一种网格法绘制城市地图及其应用的制作方法

专利名称：：一种网格法绘制城市地图及其应用的制作方法
技术领域：
：-属地理学科，地图绘制专业。技术背景地图绘制种类很多，如世界地图绘制、国家地图绘制、省区地图绘制、城市地图绘制、--。对于面积大的地图绘制一般都标经纬线，对于面积小的城市地图大多不标，但都遵守上北下南的规则，当前一些超大城市(如北京、上海一-)地图，由于市区面积太大，街道、地名烦多，公交线路网密集，至使图面密密麻麻，用放大镜都很难査清公交路线的走向，査找街区、地名同样困难，给市民出行带来不便，对初来的外地人更是苦不堪言--！以上写真还属大量信息被删减的情况，本来有好些大公司、亚重要公共设施应该登上地图，但由于地面有限鳳愿无法实现，至于大量的商业地址更是与城市地图无缘，-_。当前城市地图面临的突出问题是信息量不断增加与图面有限的矛盾,"一种网格法绘制城市地图及其应用"(以下简称"网格地图及应用")就可以解决这个问题。绘制地图都以地球经纬线为基准，但由于城市面积与地球表面积相比甚小，用网格线模拟取代地球经纬线引出的误差微乎其微，使网格法绘制城市地图成为可行！网格地图通过和一系列辅助图表的结合，使其就像助推火箭对航天器一样，令网格地图信息量和使用功能成数十倍增加，网格地图将形成一个系统，这一系统包括主图、分图、相应的各类说明书、地图标记与网格代号对照表、网格信息表、各类专业网格地图—-。这一新技术的出现明显给市民带来新福祉，还将为城市管理的科学化、数字化、智能化提供了新空间--。
发明内容用网格法绘制城市地图的具体方法1、先在城市标准地图上确定一个中心区，这个中心区称为00网格小区，它是一个正方形，每边长10km，面积为100km2，将00网格小区横边IO等分，并按顺序由左至右分别给予命名abcdefghij，纵边也IO等分，并按顺序由上至下分别给予命名1234567890，通过以上各分点分别作垂直线族和平行线族，形成100个小正方形，每个小正方形都可得到一个准确命名，命名取自小正方形对应横边的字母加上对应纵边的字母，例如左上角第一格命名为al，右下角第一格命名为j0，余此类推，小正方形定名为基本单元，代表lkmXlkm二lkm2的实际面积(见图l网格小区图)。为了更精确的定位又将基本单元横边10等分，并按顺序由左至右分别给予命名(a(b(c(d(e(f(g(h(i(j，纵边也10等分，并按顺序由上至下分别给予命名1)2)3)4)5)6)7)8)9)0)，通过以上各分点分别作垂直线族和平行线族，形成100个更小的正方形，定名为子单元，每个子单元都可得到一个准确命名，命名取自子单元对应横边的字母加上对应纵边的字母，例如左上角第一格被命名为(al)，右下角第一格被命名为(j0)，余此类推。子单元代表0.lkmXO.lkm=0.01kn^的实际面积(见图2基本单元和子单元图)。网格小区由IOO个基本单元组成，基本单元又由IOO个子单元组成，因此说网格小区由10000个子单元组成，这些子单元都有自己的命名、有准确的位置和面积，而城市地图的中心区与上述设定的"00网格小区"是重合的，这就是说网格地图上的所有标记包括每条街道、每个小区、每栋建筑、都会被圈定在某个相应的基本单元、子单元、--之中，进一步说，知道了网格的命名代号就很容易査到其在网格地图的准确位置，也就等于知道了与其对应的街道、小区、-一在网格地图上的准确位置。2、网格小区每边长10km，面积为100km2。对于小城市的网格地图绘制基本可以满足，但对于大中城市就不一定够用，怎么办呢？办法就是在中心区00网格小区周围拓展更多的网格小区，作法是将中心区网格小区的横边向东西两个方向延长，再将延长线按每段lkm等分并作命名，从左(西)至右(东)分别命名为ZaZbZcZdZeZfZgZhZiZjzazbzczdzezfzgzhzizjabcdefghijyaybycydyeyfygyhyiyjYaYbYcYdYeYfYgYhYiYj。另又将中心区网格小区的纵边向南北两个方向延长，再将延长线按f段lkm等分并作命名，从上(北)至下(南)分别命名为SIS2S3S4S5S6S7S8S9SOsls2s3s4s5s6s7s8s9s01234567890xlx2x3x4x5x6x7x8x9x0XIX2X3X4X5X6X7X8X9X0。最后再通过各分点分别作垂直线族及平行线族，结果可形成25个网格小区；2500个基本单元；250000个子单元。各级网格都有一个准确命名，命名取自对应横边(横座标)的字母加对应纵边(纵座标)的字母。以上各级网格的每个具体网格都有各自的命名代号，这些命名代号均有规律性、有方位含义、不重复、字母少而好记。25个网格小区按先左后右、先上后下的顺序是zszSOSySYSZszs0sYszoz000yoY0Zxzx0xyxYxZXzXoxyxYX2500个基本单元的准确命名代号及在网格图面上的确切位置见"图3网格小区拓展2级图"。250000个子单元的标注方法是将子单元的命名代号标在基本单元命名代号的后面，例如网格图面最西北角的子单元应标注为ZaSl(al)，最东南角的子单元应标注为YjX0(j0)，使用子单元级标注可以使网格地图精确到IOO米范围之内，如果有特殊要求还可以引入丑单元、寅单元，其精确可到10米、l米之内。纵观以上，网格城市地图的街道、社区、建筑都与网格图面上的网格小区、基本单元、子单元相对应，这样一来，只要知道城市街道、小区、建筑物所对应的网格小区、基本单元、子单元--的命名代号就可以通过网格地图知道它们在该城市的准确位置及大小！而且精确度可以人为的设定，这些要素将使网格地图的信息量和功能出现一次飞跃，这将给市民带来更大的方便，也给城市管理的科学化、数字化、智能化提供了新空间一-。城市地图网格化的意义及应用1、网格地图便于地名街名的查找，网格地图每一个网格都有它的命名代号，命名代号由网格在横座标的投影与纵座标的投影组成，如果知道待査地名所在网格代号，那就很容易在地图上找到它，假如不知道所在网格代号，可以用"地名与网格代号对照表"或"计算机软件"也均能较容易的查到，具体过程是确定待査地名字头拼音一找到收藏页一找到待查的地名一找到待查地名的网格代号一在地图上找到圈定地名的网格一已找到待査地名在网格地图上准确的位置。(软件程序略)"地名一网格代号对照表"示意图:<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>说明以上"地名一网格代号对照表"是居民小区专业篇，可以编辑很多很多专业篇，例如超市篇、学校篇、政府机关篇、公司篇、饭店篇一-。2、可以减少通讯地址书写字数，例如通讯地址是北京市丰台区梅市口路15号西府景园X号楼XttXXX室现可写成北京市tfZjx5西府景园X号楼XHXXX室其中"ttZjx5"表示为北京市网格地图西四环南路一带的网格代号，有人也许会怀疑是否确切，回答肯定是确切的！因为在一个基本单元或子单元内不可能有两个同名的小区或单位。3、能为快递邮政事业带来经济效益，可减少分拣员和邮递员寻访客户的时间。4、可以用新思维为全市街道用网格地图新概念给予科学命名或赋予代号，命名或赋予代号的办法是分别确定街道两端所在的基本单元和子单元代号，本着先左右后上下的顺序原则命名，例如北京东长安街在网格地图上应赋予的代号e5(e5)-f5(c5)(估计)，通过这代号就可以知道北京东长安街的起点终点和它的路程长短，相当精确！5、可以用新思维为公交车线路科学命名，命名的办法是用公交车服务性质+始发站子单元的代号+终点站子单元的代号。比如空调车，从中心区东北角始发，到中心区西南角为终点，这线路可定名为k-jl(jl)-a0(a0),其中K代表空调车，jl(jl)代表中心区东北角的基本单元和子单元的代号，a0(a0)代表中心区西南角的基本单元和子单元的代号。乘客看到线路代号即可知道公交车的始、终点。6、袁氏网格地图是初到一座城市的聋IM人、外国人、语言不通者的宝贵旅行工具，只要买一套该市的袁氏网格地图(仅买相关篇，不用全买)，你就可以轻松的游览这座城市，不必问路，网格地图就是忠实的导游，现将使用方法介绍如下一位称W先生的老外，乘火车来到北京，一出北京西站第一件事是找旅馆，W先生打开网格地图，确定自己现在的位置是在c5网格里，因为要参观天安门，决定在天安门附近的网格找旅馆投宿，在网格地图上看到天安门附近的网格(基本单元)有e5，接着就查"旅馆篇一网格内旅馆(基本单元)信息表"，该信息表如下网格代号c5e5，旅馆名称两站宾馆XX招待所北京饭店XX旅补四惠宾馆旅馆级别☆☆☆☆联系电话乂xxx乂乂x乂w先生看到以上信息表，觉得北京饭店挺合适。w先生接下来选乘那线公交车，他从网格地图上看到北京西站所在网格代号是c5，北京饭店所在网格代号是e5，这时W先生就查"公交篇一网格内公交线路站点明细表"公交篇一网格内公交线路站点明细表网格代号ff公々车绅略代呈》《时麥公夺车绅路始末站c5北审丙站命台路一t审丙站cm北审两站^市两站一北审站东北审两站石略一木樨同桥北4了北京两站中羊村两一1h京两站so北审两站辭厂新村一车公本北北审两站械南嘉园一全家村桥抓七里卬一四專站e5东酸略n东北亨站东一铜厂，东单路n东北亨南站一1卜京站东抓_东单路口东_七里庄一四惠站说明:公交车线路始末站栏如果用袁氏网格法标注的话将省不少汉字.。例如47路公交车由中关村西一北京西站，用网格法可写成:更精确一点可写成es9(a2)-c5(j8)es9c5，7W先生发现205次公交车即经过c5网格又经过e5网格，于是就选乘205次公交车，W先生顺利找到北京西站站点登车，并顺利到达北京饭店入住。第二天W先生想到羊皮胡同20号拜访一位朋友，他又打开了袁氏网格地图，但在主地图上没有到它，于是W先生就翻找袁氏网格地图附表，发现了"街道篇一网格地图街道代号一览表"，示意如下-街道篇一网格地图街道代号一览表名头拼音街道名称街道代号起点网格一终点网格网格小区y羊皮胡同d4(d4)-d4(d5)d4(d4)d4(d5)00d4右安门大街d6(c3)-d9(c0)d6(c3)d9(c0)00d6d9d东长安街e5(e5)-f5(c5)e5(e5)f5(c5)00e5f5东大街m梅市口路z80(a6)-z60(b4)z80(a6)z60(b4)z0g古城南街光华路W先生看完街道代号一览表后，知道了羊皮胡同在d4网格内，而自己现在北京饭店属e5网格，要想找公交车还得査"公交篇一网格内公交线路站点明细表"，经用与前相同的方法査得204次公交车可以到达，于是W先生就赶路出发了。以后的日子W先生对袁氏网格地图掌握的越来越熟练，顺利愉快的完成了这次旅行。7、网格地图将给市民日常生活带来更多的方便，因为网格地图会为市民提供各种与日常生活息息相关的信息，通过网格地图人们可以了解到全市各类学校分佈情况；了解到全市各类大小医院分佈情况；了解到全市大小超市分佈情况；了解到全市公交车线路及站点分佈情况；--。从前的地图由于图面的限制，无法提供上述那么多信息，而网格地图就大不一样了，它可通过各种附表功能的配合，显现无数的信息。这也正是袁氏网格地图诀窍之所在。8、能为治安、户政、交通等公安管理提供更为精确的个案坐标位置，可减少书写XX街XX号XX办事处XX委XX组的麻烦-一。提高管理及办案效率。9、能应用于市政工程管理，可为上下水、通讯、电力等各类管线提供起、末点准确座标、确定其工程长度。可将各类管线用网格地图新概念统一赋予命名代号，输入计算机管理，提高效率。10、用于公安、市政、军事等管理时，可以釆用精度更高的网格地图，子单元级可精确到100米，丑单元级可精确到10米，寅单元级可精确到1米…。11、它的特征在于网格城市地图是以图面中央区为出发点，图面需要多大就向四周拓展多大；可以向四周等量拓展，也可以根据城市具体情况作定向拓展，以上采用的网格图面面积为50kmX50km=2500km2，根据需要可以扩大为70kmX70km=4900km2、90kmX90km=8100km2-—。12、袁氏网格法绘制城市地图是地图绘制的网格化，它的特征在于网格尺寸采用了IO进制的公制长度单位，便于计算、分析、整理；13、它的特征在于网格图面面积根据需要可以扩大也可以縮小，为提高网格城市地图精度可使网格面积以1:100比例扩大或縮小下去，直到满足要求。14、它的特征在于可便于对网格城市地图进行数字化处理、编制计算机软件，实现对网格城市地图进行动态智能管理与应用；15、它的特征在于网格城市地面上的网格均是暗格，网格标注字符均在四边框线外，利于地图查阅；16、它的特征在于网格城市地面上的街道、小区、建筑物均可获得一个命名代号，知道命名代号后很容易在网格城市地图上找到它的准确位置，并可知道它的二维形状(大小长短等)。17、它的特征在于网格设置的很巧妙很科学，特点如下1、网格设置多级制，即设有网格小区、基本单元、子单元、丑单元、—-等级制。2、同级网格积木制，本例网格小区25个，可拓展到49个、81个、--。3、网格计量采用公制IO进制，可以方便实现有关的计算，网格地图的分解、组合、放大、縮小。18、它的特征在于绘制网格城市地图有统一的尺寸标准，即一个"基本单元"为lkm^可方便对各类城市占地面积的比较、城市规模的衡量。附图l为网格小区图。1、该面上的黑条框是城市中心区的网格小区，也可称为"00网格小区"；2、网格小区是等边正方形，每边长相当10km，面积相当为100km2;3、网格小区由10X10=100个基本单元组成，每个基本单元代表lkmXlkm=lkm2的实际面积；4、每个基本单元都有规律的、专有的命名代号，"00网格小区"西北角的基本单元命名代号为al，东南角基本单元命名代号为jO。附图2为基本单元和子单元图，网格各级单元定义说明如下1、画粗线的正方框为网格基本单元，它由10X10=100个小正方形组成，小正方形称为基本单元的子单元，每个基本单元面积为lkmXlkm=lkm2:每个子单元面积为0.1kmX0.1km=0.Olkm2。2、10X10=100个网格基本单元组成一个网格小区，面积为10kmX10km=100km2。附图3为网格小区拓展2级图，该图较大，由图3-l、图3-2、图3-3、图3-49图3-5、图3-6共6页组成，说明如下1、图中粗黑线所围面积是网格小区，网格小区相当于10kmX10km=100km2的实际面积。2、网格小区拓展2级图由5X5=25个网格小区组成，相当于50kmX50km=2500kra的实际面积。3、网格小区拓展1级图由3X3=9网格小区组成，相当于30kmX30km=900km2的实际面积。具体实施例方式1、网格地图是创新地图绘制技术，为了让人们接受它，必需加强宣传，让广大市民清楚这项专利技术的优势，会用它，喜欢用它。2、采用这项技术多数是政府行为，更有强大的商业动力，但涉及到赋予街道、社区、建筑物命名代号问题，如果将这项技术用在公安、市政、军事，--也涉及大量命名代号问题，都需要政府参与，所以要想推广这项新技术必需做好政府工作，预想政府会持积极态度，因为该技术会使城市管理上一个新台阶！3、一般中小城市引用该技术仅用一个中心区网格小区就够用了，但对大城市上述IOOkm2的网格小区就不一定够用，需要网格小区一级拓展、二级拓展，-—。拓展不一定均匀拓展，可以根据需要和实际进行定向拓展。4、关于选择网格地图精度要视实际要求而定，对用于公安、市政、军事等管理时，需采用精度更高的网格地图，要让用户清楚子单元级可精确到100米范围，丑单元级可精确到10米范围，--。5、这项技术是一项不断向纵深发展的系统工程，使用这套技术必需编制相应对照表和计算机软件，如街道命名代号表；高层建筑命名代号表；公用工程管线命名代号表；居民小区命名代号表--。6、网格地图的网格线均为暗条，垂直及水平座标的代号均在边框外，以利看图；印刷采用彩印、套印技术，必需让城市标准地图的縮放比例与网格图面的缩放比例相同；让设定的城市标准地图中心区与网格图面的中心区相吻合。权利要求1、一种用于介绍城市地图网格画法及其应用的“袁明千网格法绘制城市地图及其应用”(以下简称“袁氏网格地图及应用”)，其特征在于城市标准地图画在网格平面上，并使地图经纬线与网格格线走向相一致，而网格平面的特征在于1)、所有网格都是大大小小的正方形，最大的网格称“网格小区”，代表10km×10km＝100km2的实际面积，它由10×10＝100个称作“基本单元”的下一级网格组成，每个基本单元代表1km×1km＝1km2的实际面积，每个基本单元又由10×10＝100个称作“子单元”的更下一级网格组成，每个子单元代表0.1km×0.1km＝0.01km2的实际面积，再下一级是“丑单元”、“寅单元”---代表实际面积依次为10m×10m＝100m2、1m×1m＝1m2---，取到哪一级要看对精度要求。2)、网格平面的大小要由城市地图大小决定，对于小城市一个“网格小区”就可画得下，大中城市可采用“网格小区”一级拓展、二级拓展---，所代表实际面积分别为3×3×100km2＝900km2、5×5×100km2＝2500km2---，根据城市的具体形状可采取定向拓展。3)、根据地图经纬线与网格格线走向相一致的特征，则地图所有标记(街道小区、建筑物---)必然分别落在相应各级网格之内，而各级网格都各有不重复的、有含义和规律的命名代号，这就是说地图所有标记(街道、小区、建筑物---)都可以用相应网格命名代号来称呼和定位。2、根据权利要求1所述，地图所有标记都可以用相应网格命名代号来称呼定位，如果再开发引用相应的图表，则可使网格地图的信息储存量呈几十倍上百倍增加，按照原来的地图概念，一个小小网格面积仅能标有限的几个地名，标多了字太小看不清楚。网格地图全然不同，它可将网格面积里的所有地名全都写进地图，但不是写进图面而是写进地图附带的相应的表格里，如说明书中所提的"地名一网格代号对照表""旅馆篇一网格内旅馆(基本单元)信息表"--。以上各种表格总体分两类，一类是知道地名但不知道地名的网格代号，这种情况是通过图表査出地名的网格代号，进而可知地名在城市的座标位置。另一类是想知道xx网格里都有哪些机关、公司、学校、商店、旅馆、公交线路---，这类表格特点是分类分篇。例如"公交篇一网格内公交线路站点明细表"使用者可根据目的要求购买相应的类篇，这即可减少篇幅又省钱。3、按照权利要求l所述的"袁氏网格地图及应用"，其特征在于该技术可使网格地图的功能大幅增多，原因在于网格地图上的标记可用所在网格的命名代号给予位置确定，且精度又可随要求而设定，子单元级可精确到100米，丑单元级可精确到10米，寅单元级可精确到1米，---。如此精确的定位可应用于市政工程与军事工程上，也可运用在公交、公安、邮政等领域。由于各领域对定位精度要求不同，图面标记内容也不一样，因此会出现"专业网格地图"，这类地图可根据需要仅标注与专业有关的地图标记，仅使用工程涉及到的部分地图网格。4、按照权利要求l所述的"袁氏网格地图及应用"，其特征在于该技术采用多级网格为载体，且采用统一的公制长度单位IO进制，这有利实现网格地图的分解、组合、縮小、放大；有利实现对相关数据的计算、分析、整理；还有利于对网格地图进行数字化处理、编制计算机软件，实现对网格地图进行动态智能管理与应用。5、按照权利要求l所述的"袁氏网格地图及应用"，其特征在于该技术可以用新思维为全市大小街道、公交线路、居民小区、建筑物、立交桥、--用网格地图新概念给予科学命名和赋予代号(办法见说明书)。以上工作完成后就可进一步编写各类"地图标记网格代号对照表"，同时可使复杂沉长的汉字通讯地址得到大大的简化。以下例子是同一地址用老标法和网格地图新概念标法的对比北京市丰台区梅市口路15号民岳家园2#5-401，北京市tfZjx5民岳家园2#5-401其中"HZjx5"是北京市网格地图西四环南路一带的网格代号，有人也许会怀疑是否确切，回答肯定是确切的！因为在一个基本单元或子单元内不可能有两个同名的小区或单位。6、按照权利要求l所述的"袁氏网格地图及应用"，其特征在于该技术可以给市民出行带来更多的方便1)、有了袁氏网格地图后使更多的"小地名"进入网格地图之中，而这些"小地名"在网格地图上査找又非常方便(详细查阅方法见说明书)。2)使用网格地图查找应乘公交车线路将比査老公交地图方便许多，具体使用方法请见说明书中老外W的旅行经历。想要补充说明的是需要换车怎么办？一种办法是在A网格和B网格的大至连线上，选一个通过车多的C网格(即大站点)，査"公交篇一网格内公交线路站点明细表"寻找即通过A网格又通过C网格的公交车，选乘到达C网格后再寻找即通过C网格又通过B网格的公交车，遇换车情况稍麻烦一点，但总是可以通过网格地图得到解决的。可见网格地图会给初到一座新城市的聋哑人和语言不通者带来可靠帮助。3)网格地图将给市民日常生活带来更多的方便，因为网格地图会为市民提供各种与日常生活息息相关的信息，通过网格地图人们可以了解到全市各类学校的分佈情况；各类医院的分佈情况；大小超市的分佈情况；全市公交车线路及站点分佈情况；-_。从前的地图由于图面的限制，无法提供上述那么多信息，而网格地图就大不一样了，它可通过各种附表功能的配合，显现无数的信息。这也正是袁氏网格地图诀窍之所在。全文摘要“一种绘制城市地图的网格法及其应用”是介绍用网格法绘制城市地图的一种方法，该法之诀窍在于通过一系列辅助图表功能的配合，令网格地图信息量和功能成数十倍增加，同时也给城市数字化、智能化管理提供了新空间。绘制地图都以地球经纬线为基准，但因城市面积与地球表面积相比甚小，用网格线模拟取代地球经纬线引起的误差微乎其微，故本法可行。本法设定1km×1km＝1km²面积为网格基本单元，10×10＝100个基本单元组成一个网格小区，城市地图在网格小区上绘制，其街道、社区、建筑都与基本单元(网格)相对应，而每个基本单元均有规律且不重复的命名代号，这就为以上各地名的查找、定位带来方便。为提高定位精度可用子单元、丑单元等更小的网格作标定，精度可提高到100米、10米、……之内。对于大城市一个网格小区面积不够用时，可使用网格小区1级、2级、……拓展，又可根据城市形状采取定向拓展。文档编号G09B29/00GK101582214SQ20081009456公开日2009年11月18日申请日期2008年5月14日优先权日2008年5月14日发明者袁明千申请人:袁明千