GIS图形的地理方向——一个常被忽视的问题
本文作者 徐庆荣（武汉大学）
在常规地图上，保持图形符号（或注记）的地理方向是一条重要的制图规则，这也是自古以来地图生产所积累的宝贵经验。这一规则有利于增强地图的易读性和表现力。它亦应适用于由GIS（地理信息系统）或电子地图软件输出的地图，因为屏幕地图也是供人观看的。但很遗憾，已有多年发展史的我国GIS等软件几乎都没有正视这一制图规则。
GIS输出的图形一般属于地理图形，如各种用途的不同比例尺的地图或统计图表等。地图是地球表面（近似椭球面）按一定数学法则投影至平面，并用规定符号和文字表达的图形。显然，投影后的经纬线方向与平面直角坐标轴方向一般不可能一致。这在小比例尺地图上（如世界地图，全国地图和分省地图等）比较明显，在这种图上往往须按一定间隔（度数）绘出经纬线，它们分别是一组曲线或直线，一般不与直角坐标轴方向平行。有些地图按经纬线划分图幅（如各种地形图），其图廓边均为经（纬）线（近似成梯形），且偏离直角坐标轴方向。
GIS图形有别于其他图形的一个重要特征是，图形的地理方向性。图形符号和注记方向除要求与地理要素延伸方向一致（这是容易理解的）外，还要求与经纬线方向一致。使符号（或注记）方向与经纬线方向保持一致的理由为：一是便于识别图上的真实地理方向（东西或南北），二是符号（或注记）方向与经纬网线协调一致能给读图者一种“曲面感”，引发对自然景观球面分布的联想。当然，若符号（或注记）方向与经纬线一致后，会使符号（或文字）倒置或过于歪斜而影响读图，则应放弃此原则，重新调整符号（或注记）方向。
下面谈谈关于图形符号（或注记）方向与经纬线方向一致的几个具体问题。
1． 何谓符号（或注记）方向及其与经纬线方向的一致
所谓符号（或注记）方向，具有二层意思：
（1）成组符号（或文字）的排列走向。根据被说明地理要素的形状特征，有水平走向，垂直走向，依地理要素分布的走向（呈任意直线或任意曲线）三种。
（2）单个符号（或文字）的方向。有直立（正直方向），与地理要素走向平行，与地理要素走向垂直三种。
所谓符号（或注记）方向与经纬线方向一致，指的是：
（1）凡水平排列走向的，其走向须平行其所在位置的纬线（不是X轴）。
（2）凡垂直排列走向的，其走向须平行其所在位置的经线（不是Y轴）。
（3）凡直立方向的单个符号（或文字），须垂直其所在位置的纬线（不是X轴），使符号（或文字）的顶端朝向北方（平行于经线，而不是Y轴）。
2． 如何实现与经纬线方向一致
地图上的经线方向与直角坐标Y轴的夹角称为子午线收敛角（δ），地图上不同位置的δ不尽相同，δ可由所在位置（x,y）根据相应地图投影公式计算得到，有正有负。只要将符号（或注记）按δ作方向改正，即可实现符号（或注记）方向与经纬线方向一致。显然，GIS软件应具有自动方向改正功能，而不是愚蠢地等到图形编辑时再逐个人工操作进行旋转改正。
3． 示例
下图是一虚构的示意图（图内淡青色线条为经线和纬线）。更多的实例请参见正式出版的各类地图集或挂图。
图形软件开发工具UGS具有上述方向改正功能。应用程序在调用UGS的绘图（或注记）函数时，只要给出方向改正值δ（可通过一定的算法获得），输出时便能自动调整符号（注记）方向，使之与经纬线方向一致，UGS发布于CSDN（图形处理类），下载处：
http://www.csdn.net/cnshare/shtm/18.shtm
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