制图区域范围和地图比例尺的确定
制图区域范围的确定要综合考虑地图的用途和类型的需要。对普通地理图和专题地图而言,先要从地图制作的基本资料上明确制图区域主区的地理分布范围。其次,根据地图分幅、地图尺寸、比例尺及与邻区重要地物的关系等情况综合确定制图区域范围。
地图比例尺是指在地图上标明的、没有投影变形的部位上的比例尺,它代表地面上微分投影在地图上缩小的倍数。
1.选择比例尺的条件
在编图时,比例尺的选择以制图区域范围的大小、图纸规格和地图的精度为约制条件。
比例尺决定实地上的制图区域表象在图面上的大小,所以制图区域的范围和地图比例尺的确定是密切相关的。一定大小的区域范围,当图纸的规格为预先确定时(如地图集中的地图需符合一定的开本大小等),要根据图纸大小来确定地图的比例尺。显然,范围较大的区域要选择比较小的比例尺,而范围小的区域则可选用较大的比例尺。
除了制图区域的范围以外,比例尺的选择还与地图内容的密度、详细程度和地图量测时可能的精度等有密切关系。
比例尺应该能够保障制图区域以必要的详细程度描绘出来。例如居民地,全国地图上以反映县级居民地为目标可以用1∶400万或1∶600万的比例尺,各省、自治区地图上以反映乡镇级居民地和重要村镇为目标必须用1∶50万甚至更大的比例尺;县图以反映行政村和重要村庄为目标就要用1∶10万左右的比例尺。
地图需要的精度往往成为选择比例尺的先决条件。因为,要求一定的量测精度与地图上图解的可能性密切相联系,而只有较大的比例尺才能使图解性增强。
制图物体表象在地图上的密度要求与地图的使用方式有关,如挂图上的密度要比桌面用图小一些,因此以同样的详细程度表示制图区域时,桌面用图的比例尺可以小一些,挂图的比例尺就要大一些。
2.选择比例尺的方法
1)保障地图具有指定的精度
根据指定的精度选择地图的比例尺可以根据式(8-1)来计算。
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式中,M为地图比例尺分母;md为容许的中误差;Δ为地图上的图解和量测误差。其中,md以米计,Δ以毫米计,转换系数为1 000,根据经验,应把实际误差与图上误差的比值乘以
/2,以实现中误差和绝对误差的转换,故系数近似地定为710。
例如,某项任务要求在地图上量测两点的中误差在实地上不超过100m,此时md=100m。通常认为地图上的图解误差为0.2mm,用精密分规量测的误差为0.08mm,则根据误差传播定律有:
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根据式(8-1)算出M=244 828,把比例尺凑成整数,M=250 000,即选择1∶25万的比例尺就能满足指定的精度要求。
2)根据区域范围和图纸大小确定比例尺
(1)计算法。
例 根据制图区域的范围和图纸规格直接计算确定地图比例尺。某省为了提升测绘地理信息服务保障水平,编制一幅挂图,以形象直观的地图语言反映该省的居民地、交通、行政区划、水系、地貌和植被等基础地理信息。挂图幅面为标准全开,内图廓尺寸707mm×1 012mm。该省南北方向长约380km,东西方向宽约650km。问挂图的比例尺是多大比较合适?(https://www.daowen.com)
解:650km/1 012mm=650 000 000/1 012=642 292
380km/707mm=380 000 000/707=537 482
因为1∶642 292<1∶537 482,把比例尺分母凑成整数,所以比例尺为1∶65万。
根据长边求出一个比例尺后,还必须根据二者的短边再求一个比例尺,二者不一致时,取其中较小的比例尺作为最后确定的比例尺。
这种方法适用于各种挂图和单张地图的比例尺确定。
(2)套框法。
地图集的开本确定以后,它可能的图幅范围也就确定了,只能根据这个条件和制图区域范围来确定地图比例尺。若需要确定比例尺的是一组地图,例如,在设计地图集中分区图时,图纸的规格是确定的,而各区域的范围大小并不改变,这时最适于用套框法。套框法的基本思路是:根据图纸大小和区域范围,预先选一组比例尺,然后选定一幅小比例尺地图作为工作底图,制作出各比例尺相应的图框,用这些图框去套各区域范围,确定各区的比例尺。具体做法举例说明如下。
选择一幅1∶100万的地图作为工作底图(图8-2)。
确定内图廓尺寸。假定地图集的展开页为4开,有效面积54.6cm×39.3cm,内图廓定为47cm×32cm。
把内图廓尺寸化为工作底图上(预先选定的)各比例尺相应的尺寸,其方法是根据式

图8-2 用套框法确定比例尺的工作底图
(8-2)进行计算:

式中,a、b为工作底图上相应的图廓边长;A、B为设计图的内图廓尺寸;M为设计的地图比例尺分母;m为工作底图的比例尺分母。
这里,A=32cm,B=47cm,m=100万,预先选定比例尺为:1∶40万、1∶50万、1∶60万,所以M分别为40万、50万、60万。从而计算出a边相应为12.8cm、16cm、19.2cm;b边相应为18.8cm、23.5cm、28.2cm。
根据计算的尺寸制作出图框(图8-3)。

图8-3 套框法使用的图框
在工作底图上对各区套框,就可确定各区域适用的地图比例尺。