自制户外登山地图傻瓜书（转载）

自制户外登山地图傻瓜书

前言

大概4年前喜欢上了户外运动，从此一发不可收拾，07年初买了一个GPS，最初只是为了避免在山中迷路，随着使用的深入，我逐渐对GIS（地理信息系统）这门学问也产生了浓厚的兴趣，我想这就是所谓的爱屋及乌吧。我利用爬山之外的业余时间收集了不少这方面的资料，因为不是科班儿出身，在学习的过程中遇到不少困难，有时一个小问题会困扰我很多天，好在最终还是找到了解决办法，当然从中也获得了乐趣。现在我想把我积累的一些自制登山地图的经验写下来，并且尽量用大白话描述，不讲复杂的概念（咱也没那个水平），让对GIS知识感兴趣的初学者们可以少走些弯路，尽快入门。还是那句话，咱不是科班儿出身，对一些概念的理解上肯定有偏差，也不够深入，咱就本着实用主义的精神，能把地图做出来就行了，如果哪些地方说的不对请各位大侠们多多包涵，多多指正，谢谢！

基本概念

虽说尽量不讲概念，但是有些最基础的还是要提一下：理解重点：地理坐标系（经纬度）、投影坐标系、WGS84坐标系、UTM坐标系

很长时短时间都搞不清这些坐标系之间的关系，我觉得是初学者最容易糊涂的地方。地理坐标系统说白了就是经纬度，经纬度坐标是球面坐标。想一想假如我们想知道地球上两点间的距离，用一把尺子在地球仪上量是不可能的事情，因为地球仪是立体的没法量，所以我们要把地球投影到一个平面上，这样就 把一个三维的坐标系转换成了一个二维的坐标系，这就是投影坐标系。当然一个球体不可能完美的投影到一个平面上，必然会产生变形，不过科学家们用了很多复杂 的算法让这个变形尽可能的小，具体是怎么弄得我也搞不懂。地球是一个不规则的椭球体，不同国家地区的测绘人员会用不同参数的椭球来近似代替地球表面。也就造成了选用不同的椭球体得出的结果会有偏差。我们主要用的是美国国防局1984年搞的WGS84坐标系，这是专为GPS全球定位系统而建立的坐标系，这个坐标系采用的椭球体就是WGS84椭球，其他还有如北京 50坐标系，用的是前苏联制定的一个椭球体（误差比较大），我国后来还制定了西安80坐标系和最新的2000坐标系，都用了不同的椭球体，这些坐标系之间 是可以相互转化的，不过转化公式很复杂，也不用记，只要记住以后我们所做的工作都在WGS84坐标体系下完成的就行了。投影坐标系的投影方式也有很多种，比如什么“高斯克吕格投影”、"UTM(通用横墨卡托格网系统)"之类，它们都属于平面直角坐标系的一种，不同投影的具体算法不必了解，只要知道我们用的都是UTM投影就可以了。总结一下：我们主要用到两种坐标系：经纬度坐标系和基于WGS84椭球体，采用UTM投影方式的投影坐标系。

下面分别介绍一下经纬度坐标和UTM坐标（部分内容摘抄了前辈们的文章）

经纬度坐标

国际上规定，把通过英国首都伦敦格林威治天文台原址的那一条经线定为0°经线，也叫本初子午线。从0°经线算起，往东叫东经，习惯上用“E”作代号，往西 叫西经，习惯上用“W”作代号。东、向西各分180°，东经180°和西经的180°重合在一条经线上，那就是 180°经线。在地图上判读经度时应注意：从西向东，经度的度数由小到大为东经度；从西向东，经度的度数由大到小，为西经度；除0°和180°经线外，其 余经线都能准确区分是东经度还是西经度。假如从地轴的正中间将地球切成南北两半，上边的一半叫北半球，下边的一半叫南半球。被切的这个平面，叫赤道面。赤道面与地球表面相交的线叫赤道。纬线从赤 道往两极越来越短，到了两极就缩小成一个点了。科学家们把赤道定为0°纬线，从赤道向两极各分为90°，赤道以南叫南纬，赤道以北叫北纬。

UTM坐标系

UTM 全称 UNIVERSAL TRANSVERSE MERCARTOR GRID SYSTEM,通用横墨卡托

格网系统。在UTM系统中，北纬84度和南纬80度之间的地球表面积按经度6度划分为南北纵带(投影带-就是一个竖长条儿)。从180度经线开始向东将这些投影带编 号，从1编至60(北京处于第50带)。每个带再划分为纬度差8度的四边形。四边形的横行从南纬80度开始。用字母C至X(不含I和O)依次标记(第X行 包括北半球从北纬72度至84度全部陆地面积，共12度)每个四边形用数字和字母组合标记。参考格网向右向上读取。如果要做一个地方的地图，必须要知道那个地方在UTM坐标系中的第几带上，比如北京周边活动的驴友，只要记住北京在UTM坐标系中的第50带就可以了。

基础数据

先说一下制图的核心思想：就是收集需要数据，对数据进行整理、提炼、格式转换，然后把他们叠加到一起。有了这个核心思想，后面的事情就好办了，第一步要做的就是基础数据的收集工作。

先简单介绍一下我们需要的几大块数据：

1.用来生成等高线的东西——SRTM3

SRTM数据主要是由美国太空总署(NASA)和国防部国家测绘局(NIMA)联合测量的，SRTM的全称是Shuttle Radar Topography Mission，即航天飞机雷达地形测绘使命，2000年2月11日上午11时44分，美国“奋进”号航天飞机在佛罗里达州卡那维拉尔角的航天发射中心发 射升空，“奋进”号上搭载的SRTM系统共计进行了222小时23分钟的数据采集工作，获取北纬60度至南纬56度之间，面积超过1.19亿平方公里的 9.8万亿字节的雷达影像数据，覆盖全球陆地表面的80%以上，该计划共耗资3.64亿美元，获取的雷达影像数据经过两年多的处理，制成了数字地形高程模 型，该测量数据覆盖中国全境。

SRTM数据每经纬度方格提供一个文件，精度有1 arc-second和3 arc-seconds两种，称作SRTM1和SRTM3,或者称作30M和90M数据，SRTM1的文件里面包含3601*3601个采样点的高度数 据，SRTM3的文件里面包含1201*1201个采样点的高度数据。目前能够免费获取中国境内的SRTM3文件，是90米的数据，每个90米的数据点是 由9个30米的数据点算术平均得来的。

srtm3 数据下载地址：http://srtm.csi.cgiar.org/SELECTION/inputCoord.asp