十 24, 2012 - file 技术及应用   comment No Comments

GIS图形的地理方向

在常规地图上,保持图形符号(或注记)的地理方向是一条重要的制图规则,这也是自古以来地图生产所积累 的宝贵经验。这一规则有利于增强地图的易读性和表现力。它亦应适用于由GIS(地理信息系统)或电子地图软件输出的地图,因为屏幕地图也是供人观看的。但 很遗憾,已有多年发展史的我国GIS等软件几乎都没有正视这一制图规则。

GIS输出的图形一般属于地理图形,如各种用途的不同比例尺的地图 或统计图表等。地图是地球表面(近似椭球面)按一定数学法则投影至平面,并用规定符号和文字表达的图形。显然,投影后的经纬线方向与平面直角坐标轴方向一 般不可能一致(除墨卡托投影等以外)。这在小比例尺地图上(如世界地图,全国地图和分省地图等)比较明显,在这种图上往往须按一定间隔(度数)绘出经纬线,它们分别是一组曲线或直线,一般不与直角坐标轴方向平行。有些地图按经纬线划分图幅(如各种地形图),其图廓边均为经(纬)线(近似成梯形),且偏离直角坐标轴方向。

GIS图形有别于其他图形的一个重要特征是,图形的地理方向性。图形符号和注记方向除要求与地理要素延伸方向一致(这是容易理解的)外,还要求与经纬线方向一致。使符号(或注记)方向与经纬线方向保持一致的理由为:

  • 一是便于识别图上的真实地理方向(东西或南北)。
  • 二是符号(或注记)方向与经纬网线协调一致能给读图者一种“曲面感”,引发对自然景观球面分布的联想。当然,若符号(或注记)方向与经纬线一致后,会使符号(或文字)倒置或过于歪斜而影响读图,则应放弃此原则,重新调整符号(或注记)方向。

下面谈谈关于图形符号(或注记)方向与经纬线方向一致的几个具体问题。

1、何谓符号(或注记)方向及其与经纬线方向的一致

所谓符号(或注记)方向,具有二层意思:

  • 成组符号(或文字)的排列走向。根据被说明地理要素的形状特征,有水平走向,垂直走向,依地理要素分布的走向(呈任意直线或任意曲线)三种。
  • 单个符号(或文字)的方向。有直立(正直方向),与地理要素走向平行,与地理要素走向垂直三种。

2、所谓符号(或注记)方向与经纬线方向一致,指的是:

  • 凡水平排列走向的,其走向须平行其所在位置的纬线(不是X轴)。
  • 凡垂直排列走向的,其走向须平行其所在位置的经线(不是Y轴)。
  • 凡直立方向的单个符号(或文字),须垂直其所在位置的纬线(不是X轴),使符号(或文字)的顶端朝向北方(平行于经线,而不是Y轴)。

3、如何实现与经纬线方向一致

地 图上的经线方向与直角坐标Y轴的夹角称为子午线收敛角(δ),地图上不同位置的δ不尽相同,δ可由所在位置(x,y)根据相应地图投影公式计算得到,有正 有负。只要将符号(或注记)按δ作方向改正,即可实现符号(或注记)方向与经纬线方向一致。显然,GIS软件应具有自动方向改正功能,而不是愚蠢地等到图 形编辑时再逐个人工操作进行旋转改正。

图形软件开发工具UGS 5.0 具有上述方向改正功能。应用程序在调用UGS的绘图(或注记)函数时,只要给出方向改正值δ(可通过一定的算法获得),输出时便能自动调整符号(注记)方向,使之与经纬线方向一致,UGS(试用版)发布于CSDN(图形处理类)。

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