基于面向对象的地图投影转换模块设计.pdfVIP

第29卷第1期 热带地理 Vr01．29，No．1 2009年1月 TROPICALGEOGRAPHY Jan．，2009 基于面向对象的地图投影转换模块设计 陈焱明，王结臣，李丽 (南京大学地理信息科学系，南京210093) 摘要：以基于面向对象的方法实现地图投影转换模块设计，探讨该方法在地图投影转换中以及具体投影转换模 块的设计及实现，在VC6．0平台下通过相关接口的建立以及地理华标系和投影坐标系两大主要类的设计和扩充， 实现地理坐标系问、投影坐标系间或两者间的投影转换。该模块有利于快速、高效编程的实现，并具有扩展性强 和易于维护等优势。 关键词：面向对象；地图投影；地图投影变换；地理信息系统 中图分类号：P226 文献标识码：A 地图投影转换是地图制图的理论基础，也是地 1 基于面向对象的投影转换思想 理信息系统(GIS)的重要组成部分，其作用是将地图 数据由一种投影转换为另一种投影的坐标变换，其 地图数据之所以需要进行地图投影转换是由地 本质是建立不同坐标系之间的对应关系【11。将不同 理参考或地图投影方式选取的不一致所造成的，其 尺度、不同时期、不同来源的地理数据精确定位于 中地理参考主要由地球椭球体和大地基准面决定。 公共的地理基础之上，是正确进行GIS空间分析的 为了在投影转换模块设计中运用面向对象的技术方 基本要求。 法，有必要分析地球椭球体、大地基准面及地图投 随着地理信息产业的建立和数字化信息产品的 影三者的性质及其之间的关系。 1．1 不断普及，GIS已逐渐深入到各行各业，GIS应用 地球椭球体与大地基准面 系统也在不断扩展其应用领域【2】。在GIS应用系统 地球自然表面是包括海洋底部、高山高原在内 中，往往需要对多种不同地图的地理数据实施管理， 的固体地球表面，它难以用一个简单的数学表达式 这些不同投影的数据在进行地理空间分析或信息复 加以描述，为便于数学建模，假想一个以椭圆的短 合时需进行坐标同化，需要将不同投影的坐标统一 轴(地轴)为旋转轴且扁率极小的旋转椭球体，该 到同一坐标空间中，所以对地图投影及变换在地理 椭球体形状接近于地球表面，称之为地球椭球体17J。 信息的空间坐标同化处理方面的需求变得十分迫 地球椭球体的形状和大小的常用表达参数有长半轴 切【31。 为a，短半轴为b，扁率f=亿一6)／a，第一偏心 关于如何快速、高效地实现投影转换模块的开 发，现已受到研究与开发人员的广。泛重视和关注。 其中扁率和偏心率反映了椭球的扁平程度。这些基 多数应用研究针对具体投影类型，实现两两转换。 本元素，由于推求它的年代、所用的方法以及测定 例如，邓玉娇【4J仅基于高斯投影与经纬度投影间的 地区有所不同，从而其值不尽相同。我国1954年建 互相转换；管志杰掣5】与王黎明等【6】采用组件式开 立的北京坐标系应用的是克拉索夫斯基椭球 发技术，利用现有GIS平台控件编程基本实现了常 见的地图投影之间的变换，能对不同地理坐标系、 投影坐标系及两者间的投影实现转换，但却未对投 影转换具体如何编程实现进行深入介绍，借鉴意义 的椭球体参数值见表l。 不是很大。本文基于面向对象编程思想，采用VC 基准面是利用特定椭球体对特定地区地球表面 6．0作为软件开发平台，通过模块设计以及内部算法 的逼近，它是在地球椭球体的基础上建立的，椭球 实现来完成地图投影之间的变换。 体与基准面之间的关系是一对多