CN112102425B - 垂向剖面的要素值至地理地图的投影计算方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种垂向剖面的要素值至地理地图的投影计算方法，包括以下步骤：获取初始计算参数；获取绘图区域的基本信息；计算绘图边框坐标；计算垂向剖面要素投影后的深度值和数据值；计算垂向剖面要素投影后的X轴刻度坐标和Y轴刻度坐标；计算X轴和Y轴的各刻度值标注坐标和单位标注坐标；对计算结果进行分类和整理，输出计算结果。本发明能够将基于经纬度网格分布的剖面要素值，投影至地理地图，并直接绘制到地理地图的经纬网格中，可广泛应用于GIS专题图的制作及剖面数据的精细化编辑处理。

Description

垂向剖面的要素值至地理地图的投影计算方法及系统

技术领域

本发明涉及投影变换技术领域，更具体的说是涉及一种垂向剖面的要素值至地理地图的投影计算方法及系统。

背景技术

传统图集能够充分展示某个要素的时空变化状况。基于经纬度方区地图的要素剖面，展示的是要素垂向的分布情况，是图集的一种重要类型。

目前，在传统的图集制作过程中，要素垂向剖面是采用手工叠加的方式进行的，费时、费力。且垂向剖面至地理地图的投影，在现行的几款GIS软件中并无成熟的方法。

因此，如何提供一种能够对剖面数据进行精细化处理，并能通过图形直观显示剖面要素的分布情况的垂向剖面的要素值至地理地图的投影计算方法，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种垂向剖面的要素值至地理地图的投影计算方法及系统，能够将基于经纬度网格分布的剖面要素值，投影至地理地图，并直接绘制到地理地图的经纬网格中，可广泛应用于GIS专题图的制作及剖面数据的精细化编辑处理。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种垂向剖面的要素值至地理地图的投影计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1、获取待投影垂向剖面要素的初始计算参数；

步骤S2、获取绘图区域的基本信息，所述绘图区域位于待投影垂向剖面所处的经纬度方区内，且相对于所述经纬度方区的边缘预留有四个方向的空白区；所述基本信息包括四个方向的空白区相对于方区大小的比率，X轴刻度相对于方区大小的比率，Y轴刻度相对于方区大小的比率，X轴标注相对于方区大小的比率，以及Y轴标注相对于方区大小的比率；

步骤S3、根据步骤S1中的初始计算参数和步骤S2中的基本信息计算绘图边框坐标；

步骤S4、计算垂向剖面要素投影后的深度值和数据值；

步骤S5、计算垂向剖面要素投影后的X轴刻度坐标和Y轴刻度坐标；

步骤S6、计算X轴和Y轴的各刻度值标注坐标和单位标注坐标；

步骤S7、对步骤S3-S6的计算结果进行分类和整理，输出计算结果。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明对垂向剖面的某要素的时空变化情况，不再需要手工绘制，仅需输入待投影垂向剖面要素的计算参数以及垂向剖面所处的经纬度方区的经纬度信息，便能直接绘制到地理地图的经纬网格中，能够直观的显示该垂向剖面要素的时空变化信息，可广泛应用于GIS专题图的制作及剖面数据的精细化编辑处理。其投影后的结果可以用于剖面数据精细化处理，删除剖面上认为错误的数据，或者从图形看剖面要素的分布情况，判断该区域要素的垂向分布情况。

优选的，在上述一种垂向剖面的要素值至地理地图的投影计算方法中，步骤S1中的初始计算参数包括待投影垂向剖面所处经纬度方区的左下角经度l_on和纬度l_at、经纬度方区大小g_size、垂向剖面要素的深度值d、垂向剖面要素的数据值z及数据值个数m_k、深度值刻度d_level及刻度数量m_d、数据值刻度z_level及刻度数量m_z、X轴单位x_Str和Y轴单位y_Str。

优选的，在上述一种垂向剖面的要素值至地理地图的投影计算方法中，步骤S2中的四个方向的空白区分别为左空白区、右空白区、上空白区和下空白区；其中，左空白区相对于经纬度方区大小的比率为0.10；右空白区对于经纬度方区大小的比率为0.13；下空白区相对于经纬度方区大小的比率为0.05；上空白区相对于经纬度方区大小的比率为0.15；X轴刻度相对于方区大小的比率和Y轴刻度相对于方区大小的比率均为0.02；X轴标注相对于方区大小的比率和Y轴标注相对于方区大小的比率均为0.03。本发明采用上述数值，使在经纬度方区内绘图时更加合理。

优选的，在上述一种垂向剖面的要素值至地理地图的投影计算方法中，步骤S3中的绘图边框位于所述经纬度方区内，绘图边框坐标的计算公式如下：

x_start＝l_on+l_Scale*g_size；

x_end＝x_start+(1-r_Scale)*g_size；

y_start＝l_at+b_Scale*g_size；

y_end＝y_start+(1-t_Scale)*g_size；

其中，l_Scale表示左空白区相对于经纬度方区大小的比率；r_Scale表示右空白区相对于经纬度方区大小的比率；b_Scale表示下空白区相对于经纬度方区大小的比率；t_Scale表示上空白区相对于经纬度方区大小的比率；

通过上式得出绘图边框的左下角坐标(x_start，y_start)、左上角坐标(x_start，y_end)和右上角坐标(x_end，y_end)。

优选的，在上述一种垂向剖面的要素值至地理地图的投影计算方法中，步骤S4垂向剖面要素的深度值和数据值的计算公式如下：

z_min＝min(z_level)；

z_max＝max(z_level)；

d_min＝min(d_level)；

d_max＝max(d_level)；

d_scale＝(y_end-y_start)/(d_max-d_min)；

z_scale＝(x_end-x_start)/(z_max-z_min)；

d_p＝(d_max-d_i)*d_scale+y_start；

z_p＝(z_i-z_min)*z_scale+x_start；

其中，i∈(1，m_z)；z_min表示垂向剖面要素数据值刻度的最小值；z_max表示垂向剖面要素数据值刻度的最大值；d_min表示垂向剖面要素深度值刻度的最小值；d_max表示垂向剖面要素深度值刻度的最大值；d_scale表示绘图标框相对于垂向剖面要素深度值刻度的比率d_scale；z_scale表示绘图标框相对于垂向剖面要素数据值刻度的比率；d_p表示垂向剖面要素投影后的深度值；z_p表示垂向剖面要素投影后的数据值。

优选的，在上述一种垂向剖面的要素值至地理地图的投影计算方法中，步骤S5中X轴刻度的计算公式如下：

x_tn(k)＝(z_level(k)-z_min)*z_scale+x_start；

x_tny1＝y_end；

x_tny2＝x_tny1+(y_end-y_start)*x_Scale；

第k个刻度的起点坐标为(x_tn(k)，x_tny1)，终点坐标为(x_tn(k),x_tny2)；

其中，k∈(1，m_k)，x_Scale表示X轴刻度相对于方区大小的比率；

Y轴刻度的计算公式如下：

y_tn(j)＝(d_max-d_level(j))*d_scale+y_start；

y_tnx1＝x_start；

y_tnx2＝y_tnx1-(x_end-x_start)*y_Scale；

第j个刻度的起点坐标为(y_tnx1,y_tn(j))，终点坐标为(y_tnx2,y_tn(j))；

其中，j∈(1，m_d)，y_Scale表示Y轴刻度相对于方区大小的比率。

优选的，在上述一种垂向剖面的要素值至地理地图的投影计算方法中，步骤S6中X轴刻度值标注坐标的计算公式如下：

x_tny3(k)＝x_tny2+(y_end-y_start)*x_labScale；

其中，k∈(1，m_k)；x_labScale表示X轴标注相对于方区大小的比率；X轴刻度值的标注坐标为(x_tn(k)，x_tny3(k))，X轴刻度值的标注值为z_level(k)；

X轴单位标注坐标的计算公式如下：

d_xtn＝x_tn(m_k)；

d_xtny3＝x_tny3(m_k)+(y_end-y_start)*0.035；

X轴单位标注的坐标为(d_xtn，d_xtny3)，标注值为x_Str；

Y轴的刻度值标注坐标的计算公式如下：

y_tnx22(j)＝y_tnx2(j)-(x_end-x_start)*y_labScale

其中，j∈(1,m_d)；y_labScale表示Y轴标注相对于方区大小的比率；Y轴刻度值标注的坐标为(y_tnx22(j)，y_tn)，标注值为d_level(j)；

Y轴单位标注坐标的计算公式如下：

d_ytn＝y_tn(m_d)；

d_ytnx22＝y_tnx22(m_d)-(x_end-x_start)*0.035；

Y轴单位标注的坐标为(d_ytn，d_ytnx22)，标注值为y_Str。

优选的，在上述一种垂向剖面的要素值至地理地图的投影计算方法中，步骤S7的输出结果包括绘图边框线文件、垂向剖面要素数据点文件、刻度线文件和标注点文件；

其中，所述绘图边框线文件连接步骤S3计算输出的左下角坐标、左上角坐标和右上角坐标；

所述垂向剖面要素数据点文件输出步骤S4计算得到的垂向剖面要素的深度值和数据值；

所述刻度线文件循环连接步骤S5计算输出的X轴刻度的起点坐标(x_tn(k)，x_tny1)和终点坐标(x_tn(k),x_tny2)，形成X轴刻度线文件；并循环连接步骤S5计算输出的Y轴刻度的起点坐标(y_tnx1,y_tn(j))和终点坐标(y_tnx2,y_tn(j))，形成Y轴刻度线文件；

所述标注点文件分别输出步骤S6计算得到的X轴刻度值标注值和单位标注值，以及Y轴刻度值标注值和单位标注值。

本发明的输出成果清晰，包括绘图边框线、剖面要素点、X轴和Y轴刻度线、X轴标注点和Y轴标注点共4个文件，易于成果在GIS软件中的符号化、渲染和使用。

本发明还提供一种垂向剖面的要素值至地理地图的投影计算系统，包括：

初始计算参数获取模块，所述初始计算参数获取模块用于获取待投影垂向剖面要素的预设初始计算参数；

基本信息获取模块，所述基本信息获取模块用于获取绘图区域的基本信息；

绘图边框坐标计算模块，所述绘图边框坐标计算模块用于根据初始计算参数和基本信息计算绘图边框坐标；

垂向剖面要素值计算模块，所述垂向剖面要素值计算模块用于计算垂向剖面要素投影后的深度值和数据值；

刻度坐标计算模块，所述刻度坐标计算模块用于计算垂向剖面要素投影后的X轴刻度坐标和Y轴刻度坐标；

标注值坐标计算模块，所述标注值坐标计算模块用于计算X轴和Y轴的各刻度值标注坐标和单位标注坐标；

结果输出模块，所述结果输出模块用于将计算结果进行分类、整理和输出。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本发明提供的垂向剖面的要素值至地理地图的投影计算方法的流程图；

图2附图为本发明提供的计算结果输出效果图；

图3附图为本发明提供的垂向剖面的要素值至地理地图的投影计算系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明实施例公开了一种垂向剖面的要素值至地理地图的投影计算方法，包括以下步骤：

步骤S1、获取待投影垂向剖面要素的初始计算参数；

步骤S2、获取绘图区域的基本信息，绘图区域位于待投影垂向剖面所处的经纬度方区内，且相对于经纬度方区的边缘预留有四个方向的空白区；基本信息包括四个方向的空白区相对于方区大小的比率，X轴刻度相对于方区大小的比率，Y轴刻度相对于方区大小的比率，X轴标注相对于方区大小的比率，以及Y轴标注相对于方区大小的比率；

步骤S3、根据步骤S1中的初始计算参数和步骤S2中的基本信息计算绘图边框坐标；

步骤S4、计算垂向剖面要素投影后的深度值和数据值；

步骤S5、计算垂向剖面要素投影后的X轴刻度坐标和Y轴刻度坐标；

步骤S6、计算X轴和Y轴的各刻度值标注坐标和单位标注坐标；

步骤S7、对步骤S3-S6的计算结果进行分类和整理，输出计算结果。

本发明对垂向剖面的某要素的时空变化情况，不再需要手工绘制，仅需输入待投影垂向剖面要素的计算参数以及垂向剖面所处的经纬度方区的经纬度信息，便能直接绘制到地理地图的经纬网格中，能够直观的显示该垂向剖面要素的时空变化信息，可广泛应用于GIS专题图的制作及剖面数据的精细化编辑处理。其投影后的结果可以用于剖面数据精细化处理，删除剖面上认为错误的数据，或者从图形看剖面要素的分布情况，判断该区域要素的垂向分布情况。

具体的，步骤S1、获取计算参数：

获取待投影垂向剖面所处经纬度方区的左下角经度l_on和纬度l_at、经纬度方区大小g_size、垂向剖面要素的深度值d、垂向剖面要素的数据值z及数据值个数m_k、深度值刻度d_level及刻度数量m_d、数据值刻度z_level及刻度数量m_z、X轴单位x_Str和Y轴单位y_Str。

步骤S2、获取绘图区域的基本信息：

将步骤S3中绘图边框位于经纬度方区内，且相对与经纬度方区的四个方向的空白区分别为左空白区、右空白区、上空白区和下空白区；分别设定四个空白区相对于经纬度方区大小的比率l_Scale、r_Scale、b_Scale、t_Scale；设定X轴刻度和Y轴刻度相对于方区大小的比率相对于方区大小的比率x_Scale、y_Scale；设定X轴标注和Y轴标注相对于方区大小的比率x_labScale、y_labScale。经反复计算，为保证经纬度方区绘图的合理性和美观性，将各参数的数值设定如下：

l_Scale＝0.10；

r_Scale＝0.13；

t_Scale＝0.15；

b_Scale＝0.05；

x_Scale＝0.02；

y_Scale＝0.02；

x_labScale＝0.03；

y_labScale＝0.03。

步骤S3、计算绘图边框坐标：

通过下式得出绘图边框的左下角坐标(x_start，y_start)、左上角坐标(x_start，y_end)和右上角坐标(x_end，y_end)

x_start＝l_on+l_Scale*g_size；

x_end＝x_start+(1-r_Scale)*g_size；

y_start＝l_at+b_Scale*g_size；

y_end＝y_start+(1-t_Scale)*g_size；

其中，l_Scale表示左空白区相对于经纬度方区大小的比率；r_Scale表示右空白区相对于经纬度方区大小的比率；b_Scale表示下空白区相对于经纬度方区大小的比率；t_Scale表示上空白区相对于经纬度方区大小的比率。

步骤S4、计算垂向剖面要素投影后的深度值和数据值：

z_min＝min(z_level)；

z_max＝max(z_level)；

d_min＝min(d_level)；

d_max＝max(d_level)；

d_scale＝(y_end-y_start)/(d_max-d_min)；

z_scale＝(x_end-x_start)/(z_max-z_min)；

d_p＝(d_max-d_i)*d_scale+y_start；

z_p＝(z_i-z_min)*z_scale+x_start；

其中，i∈(1，m_z)；z_min表示垂向剖面要素数据值刻度的最小值；z_max表示垂向剖面要素数据值刻度的最大值；d_min表示垂向剖面要素深度值刻度的最小值；d_max表示垂向剖面要素深度值刻度的最大值；d_scale表示绘图标框相对于垂向剖面要素深度值刻度的比率d_scale；z_scale表示绘图标框相对于垂向剖面要素数据值刻度的比率；d_p表示垂向剖面要素投影后的深度值；z_p表示垂向剖面要素投影后的数据值。

步骤S5、计算X轴刻度和Y轴刻度：

X轴刻度的计算公式如下：

x_tn(k)＝(z_level(k)-z_min)*z_scale+x_start；

x_tny1＝y_end；

x_tny2＝x_tny1+(y_end-y_start)*x_Scale；

第k个刻度的起点坐标为(x_tn(k)，x_tny1)，终点坐标为(x_tn(k),x_tny2)；

其中，k∈(1，m_k)，x_Scale表示X轴刻度相对于方区大小的比率；

Y轴刻度的计算公式如下：

y_tn(j)＝(d_max-d_level(j))*d_scale+y_start；

y_tnx1＝x_start；

y_tnx2＝y_tnx1-(x_end-x_start)*y_Scale；

第j个刻度的起点坐标为(y_tnx1,y_tn(j))，终点坐标为(y_tnx2,y_tn(j))；

其中，j∈(1，m_d)，y_Scale表示Y轴刻度相对于方区大小的比率。

步骤S6、计算X轴标注和Y轴标注：

X轴刻度值标注坐标的计算公式如下：

x_tny3(k)＝x_tny2+(y_end-y_start)*x_labScale；

其中，k∈(1，m_k)；x_labScale表示X轴标注相对于方区大小的比率；X轴刻度值的标注坐标为(x_tn(k)，x_tny3(k))，X轴刻度值的标注值为z_level(k)；

X轴单位标注坐标的计算公式如下：

d_xtn＝x_tn(m_k)；

d_xtny3＝x_tny3(m_k)+(y_end-y_start)*0.035；

X轴单位标注的坐标为(d_xtn，d_xtny3)，标注值为x_Str；

Y轴的刻度值标注坐标的计算公式如下：

y_tnx22(j)＝y_tnx2(j)-(x_end-x_start)*y_labScale；

其中，j∈(1,m_d)；y_labScale表示Y轴标注相对于方区大小的比率；Y轴刻度值标注的坐标为(y_tnx22(j)，y_tn)，标注值为d_level(j)；

Y轴单位标注坐标的计算公式如下：

d_ytn＝y_tn(m_d)；

d_ytnx22＝y_tnx22(m_d)-(x_end-x_start)*0.035；

Y轴单位标注的坐标为(d_ytn，d_ytnx22)，标注值为y_Str。

步骤S3-S6所涉及的计算公式是整个计算方法的核心，它们共同实现了单要素曲线至地理地图的投影。

步骤S7、输出计算结果：

根据步骤S3-S6的计算结果进行输出，输出的结果包括绘图边框线文件、垂向剖面要素数据点文件、刻度线文件和标注点文件四个文件。其中涉及的点文件、线文件是GIS表示不同类型空间信息的一种方式，不同类型的GIS软件略有差别，本发明计算得出的是点文件、线文件的坐标，易于各类型GIS软件进行投影模块的开发与GIS点、线生成。

其中，绘图边框线文件连接步骤S3计算输出的左下角坐标、左上角坐标和右上角坐标；

垂向剖面要素数据点文件输出步骤S4计算得到的垂向剖面要素的深度值和数据值；

刻度线文件循环连接步骤S5计算输出的X轴刻度的起点坐标(x_tn(k)，x_tny1)和终点坐标(x_tn(k),x_tny2)，形成X轴刻度线文件；并循环连接步骤S5计算输出的Y轴刻度的起点坐标(y_tnx1,y_tn(j))和终点坐标(y_tnx2,y_tn(j))，形成Y轴刻度线文件；

标注点文件分别输出步骤S6计算得到的X轴刻度值标注值和单位标注值，以及Y轴刻度值标注值和单位标注值。其中，X轴刻度值标注的坐标为(x_tn(k)，x_tny3(k))，标注值为z_level(k)；X轴单位标注的坐标为(d_xtn，d_xtny3)，标注值为x_Str；Y轴刻度值标注的坐标为(y_tnx22(j)，y_tn)，标注值为d_level(j)；Y轴单位标注的坐标为(d_ytn，d_ytnx22)，标注值为y_Str。

步骤S7实现了对步骤S3-S6的计算结果的分类与整理，使计算结果更加有序，易于进行下一步的图形绘制。

如图2所示，本发明输出成果清晰，包括绘图边框线文件、垂向剖面要素数据点文件、刻度线文件和标注点文件四个文件，易于成果在GIS软件中的符号化、渲染和使用。

图2的四角为经纬度坐标，框内为根据水深、温度投影计算的剖面，X轴刻度为温度，单位℃，Y轴刻度为水深，单位m。通过该图可以进行剖面数据的质量控制，进行错误数据点的删除；可以判断该经纬度方区温度随水深的变化状况等。同样，该方法也可以用于盐度、叶绿素等垂向剖面的投影计算。

如图3所示，本发明实施例还提供一种垂向剖面的要素值至地理地图的投影计算系统，其特征在于，包括：

初始计算参数获取模块，初始计算参数获取模块用于获取待投影垂向剖面要素的预设初始计算参数；

基本信息获取模块，基本信息获取模块用于获取绘图区域的基本信息；

绘图边框坐标计算模块，绘图边框坐标计算模块用于根据初始计算参数和基本信息计算绘图边框坐标；

垂向剖面要素值计算模块，垂向剖面要素值计算模块用于计算垂向剖面要素投影后的深度值和数据值；

刻度坐标计算模块，刻度坐标计算模块用于计算垂向剖面要素投影后的X轴刻度坐标和Y轴刻度坐标；

标注值坐标计算模块，标注值坐标计算模块用于计算X轴和Y轴的各刻度值标注坐标和单位标注坐标；

结果输出模块，结果输出模块用于将计算结果进行分类、整理和输出。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (3)

1.一种垂向剖面的要素值至地理地图的投影计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1、获取待投影垂向剖面要素的初始计算参数；初始计算参数包括待投影垂向剖面所处经纬度方区的左下角经度l_on和纬度l_at、经纬度方区大小g_size、垂向剖面要素的深度值d、垂向剖面要素的数据值z及数据值个数m_k、深度值刻度d_level及刻度数量m_d、数据值刻度z_level及刻度数量m_z、X轴单位x_Str和Y轴单位y_Str；

步骤S2、获取绘图区域的基本信息，所述绘图区域位于待投影垂向剖面所处的经纬度方区内，且相对于所述经纬度方区的边缘预留有四个方向的空白区，四个方向的空白区分别为左空白区、右空白区、上空白区和下空白区；所述基本信息包括四个方向的空白区相对于方区大小的比率，X轴刻度相对于方区大小的比率，Y轴刻度相对于方区大小的比率，X轴标注相对于方区大小的比率，以及Y轴标注相对于方区大小的比率；

步骤S3、根据步骤S1中的初始计算参数和步骤S2中的基本信息计算绘图边框坐标；绘图边框位于所述经纬度方区内，绘图边框坐标的计算公式如下：

x_start＝l_on+l_Scale*g_size；

x_end＝x_start+(1-r_Scale)*g_size；

y_start＝l_at+b_Scale*g_size；

y_end＝y_start+(1-t_Scale)*g_size；

其中，l_Scale表示左空白区相对于经纬度方区大小的比率；r_Scale表示右空白区相对于经纬度方区大小的比率；b_Scale表示下空白区相对于经纬度方区大小的比率；t_Scale表示上空白区相对于经纬度方区大小的比率；

通过上式得出绘图边框的左下角坐标(x_start，y_start)、左上角坐标(x_start，y_end)和右上角坐标(x_end，y_end)；

步骤S4、计算垂向剖面要素投影后的深度值和数据值；垂向剖面要素的深度值和数据值的计算公式如下：

z_min＝min(z_level)；

z_max＝max(z_level)；

d_min＝min(d_level)；

d_max＝max(d_level)；

d_scale＝(y_end-y_start)/(d_max-d_min)；

z_scale＝(x_end-x_start)/(z_max-z_min)；

d_p＝(d_max-d_i)*d_scale+y_start；

z_p＝(z_i-z_min)*z_scale+x_start；

其中，i∈(1，m_z)；z_min表示垂向剖面要素数据值刻度的最小值；z_max表示垂向剖面要素数据值刻度的最大值；d_min表示垂向剖面要素深度值刻度的最小值；d_max表示垂向剖面要素深度值刻度的最大值；d_scale表示绘图标框相对于垂向剖面要素深度值刻度的比率d_scale；z_scale表示绘图标框相对于垂向剖面要素数据值刻度的比率；d_p表示垂向剖面要素投影后的深度值；z_p表示垂向剖面要素投影后的数据值；

步骤S5、计算垂向剖面要素投影后的X轴刻度坐标和Y轴刻度坐标；X轴刻度的计算公式如下：

x_tn(k)＝(z_level(k)-z_min)*z_scale+x_start；

x_tny1＝y_en ^d；

x_tny2＝x_tny1+(y_end-y_start)*x_Scale；

第k个刻度的起点坐标为(x_tn(k)，x_tny1)，终点坐标为(x_tn(k),x_tny2)；

其中，k∈(1，m_k)，x_Scale表示X轴刻度相对于方区大小的比率；

Y轴刻度的计算公式如下：

y_tn(j)＝(d_max-d_level(j))*d_scale+y_start；

y_tnx1＝x_start；

y_tnx2＝y_tnx1-(x_end-x_start)*y_Scale；

第j个刻度的起点坐标为(y_tnx1,y_tn(j))，终点坐标为(y_tnx2,y_tn(j))；

其中，j∈(1，m_d)，y_Scale表示Y轴刻度相对于方区大小的比率；

步骤S6、计算X轴和Y轴的各刻度值标注坐标和单位标注坐标；X轴刻度值标注坐标的计算公式如下：

x_tny3(k)＝x_tny2+(y_end-y_start)*x_labScale；

其中，k∈(1，m_k)；x_labScale表示X轴标注相对于方区大小的比率；X轴刻度值的标注坐标为(x_tn(k)，x_tny3(k))，X轴刻度值的标注值为z_level(k)；

X轴单位标注坐标的计算公式如下：

d_xtn＝x_tn(m_k)；

d_xtny3＝x_tny3(m_k)+(y_end-y_start)*0.035；

X轴单位标注的坐标为(d_xtn，d_xtny3)，标注值为x_Str；

Y轴的刻度值标注坐标的计算公式如下：

y_tnx22(j)＝y_tnx2(j)-(x_end-x_start)*y_labScale；

其中，j∈(1,m_d)；y_labScale表示Y轴标注相对于方区大小的比率；Y轴刻度值标注的坐标为(y_tnx22(j)，y_tn)，标注值为d_level(j)；

Y轴单位标注坐标的计算公式如下：

d_ytn＝y_tn(m_d)；

d_ytnx22＝y_tnx22(m_d)-(x_end-x_start)*0.035；

Y轴单位标注的坐标为(d_ytn，d_ytnx22)，标注值为y_Str；

步骤S7、对步骤S3-S6的计算结果进行分类和整理，输出计算结果；输出结果包括绘图边框线文件、垂向剖面要素数据点文件、刻度线文件和标注点文件；

其中，所述绘图边框线文件连接步骤S3计算输出的左下角坐标、左上角坐标和右上角坐标；

所述垂向剖面要素数据点文件输出步骤S4计算得到的垂向剖面要素的深度值和数据值；

所述刻度线文件循环连接步骤S5计算输出的X轴刻度的起点坐标(x_tn(k)，x_tny1)和终点坐标(x_tn(k),x_tny2)，形成X轴刻度线文件；并循环连接步骤S5计算输出的Y轴刻度的起点坐标(y_tnx1,y_tn(j))和终点坐标(y_tnx2,y_tn(j))，形成Y轴刻度线文件；

所述标注点文件分别输出步骤S6计算得到的X轴刻度值标注值和单位标注值，以及Y轴刻度值标注值和单位标注值。

2.根据权利要求1所述的一种垂向剖面的要素值至地理地图的投影计算方法，其特征在于，步骤S2中，左空白区相对于经纬度方区大小的比率为0.10；右空白区对于经纬度方区大小的比率为0.13；下空白区相对于经纬度方区大小的比率为0.05；上空白区相对于经纬度方区大小的比率为0.15；X轴刻度相对于方区大小的比率和Y轴刻度相对于方区大小的比率均为0.02；X轴标注相对于方区大小的比率和Y轴标注相对于方区大小的比率均为0.03。

3.一种垂向剖面的要素值至地理地图的投影计算系统，其特征在于，适用于如权利要求1-2任一项所述的垂向剖面的要素值至地理地图的投影计算方法，包括：

初始计算参数获取模块，所述初始计算参数获取模块用于获取待投影垂向剖面要素的预设初始计算参数；

基本信息获取模块，所述基本信息获取模块用于获取绘图区域的基本信息；

绘图边框坐标计算模块，所述绘图边框坐标计算模块用于根据初始计算参数和基本信息计算绘图边框坐标；

垂向剖面要素值计算模块，所述垂向剖面要素值计算模块用于计算垂向剖面要素投影后的深度值和数据值；

刻度坐标计算模块，所述刻度坐标计算模块用于计算垂向剖面要素投影后的X轴刻度坐标和Y轴刻度坐标；

标注值坐标计算模块，所述标注值坐标计算模块用于计算X轴和Y轴的各刻度值标注坐标和单位标注坐标；

结果输出模块，所述结果输出模块用于将计算结果进行分类、整理和输出。