第二章空间定位基准-02总结

每幅1：100万地形图的范围是经差6º 、纬 差 4º ；纬度60º ～76º 之间经差12º 、纬差4º ；纬 度76º ～88º 之间经差24º 、纬差4º （在我国范围 内没有纬度60º 以上需要分幅的图幅）。 每幅1：100万地形图划分2行2列，共4幅1： 50万地形图，每幅1：50万地形图的范围是经 差 3º 、纬差2º 。各比例尺地形图的经纬差、行 列数和图幅数成简单的倍数关系。
由经线和纬线所围成的每一个梯形小格为 一幅1：100万地形图，它们的编号由该图所在 的行号和列号组合而成。
图2.5 1：100万地图的分幅与编号
②. 1：50万～1：5000地形图的编号 1：50万～1：5000地形图的编号均以1：100万地形 图编号为基础，采用行列编号方法，即将1：100万地形 图按所含各比例尺地形图的经差和纬差划分成若干行和 列，横行从上到下，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0，取行号在前、列号 在后的排列形式标记。 各比例尺地形图分别采用不同的字符作为其比例尺 代码（见表3）。
1：50万～1：5000地形图的图号均由其所在1： 100万地形图的图号、比例尺代码和各图幅的行列号共 十位码组成。 其结构如下：
以上是根据国家标准《国家基本比例尺地 形图分幅和编号》的规定，对1：50万～1： 5000地形图编号的方法。 通过另一种习惯采用的地形图编码方法， 也可以对不同比例尺地形图进行编号。
西安80大地原点
国家高程原点图
6．独立高程系统 在特殊地区，不仅可以建立地方独立平面 直角坐标系，也可以建立独立高程系统。 凡不按1956年黄海平均海水面或1985年国家 高程基准作为高程起算数据的高程系统均称为 独立高程系统。
地方独立高程系统可以通过将该系统下的高程原点 与国家高程系统的高程原点联测，实现独立高程系统和 国家高程系统之间的转换。
“在使用本图式时也可以根据不同地区特征 及用途需要增补符号。”
按《 1：500 1：1000 1：2000地形图图式》 国家标准规定：“本标准适用于国民经济建设各 部门测制和编绘1：500 1：1000 1：2000地形图， 也是各部门利用地形图进行规划、设计、施工、 管理、科学研究和教学的基本依据之一”。
按一定的比例尺，用规定的符号表示地物、地貌平 面位置和高程的正射投影图即为地形图。 1:100万、1:50万、1:25万——小比例尺地形图 1:10万、1:5万、1:2.5万 ——中比例尺地形图 1:1万、1:5000、1:2000、1:1000、1:500 ——大比例尺地形图 1:1万、1:2.5万、1:5万、1:10万、1:25万、1:50万、 1:100万七种比例尺作为国家基本比例尺地形图。
①. 10º ×10º 格网系统的分级（见表1）
② . 4º × 6º 格网系统的分级（见表2）
③. 直角坐标格网系统的分级
直角坐标格网采用1980国家大地坐标系横轴 等角圆柱投影（即高斯投影）。为控制投影变 形，采用分带的办法。
我国的1：50万～1：2.5万比例尺地形图采 用 6º 分带投影，1：1万和1：5000地形图采用3º 分带投影。
《地理格网》标准确认了以上两种划分体系 并存，其中经纬度划分体系又分为10º ×10º 和 4º × 6º 两个系统。
2．格网系统
《地理格网》标准定义了三种格网系统： ①. 10º ×10º 格网系统：以纬差10º 和经差10º 为 基本网格构成的多级地理格网系统。该格网系 统主要适用于海洋、气象等领域的信息。
地形图的编绘都有统一的大地控制基 础、统一的地图投影和统一的分幅编号，其 作业严格按照测图规范、编图规范和图式符 号进行。
1. 地形图的分幅和编号
⑴. 地形图的分幅 地形图有两种分幅形式：矩形分幅、经纬线 分幅（即梯形分幅）。我国的基本比例尺地形图 是以经纬线分幅制作的。
根据国家标准GB/T13989－92《国家基本 比例尺地形图分幅和编号》规定，我国基本比 例尺地形图均以1：100万地形图为基础，按规 定的经差和纬差划分图幅。其中，1：100万地 形图分幅采用国际1：100万地图分幅标准。
⑵. 地理格网的编码
地理格网编码应当表示出空间位置，编码 原则是：
①. 从直观的角度采用行列式编码 ②. 从多层检索的要求，采用与图幅划分一 致的体系 ③. 从可靠性的角度采用数字码与字符码相 间的混合编码方法，防止过长的数字码容易出 现错误。
10º ×10º 格网系统的格网代码为纯数字码，格 网的代码为4位，结构如下 ：
③.实用性：格网的划分，充分考虑不同用户需 要及现行的测绘基础，设计了三种系统的多级格 网，以满足不同精度要求，便于用户选择。 ④.可扩展性：格网的分级与编码设计，充分考 虑了发展的需要，使得进一步细分时能在本标准 的基础上进行扩充而不必改变原有的划分体系。
4. 地理格网系统的分级与编码 ⑴. 地理格网系统的分级
其缺点在于：这种格网所对应的实地大小 不均匀，高纬度地区较小，低纬度地区较大。 我国领土所覆盖的面积较大，这种差别尤为明 显。
直角坐标格网体系着眼于现实中大量地采用 直角坐标系的客观需求。直角坐标格网具有实地 格网大小均匀的优点，在局部小区域是可行的。 其缺点在于：直角坐标格网所对应的实地位 置将随地图投影方式的不同而改变。若采用6º 带 进行分割，则在分带的边缘会产生许多不完整的 格网，无法进行全国性的整体拼接。
③. 1：10万地形图的分幅和编号 按20‘×30’(纬差×经差)划分，一幅1:100万 的地形图可分成144幅1:10万的地形图，编号： 在1:100万的图的基础上自左而右，自上而下从 1到144编号。
④. 1：5万和1:1万比例尺图的分幅和编号
一幅1:10万图可分成4幅1:5万（中间比例尺） 图，编号为A、B、C、D，老图为甲、乙、丙、 丁。
1．地理格网的含义和划分体系 地理格网是按一定的数学规则对地球表面 进行划分而形成的格网。地理格网可以按经纬 度坐标系统划分（称之为地理坐标格网），也 可以按直角坐标系统划分（称之为直角坐标格 网）。
地理坐标格网和直角坐标格网两者各有其 用处，也各具优缺点： 地理坐标格网体系着眼于全球范围内宏观 研究的需要，其优点在于利用地理坐标格网体 系便于进行大区域乃至全球性的拼接，它不随 投影方式的不同而改变格网的位置。
2. 地形图图式 比例尺较小的地形图，其地图内容较为概 括，精度也相对较低；相反比例尺较大的地形 图，其地图内容具体，且精度高。
因此，对不同的地图比例尺也就有不同的 标准要求，仅就地形图图式，国家就发布了多 个国家标准。
其中GB12342－90 1：2.5万1：5万1：10万地 形图图式为国家强制性标准，而GB/T 5791－93 1： 5000 1：1万地形图图式和GB/T 7929－1995 1： 500 1：1000 1：2000地形图图式为国家推荐标准。
下面以1：2.5万～1：10万地形图图式与1： 500～1：2000的地形图图式这两个国家标准为 例，比较说明不同比例尺地形图图式既有不同 的用途，也有不同的表示内容及其精度的要求。
⑴. 用途和内容 地形图比例尺越大，其内容也就越具体。
按《1：2.5万～1：10万地形图图式》国家 标准规定：“本标准适用于国民经济建设各部 门测制和编绘1：2.5万、1：5万、1：10万地形 图，也是各部门使用地形图进行规划、设计、 科学研究的基本依据。”
⑵. 地形图的编号 根据国家标准《国家基本比例尺地形图分 幅和编号》的规定：
①. 1：100万地形图的编号
1：100万地形图的编号采用国际1：100万 地图编号标准，从赤道起算，每纬差4º 为一行， 至南、北纬88º 各分22行，依次用大写拉丁字母 A，B，C……V表示相应的行号。
从180º 经线起算，自西向东每经差6º 为一列， 全球分为60列，依次用阿拉伯数字1， 2，……60表示相应的列号。
§2.1.2 高程基准
高程系统：即确定表示地面点高低的统一 基准面。 高程原点：即通过国家控制网传算高程的 统一起算点。 高程基准：高程系统与高程原点即构成高 程基准。
1. 正高系统：以大地水准面为高程基准面的
高程系统。
地面上某一点的正高，就是该点沿铅垂线到大 地水准面的距离。其计算公式如下：
注：正高是一个唯一确定的数值，可以用来表示地面 点的高程，但由于gm是地壳内部重力加速度平均值，不 可求，因此正高不可求。
③. 第三、四位为数字码，表示1：100万图 幅所在经度的数字码。
④. 第五位为字符码，表示地形图的比例尺。
⑤. 第六、七两位为数字码，表示图幅的行号。 行号自上而下从01起算顺序排列。
⑥. 第八、九两位为数字码，表示图幅的列号。 列号自左向右从01起算顺序排列。
§2.1.4 国家基本比例尺地形图标准及 其基础地理数据平台
例如：某点的纬度75º N，经度143º E，则该点 所在的10º 格网的代码为1714 。
4º × 6º 格网系统的格网代码采用数字与字符混 合码，由两部分共15位码组成，结构如下：
格网代码的第一部分由六个元素共9位码 组成，表示该格网所在的地图图幅范围。 格网代码不代表地图图幅编号。
9位码的意义分别为： ①. 第一位表示南纬或北纬，南纬用负号 “—”表示，北纬用正号“＋”表示；我国地 处北纬，可用空格表示。 ②. 第二位为字符码，表示1：100万图幅所 在纬度带的字符码
2．正常高系统：是以似大地水准面为基准
面的高程系统。其计算公式如下：
似大地水准面：按地面各点的正常高沿铅垂线向 下截取相 应点，将许多这样的点联成一个连续曲面， 称为“似大地水准面”。（大地水准面的高程原点 对于似大地水准面也适用）
3．大地高系统：以椭球面为高程基准面 的高程系统称为大地高系统。
如假设独立高程系统的高程原点起算数据为H独， 与国家高程原点联测所得的高程为H联，则高程原点的 改正数为ΔH，则： ΔH＝H独－H联 然后将独立高程系统中的各高程点的高程加改正数 ΔH，即可将独立高程系统转换为国家高程系统。
§2.1.3 地理格网标准
1990年发布的GB12409－90国家标准《地理 格网》规定了我国采用的地理系统的划分规则 和代码，并形成了一整套科学的格网体系。
4．大地高与正常高的区别 大地高与正常高的基准面不同：大地高 以椭球面为高程基准面；正常高以似大地水 准面为高程基准面。
通常，空间点的高程是以大地水准面为 基准来建立的，但当前还不能唯一地确定大 地水准面且正高不可求，因此各个国家或地 区均选择一个平均海水面来代替大地水准面， 来建立国家或地区的高程系统。
5．我国采用的高程系统（国家高程系统） ①. 1956年黄海高程系统：采用1956年青岛验 潮站求得的黄海平均海水面，作为高程基准面。 ②. 1985年国家高程系统
1985年国家高程基准与1956年国家高程 基准之间水准原点间的转换关系为： H85＝H56－0.029m 其中：H85、H56分别表示新旧高程基准 水准原点的正常高。
② . 4º × 6º 格网系统：以纬差4º 和经差6º 为基础 进行划分而构成的多级地理格网系统，主要适 用于表示陆地与近海地区全国或省（区）范围 内各种地理信息。
③. 直角坐标格网系统 将地球表面按数学法则投影到平面上，再 按一定的纵横坐标间距和统一的坐标原点对 其进行划分而构成的多级地理格网系统。
一幅1:10万图可分成64幅1:1万的图，编号： 在1:10万图的基础上加(1)、(2)、...、(64)。
⑤. 1:5000和1:2000比例尺图的分幅与编号 在1:1万比例尺图的基础上分幅和编号，每幅 1:1万比例尺图可分为4幅1:5000的图，编号为a、 b、c、d；每幅1:5000比例尺图可分为9幅1:2000 的图，编号为1、2、...、9。
主要适用于表示陆地和近海地区工作规划、 设计、施工等应用需要的地理信息。
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3．格网设计原则 《地理格网》标准的设计遵循如下原则：
①.科学性：地理格网按照地理象限、经纬度或 直角坐标进行划分，这三种系统可以相互转换， 具有严格的数据基础。
②.系统性：三种格网的分级呈一定的比例关系， 构成完整的系列，便于组成地区的、国家的或 全球的格网体系。