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  • 标准分幅下的图幅号转换成经纬度坐标【原理+源代码】

    最近要批量的把标准分幅下的图幅号转换成经纬度坐标,所以这两天写了个程序来搞定这件事情。
    先举个例子说明一下这个程序的作用。
    例如:计算出图幅号I50G021040的经纬度范围,即最大经度、最小经度、最大纬度、最小纬度。
    运用我编写的这个程序,可以直接算出来,这个图幅号的经纬度范围,最大经度为115.3125°,最小经度为115.25°,最大纬度为31.167°,最小纬度为31.125°。
    说一下转换的原理吧。

    原理

    我国的基本比例尺有7种:1:1万,1:2.5万,1:5万,1:10万,1:25万,1:50万,1:100万。
    根据国家标准规定,我国基本比例尺地形图均以1:100万地形图位基础,按规定的经差和纬差划分图幅。其中,1:100万地形图的分幅采用国际1:100万地图分幅标准。每幅1:100万地形图的范围是经差6°、纬差4°;纬度60°-76°为经差12°、纬差4°;纬度76°-88°之间经差24°、纬差4°。(中国在1:100万分幅中都是按经差6°、纬差4°分幅的)
    100万地形图的分幅和编号(北半球)
    1幅1:100万地形图可以划分成4(2*2)幅1:50万地形图、16(4*4)幅1:25万地形图、144(12*12)幅1:10万地形图、576(24*24)幅1:5万地形图、2304(48*48)幅1:2.5万地形图、9216(96*96)幅1:1万地形图、36864(192*192)幅1:0.5万地形图。
    这里写图片描述
    由于历史原因,我国地形图的编号在20世纪90年代以前很不统一。20世纪90年代以后,1:1 000 000-1:5000地形图的编号均以1:1 000 000地形图编号为基础,采用行列编号的方法。将1:1 000 000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3位阿拉伯数字(数字码)表示,不足3位者前面补零,取行号在前、列号在后的排列形式标记;各种比例尺地形图分别采用不同的字符作为其比例尺代码。
    比例尺代码


    接下来,把图幅号分解开来讲解。以上面提到的I50G021040图幅号为例。

    1. I,表示的是1:100万行号;50,表示的是1:100万列号。用于表示此范围在1:100万分幅地形图下的经纬度范围,即最大纬度是32°N,最小纬度是28°N,最大经度是120°,最小经度是114°。(查看前面的分幅图可知道:I,表示28°-32°N范围;50,表示114°-120°E)
    2. G,表示的是比例尺代码。用于记录地形图的实际比例尺。根据前面的比例尺代码表格可知,G表示1:10000比例尺,即1幅1:1 000 000地形图划分成96*96幅1:10000地形图。据此,我们可以算出1幅1:10000地形图的纬差为:6/96°,经差为:4/96°。
    3. 021,表示的是图幅行号数字码;040,表示的是图幅列号数字码。用于确定该地形图确切的经纬度范围。由于此图幅号为96*96,所以图幅行号和列号数字码都不能超过096。
      据此我们可以算出此图幅号的最大纬度、最小纬度、最大经度、最小经度。
      最大纬度=1:1 000 000地形图的最大纬度-(图幅行号数字码-1)*1:10000地形图的纬差=32°N - (21-1)*6/96°=31.1667°N
      最小纬度=最大纬度-纬度差=31.1667°N-6/96°=31.125°N
      最小经度=1:1 000 000地形图的最小经度+(图幅列数数字码-1)*1:10000地形图的经差=114°E+(40-1)*4/96°=115.25°E
      最大经度=最小经度+1:10000地形图的经差=115.25°E+4/96°=115.3125°E

    程序代码

    核心算法部分代码:

            #region 图幅号转经纬度的核心算法
    
            /// <summary>
            /// 得到单个文件名的1:100万下的经纬度,根据1:100万行号和1:100万列号这两个参数。【核心算法,步骤一】
            /// </summary>
            /// <param name="LineNumber_100"></param>
            /// <param name="ColumnNumber_100"></param>
            /// <returns></returns>
            public static LatitudeLongitude_100_maxminModel getLatitudeLongitude_100(string LineNumber_100, string ColumnNumber_100)
            {
                LatitudeLongitude_100_maxminModel latitudeLongitude_100_maxminModel = new LatitudeLongitude_100_maxminModel();
                try
                {
    
                    //判断LineNumber_100的值是I还是J。因为江苏省的纬度范围是30°45′N-35°20′N,I表示28°N-32°N,J表示32°N-36°N。
                    if (string.Compare(LineNumber_100, "I") == 0)//等于I
                    {
                        latitudeLongitude_100_maxminModel.FileLatitudeMax_100 = 32;
                        latitudeLongitude_100_maxminModel.FileLatitudeMin_100 = 28;
                    }
                    else if (string.Compare(LineNumber_100, "J") == 0)//等于J
                    {
                        latitudeLongitude_100_maxminModel.FileLatitudeMax_100 = 36;
                        latitudeLongitude_100_maxminModel.FileLatitudeMin_100 = 32;
                    }
                    else
                    {
                        MessageBox.Show("1:100万行号有问题!非江苏省!", "提示");
                        return null;
                    }
                    //判断ColumnNumber_100的值是50还是51.因为江苏省的经度范围是116°18′E-121°57′,50表示114°E-120°E,51表示120°E-126°E。
                    if (string.Compare(ColumnNumber_100, "50") == 0)//等于50
                    {
                        latitudeLongitude_100_maxminModel.FileLongitudeMax_100 = 120;
                        latitudeLongitude_100_maxminModel.FileLongitudeMin_100 = 114;
                    }
                    else if (string.Compare(ColumnNumber_100, "51") == 0)//等于51
                    {
                        latitudeLongitude_100_maxminModel.FileLongitudeMax_100 = 126;
                        latitudeLongitude_100_maxminModel.FileLongitudeMin_100 = 120;
                    }
                    else
                    {
                        MessageBox.Show("1:100万列号有问题!非江苏省!", "提示");
                        return null;
                    }
    
                }
                catch (System.Exception ex)
                {
    
                }
                return latitudeLongitude_100_maxminModel;
            }
    
            /// <summary>
            /// 得到1幅实际比例尺下的图幅信息,根据比例尺代码。【核心算法,步骤二】
            /// </summary>
            /// <param name="scaleCode"></param>
            /// <returns></returns>
            public static SmallRectangleInfoModel getSmallRectangleInfo(string scaleCode)
            {
                SmallRectangleInfoModel smallRectangleInfoModel = new SmallRectangleInfoModel();
                try
                {
    
                    switch (scaleCode)
                    {
                        case "B":
                            smallRectangleInfoModel.Number = 2; break;
                        case "C":
                            smallRectangleInfoModel.Number = 4; break;
                        case "D":
                            smallRectangleInfoModel.Number = 12; break;
                        case "E":
                            smallRectangleInfoModel.Number = 24; break;
                        case "F":
                            smallRectangleInfoModel.Number = 48; break;
                        case "G":
                            smallRectangleInfoModel.Number = 96; break;
                        case "H":
                            smallRectangleInfoModel.Number = 192; break;
                        default:
                            MessageBox.Show("比例尺代码有问题!", "提示");
                            return null;
                    }
                    smallRectangleInfoModel.LatitudeDistance = 4.0 / smallRectangleInfoModel.Number;
                    smallRectangleInfoModel.LongitudeDistance = 6.0 / smallRectangleInfoModel.Number;
    
    
                }
                catch (System.Exception ex)
                {
    
                }
                return smallRectangleInfoModel;
    
            }
    
            /// <summary>
            /// 得到最终比例尺下的经纬度信息,根据步骤一和二求得的结果。【核心算法,步骤三】
            /// </summary>
            /// <param name="latitudeLongitude_100_maxminModel"></param>
            /// <param name="smallRectangleInfoModel"></param>
            /// <param name="picLineNumber">图幅行号数字码</param>
            /// <param name="picColumnNumber">图幅列号数字码</param>
            public static LatitudeLongitude_Final_maxminModel getLatitudeLongitude_Final(LatitudeLongitude_100_maxminModel latitudeLongitude_100_maxminModel, SmallRectangleInfoModel smallRectangleInfoModel, string picLineNumber, string picColumnNumber, string fileName)
            {
                LatitudeLongitude_Final_maxminModel latitudeLongitude_Final_maxminModel = new LatitudeLongitude_Final_maxminModel();
                try
                {
    
    
                    double picLineNumber_double = double.Parse(picLineNumber);
                    double picColumnNumber_double = double.Parse(picColumnNumber);
                    //得到实际比例尺下的经纬度四至范围
                    latitudeLongitude_Final_maxminModel.FileLatitudeMax_Final = latitudeLongitude_100_maxminModel.FileLatitudeMax_100 - smallRectangleInfoModel.LatitudeDistance * (picLineNumber_double - 1);
                    latitudeLongitude_Final_maxminModel.FileLatitudeMin_Final = latitudeLongitude_Final_maxminModel.FileLatitudeMax_Final - smallRectangleInfoModel.LatitudeDistance;
                    latitudeLongitude_Final_maxminModel.FileLongitudeMin_Final = latitudeLongitude_100_maxminModel.FileLongitudeMin_100 + smallRectangleInfoModel.LongitudeDistance * (picLineNumber_double - 1);
                    latitudeLongitude_Final_maxminModel.FileLongitudeMax_Final = latitudeLongitude_Final_maxminModel.FileLongitudeMin_Final + smallRectangleInfoModel.LongitudeDistance;
                    latitudeLongitude_Final_maxminModel.FileName = fileName;
    
                }
                catch (System.Exception ex)
                {
    
                }
                return latitudeLongitude_Final_maxminModel;
    
            }
            #endregion

    注意:由于本人项目中的图幅号只有江苏省内的,所以在1:100万行号在代码中只考虑了I和J两种情况,如果读者可以自行添加其他范围的行号。
    程序使用讲解:需要选择输入文件夹(里面有很多个以图幅号命名的文件,如I50G021040.tif),再选择输出文件夹(因为最后结果是以TXT文件的形式表示,所以需要选定文件夹来存储TXT文件)。
    图片说明:
    主界面
    这里写图片描述
    示例数据文件夹
    这里写图片描述
    操作界面
    这里写图片描述
    结果文件
    这里写图片描述
    结果文件内容
    这里写图片描述

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