幅开始和结束的判断依据；
步骤4 分幅按照从左到右，从下往上的顺序进行依次进行，首先根据分幅规则确定待分幅数据左下角第一个分幅所在位置；
待分幅数据左下角第一个分幅所在位置的获取方法具体为：首先计算待分幅数据左下角点所在图幅号；其次根据图幅号计算该图幅号左下角坐标；然后使用计算出的图幅左下角坐标加上分幅长、宽值确定该分幅所在位置。
步骤5根据当前确定的分幅位置进行分幅，得到单幅分幅文件；
步骤6 使用预先准备好的图廓整饰模板，插入到当前图幅位置上，对图幅进行图廓整饰；
步骤7 当前分幅位置向右移动一个分幅宽度，得到下一个分幅位置；
步骤8 判断移动后的分幅位置左侧是否超出待分幅数据四角坐标右侧，如果未超出则回到步骤5，如果已超出则往下进行到步骤9；
步骤9 将分幅位置回归本行最左侧后，向上移动一个分幅高度，得到下一行的第一个分幅位置；
步骤10 判断移动后的分幅位置下侧是否超出待分幅数据四角坐标上侧，如果未超出则回到步骤5，如果已超出则往下进行到步骤11；
步骤11 完成待分幅数据分幅工作。
积极有益效果：本发明方法适用于大比例尺地理信息数据矩形分幅操作，数据类型涵盖矢量数据和栅格数据，可实现平台涵盖常用的地理信息软件平台，算法普适性好，分幅规则定制方便，用户体验良好，本分幅方法已经应用在作者开发的地理信息软件中，并成功应用到数十个城市，取得良好效果。
附图说明
图1 为本发明的方法的流程图；
图2为 X市大比例尺地理信息数据分幅规则；
图3为X市1:1000比例尺地形图分幅示例；
图4为分幅成果示例。
具体实施方式
为了阐明本发明的技术方案及技术目的，下面结合附图及具体实施方式对本发明做进一步的介绍。
一种可定制的地理信息数据矩形分幅方法，其设计要点在于，包括以下步骤：
步骤1 定制地理信息数据的分幅规则，定制包括以下工作：
首先，以1:1000比例尺为基准设置分幅图长、宽值，其它比例尺分幅长、宽值根据1:1000值进行推算，如1:500比例尺分幅长、宽是1:1000分幅长、宽值的1/2；
其次，编制分幅规则算法。分幅规则算法是存放在程序外部的一个脚本文件，该脚本文件需实现两个函数，具体要求如下：
S1，输入一个点的横、纵坐标及需要分幅的比例尺，通过函数计算，返回该点在本分幅规则中所在图幅的图幅号；
S2，输入一个图幅号，通过函数计算，返回该图幅号在本分幅规则中所在图幅左下角坐标。
步骤2 根据用户设置的分幅长、宽值以及分幅比例尺参数，计算本次分幅所使用的分幅图框长、宽值；
步骤3 根据待分幅数据确定数据所在空间矩形范围，即空间四角坐标，作为下面分幅开始和结束的判断依据；
步骤4 分幅按照从左到右，从下往上的顺序进行依次进行，首先根据分幅规则确定待分幅数据左下角第一个分幅所在位置；
待分幅数据左下角第一个分幅所在位置的获取方法具体为：首先计算待分幅数据左下角点所在图幅号；其次根据图幅号计算该图幅号左下角坐标；然后使用计算出的图幅左下角坐标加上分幅长、宽值确定该分幅所在位置。
步骤5根据当前确定的分幅位置进行分幅，得到单幅分幅文件；
步骤6 使用预先准备好的图廓整饰模板，插入到当前图幅位置上，对图幅进行图廓整饰；
步骤7 当前分幅位置向右移动一个分幅宽度，得到下一个分幅位置；
步骤8 判断移动后的分幅位置左侧是否超出待分幅数据四角坐标右侧，如果未超出则回到步骤5，如果已超出则往下进行到步骤9；
步骤9 将分幅位置回归本行最左侧后，向上移动一个分幅高度，得到下一行的第一个分幅位置；
步骤10 判断移动后的分幅位置下侧是否超出待分幅数据四角坐标上侧，如果未超出则回到步骤5，如果已超出则往下进行到步骤11；
步骤11 完成待分幅数据分幅工作。
实施例1
本发明是一种可定制的地理信息数据矩形分幅方法，为了便于陈述本发明的技术方案的技术要点，下面以X市大比例尺（1:500、1:1000、1:2000）分幅规则为例，以AutoCAD平台实现X市1:1000基础地形图分幅进行说明，开发语言采用C# 3.5，AutoCAD版本为2008，脚本采用VBScript语言开发设计。
X市大比例尺（1:500、1:1000、1:2000）地理信息数据分幅规则介绍：
地形图分幅采用图上50cm×50cm规格进行。按照X地方坐标内图廓西南角坐标整千米偶数为主图幅编号（如144130），分图幅号编号规则如附图2所示，附图2为1:1000基础地理信息数据分幅规则，1:500、1：2000比例尺分幅规则以此类推。
本发明方法结合X市1:500、1:1000、1:2000分幅规则以及一块X市地方坐标1:1000比例尺地形图数据（见附图3）进行1:1000比例尺分幅进行说明，包括以下步骤：
1 定制地理信息数据的分幅规则，定制包括以下工作：
首先，设置1:1000比例尺为基准的分幅图框长、宽值，此处X市1:1000比例尺分幅图长、宽均为500米；
其次，编制分幅规则算法。分幅规则算法存放在VBScript脚本文件中，该脚本文件实现两个函数，分别如下：
S1，Function GetNanJingNo(byval heng, byval zong, byval iScale)，该函数参数为坐标点的横坐标、纵坐标及计算比例尺，返回值为该点在X分幅规则下的所在图幅的图幅号；
S2，Function GetNanJingLLPoint(byval mapno)，该函数参数为一个指定图幅号，返回值为该图幅号在本分幅规则中所在图幅左下角坐标。
2 根据用户设置的分幅长、宽值以及分幅比例尺参数，计算得到本次分幅图长、宽值为500米；
3 根据待分幅数据确定数据所在空间矩形范围，附图3中所示数据空间矩形范围左下角和右上角坐标分别为（114109,141302）、（114931,141706）；
4确定待分幅数据左下角第一个分幅所在位置。确定方法为首先根据数据范围左下角坐标（114109,141302）计算其所在图幅号，调用脚本中GetNanJingNo函数，获得图幅号为14011413，然后根据该图幅号计算本图幅左下角坐标，调用脚本中GetNanJingLLPoint函数，获得图幅左下角坐标为（114000,141000），然后根据步骤2中分幅图长、宽值，即可确定第一个分幅所在位置。
5根据当前确定的分幅位置进行分幅，得到图幅号为14011413的单幅分幅文件；
6 使用预先准备好的图廓整饰模板，插入到当前图幅位置上，对图幅进行图廓整饰，整饰完成如附图4所示，至此完成第1个图幅分幅；
7 将当前分幅位置向右移动一个分幅宽度500米，得到下一个分幅位置，即图幅号为14011414的分幅位置；
8 经判断，移动后的分幅位置未超出分幅数据四角坐标，则继续进行当前位置分幅，回到流程图中步骤5的操作继续向下进行，完成第2个图幅的分幅；
9将当前分幅位置向右移动一个分幅宽度500米，得到下一个分幅位置，即图幅号为14011423的分幅位置；
10经判断，移动后的分幅位置超出分幅数据四角坐标，则前进到流程图中步骤9；
11 将分幅位置回归本行最左侧后，向上移动一个分幅高度500米，得到下一行的第一个分幅位置，即图幅号为14011411的分幅位置；
12根据判断，移动后的分幅位置未超出待分幅数据四角坐标，则继续进行当前位置分幅，回到流程图中步骤5的操作继续向下进行，完成第3个图幅的分幅；
13将当前分幅位置向右移动一个分幅宽度500米，得到下一个分幅位置，即图幅号为14011412的分幅位置；
14 经判断，移动后的分幅位置未超出分幅数据四角坐标，则继续进行当前位置分幅，回到流程图中步骤5的操作继续向下进行，完成第4个图幅的分幅；
15将当前分幅位置向右移动一个分幅宽度500米，得到下一个分幅位置，即图幅号为14011421的分幅位置；
16 经判断，移动后的分幅位置超出分幅数据四角坐标，则前进到流程图中步骤9；
17将分幅位置回归本行最左侧后，向上移动一个分幅高度500米，得到下一行的第一个分幅位置，即图幅号为14211433的分幅位置；
18根据判断，移动后的分幅位置超出待分幅数据四角坐标，则前进到流程图中步骤11，结束本次分幅工作。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，本发明要求保护范围由所附的权利要求书、说明书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种可定制的地理信息数据矩形分幅方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：定制地理信息数据的分幅规则，定制包括以下工作，
首先，以1:1000比例尺为基准设置分幅图框长、宽值，其它比例尺分幅长、宽值根据1:1000值进行推算；
其次，编制分幅规则算法，分幅规则算法是存放在程序外部的一个脚本文件，该脚本文件需实现两个函数，具体要求如下：
S1，输入一个点的横、纵坐标及需要分幅的比例尺，通过函数计算，返回该点在本分幅规则中所在图幅的图幅号；
S2，输入一个图幅号，通过函数计算，返回该图幅号在本分幅规则中所在图幅左下角坐标；
步骤2：根据用户设置的分幅长、宽值以及分幅比例尺参数，计算本次分幅所使用的分幅图框长、宽值；
步骤3：根据待分幅数据确定数据所在空间矩形范围，即空间四角坐标，作为下面分幅开始和结束的判断依据；
步骤4：分幅按照从左到右，从下往上的顺序进行依次进行，首先根据分幅规则确定待分幅数据左下角第一个分幅所在位置；
步骤5 ：根据当前确定的分幅位置进行分幅，得到单幅分幅文件；
步骤6 ：使用预先准备好的图廓整饰模板，插入到当前图幅位置上，对图幅进行图廓整饰；
步骤7：当前分幅位置向右移动一个分幅宽度，得到下一个分幅位置；
步骤8 ：判断移动后的分幅位置左侧是否超出待分幅数据四角坐标右侧，如果未超出则回到步骤5，如果已超出则往下进行到步骤9；
步骤9：将分幅位置回归本行最左侧后，向上移动一个分幅高度，得到下一行的第一个分幅位置；
步骤10：判断移动后的分幅位置下侧是否超出待分幅数据四角坐标上侧，如果未超出则回到步骤5，如果已超出则往下进行到步骤11；
步骤11：完成待分幅数据分幅工作。
2.根据权利要求1所述的一种可定制的地理信息数据矩形分幅方法，其特征在于：所述分幅方法适用于任意有分幅规则的矩形分幅方法。
3.根据权利要求1所述的一种可定制的地理信息数据矩形分幅方法，其特征在于：所述步骤1中通过在程序本体外部配置文件中设置以1:1000比例尺为基准的分幅长、宽值以及在脚本文件中实现步骤1中要求的两个函数，分幅主程序通过对配置文件和脚本文件的访问，可以获得分幅所需要的信息，从而实现对自定义分幅规则的兼容。
4.根据权利要求1所述的一种可定制的地理信息数据矩形分幅方法，其特征在于：所述步骤1中脚本文件的执行不依赖于主程序，有独立的运行环境，主程序通过传递参数给脚本，即可返回所需数据。
5.根据权利要求1所述的一种可定制的地理信息数据矩形分幅方法，其特征在于：所述步骤1中分幅规则的定制，针对一个分幅规则只需定制一次，定制完成后程序分幅时调用即可，无需每次执行分幅操作都重复步骤1；步骤3中待分幅数据所在空间范围设计为矩形范围。
6.根据权利要求1所述的一种可定制的地理信息数据矩形分幅方法，其特征在于：步骤4中待分幅数据左下角第一个分幅所在位置的获取方法具体为：首先计算待分幅数据左下角点所在图幅号；其次根据图幅号计算该图幅号左下角坐标；然后使用计算出的图幅左下角坐标加上分幅长、宽值即可确定该分幅所在位置。
7.根据权利要求1所述的一种可定制的地理信息数据矩形分幅方法，其特征在于：步骤5中根据当前确定的分幅位置进行分幅，得到单幅分幅文件，可分为以下几个子步骤：
S1，根据所确定分幅位置，在总图中搜索出与该分幅相关的数据，包括在其内部及与其相交的，将这部分数据另存为一个以当前分幅图幅号命名的文件；
S2，打开另存的分幅文件，将与分幅线相交的数据裁剪，位于分幅线范围以内的数据保留，之外的数据删除。
8.根据权利要求1所述的一种可定制的地理信息数据矩形分幅方法，其特征在于：步骤6中图廓整饰模板位于原点（0,0）位置，往当前图幅中插入时，将图廓整饰模板插入到图幅左下角坐标位置。
9.根据权利要求1所述的一种可定制的地理信息数据矩形分幅方法，其特征在于：步骤6中预先准备好的图廓整饰模板大小，是与当前分幅比例尺相匹配的。
10.根据权利要求1所述的一种可定制的地理信息数据矩形分幅方法，其特征在于：步骤7-步骤11中规定了一个分幅向下一分幅推进的算法，此处采用了先横向向右推进，超出横向范围后再从上一行最左侧向右推进，直至超出分幅范围最上侧，从而完成全部分幅；此处亦可采用先纵向向上侧推进，超出范围后再向右推进的算法。
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