平板电脑在野外绘制定向地图中的应用

李启畅 张坤

定向运动是利用定向地图和指北针选择线路、寻找目标的体育运动。定向地图是定向运动最重要的器材，它的质量好坏直接关系到比赛过程是否安全、结果是否公正。因此，定向地图在定向运动中是必不可少。根据定向运动的特殊性，同一场地同一名队员最多使用3次本场地地图。使用超过3次，队员会在前几次比赛的基础上对地图形成较好的熟悉度，从而根据记忆而非是依靠地图参加比赛，这将使比赛失去定向运动的真正意义，也降低了定向运动对运动员的吸引力。因此，保证及时提供大量、高质量的定向地图是广泛开展定向运动的必要条件。

自1983年3月10日，中国人民解放军体育学院首次在广州白云山上组织了一次“定向越野试验比赛”以来，定向运动在中国大陆已如雨后春笋般的遍地开花，对于定向运动的研究文献也常见诸各类期刊，但是，相伴定向运动而生的定向地图的制作和研究却少有学者予以关注。为促进我国定向运动的健康快速发展，传统的制图工具与方法已经很难满足实践需要，今后定向地图的制作需要更加智能、便捷、效率及大众化。为此，笔者根据多年实践经验，利用卫星地图影像导入OCAD平板电脑中，直接在野外测量和绘图同步进行并直接制作成定向地图的方法进行介绍，以供定向运动爱好者参考。

平板电脑制作定向地图的步骤：

本文针对定向运动地图制图员及爱好定向运动各界人士，前提条件是必须能够熟悉windows操作系统和熟练使用OCAD10.0软件(以下称OCAD软件)。

1. 卫星地图的下载

1.1 充分利用现有的网上资源

现在网络卫星地图资源非常丰富，例如谷歌、微软、天地图、百度、360地图等卫星地图，制图员可根据自己需要，搜索相关范围的卫星地图；选定卫星地图可以截屏或利用卫星地图下载器下载。对于小范围的地图，截屏就能满足需要。但对小比例尺的地图必须使用卫星地图下载器下载才能得到高清的卫星地图。

1.2 截屏或利用卫星地图下载器下载地图(具体步骤：略)

2. 确定下载卫星地图比例尺

定向地图的比例尺是表示图上距离比实地距离缩小的程度。如果导入卫星地图的比例尺不准确，输出地图的比例尺同样不准确，这样就会对参赛队员产生极大的影响。因此，确定下载卫星地图比例尺非常重要。

2.1 在平板电脑中新建一个文件夹，将保存好的卫星地图图片拷贝到新建文件夹中。在电脑上打开Google地球软件(联网)，找到截图区域内一直长地物或者两明显特征物，用标尺工具测量它们的直线距离并记住(如图1)。

2.2 打开OCAD——单击File菜单——单击“New”按钮——弹出New Map对话框——选择制图规范——单击ok按钮——新建定向地图。单击Background map菜单——单击“Open”按钮——弹出对话框，在对话框中找到新建文件夹——双击该文件夹——找到保存好的卫星地图，双击卫星地图——弹出对话框，在Draft scale中任意输入一个数值然后单击ok，这时就在OCAD中打开了卫星地图。

2.3 利用缩放工具放大到合适大小，在右边符号集窗口中任意选择一线状符号，在工具栏中选择直线工具，用鼠标在直长地物或两特征物间画一直线，单击工具栏中的“Measure”按钮，在弹出对话框中已测量出定向地图上两点间的距离。比较在Google地球软件中测量的距离和OCAD软件中测量的距离，如果两数值不一样，说明我们输入卫星地图比例尺不正确。这时不保存OCAD文件重复上一步骤，根据数值相差的大小重新调节输入Draft scale中的数值。直到使在Google地球软件中测量的距离和OCAD软件中测量的距离非常接近才保存OCAD文件，这时下载卫星地图的比例尺已经确定，同时记住卫星地图比例尺。

3. 校正定向地图磁北线

定向地图是否准确其磁北方向线的准确显得非常重要，如果磁北方向线不准，后面测量出来的所有地物都不准。因为，地磁场是长期变化的，天文学教授享利·格利勃兰德在1634年测得伦敦地磁偏角为4.1度与鲍罗1580年测定的11.3度有很大差别，从而得出磁方位角是变化的结论。地磁场长期变化是一种全球性的现象。地磁场强度的长期变化约60年左右为一周期。所以需要校正磁北方向线。

3.1 在平板电脑上打开Google地球软件，找到下载区域内一直长地物或者两明显特征物，用标尺工具测量它们的磁方位角(如图1)。

3.2 到达现地用指北针测量实际特征物(同Google地球中的特征物一致)的磁方位角，并计算出他们之间的角度差。如果Google地球中测得该特征物磁方位角269.5度(精确到十分位，四舍五入)，而在现地测得磁方位角为272度(精确到个位)，那么就需校正2.5度。(经实践需输入-2.5度)

3.3 打开OCAD——单击File菜单——单击New按钮——弹出New Map对话框——单击ok按钮——新建定向地图。单击Background map菜单——单击Open按钮——弹出对话框，在对话框中找到新建文件夹——双击该文件夹——找到保存好的卫星地图，双击卫星地图——弹出对话框，在Draft scale中输入卫星地图比例尺，在Angle中输入-2.5度——单击ok，这样就校正了定向地图的磁北线。然后单击保存按钮——保存到新建文件夹。

4. 平板电脑野外测绘

4.1 带上平板电脑到需要测图的野外，在平板电脑中打开OCAD软件，选择之前准备好的OCAD文件就可以开始进行测绘。

4.2 在OCAD中打开卫星图片，在图片中找到明显的特征物，确定站立点。带上平板电脑并根据卫星地图影像在要绘图的范围内考察一遍，确定勘测计划。

4.3 卫星图片影像清晰的地方，运用OCAD软件中的各种工具直接绘图。

4.4 对于卫星地图中森林或者影像不清晰的地方一些必须掌握的测量方法

4.4.1 直线测定法测绘地物

①实地操作：确定好制图员在图上的位置，利用指北针测量出特征物的磁方位角，再运用步测技术测量出特征物两点间的直线距离。

②平板上操作：利用磁性笔点击缩放工具放大到合适大小，在右边符号集窗口中任意选择一线状符号，在工具栏中选择直线工具，用磁性笔在站立点向待测地物方向画一直线，单击工具栏中的“Measure”按钮，在弹出对话框中查看测量出定向地图上两点间的角度和距离(如图2)。调节OCAD中调节所画直线的末端点位置，使所得数据与实际测量一致或数值非常接近，该直线的末端即为待测点地物的位置。

4.4.2 后方交汇法确定站立点

实地操作，在卫星地图上找到制图员可以看到的2个明显特征物，然后用指北针分别测量出制图员到这两特征物的磁方位角。

平板上操作，利用磁性笔点击缩放工具放大到合适大小，在右边符号集窗口中任意选择一线状符号，在工具栏中选择直线工具，用磁性笔在待测点向两个明显地物方向分别画一直线，单击工具栏中的“Measure”按钮，在弹出对话框中查看测量出定向地图上两点间的磁方位角(如图2)。调节线段使其角度和指北针测的角度一致，两直线的交叉点即为制图员的站立点。

4.4.3 前方交汇法确定地物。

实地操作，在卫星地图上找到大型特征物附近两个明显的特征物，然后用指北针分别测量出两个明显特征物到大型特质物的磁方位角。

平板上操作，利用磁性笔点击缩放工具放大到合适大小，在右边符号集窗口中任意选择一线状符号，在工具栏中选择直线工具，用磁性笔在两个明显特征物到大型特征物方向分别画一直线，单击工具栏中的“Measure”按钮，在弹出对话框中查看测量出定向地图上两点间的磁方位角(如图2)。调节线段使其角度和指北针测的角度一致，两直线的交叉点即为大型特征物的具体位置。

4.5 修测和绘制等高线(如图3)

具体方法：①确定等高距。②在平板电脑卫星地图上找到线状地物，比如山背、山谷、小路等用自己能区分的明显线描出来(本文用蓝色的线)，然后确定这座山海拔最低的位置用特殊地物表示出来(本文用绿色的叉表示等分点)。③现地利用4.4的方法测量各点的位置并绿叉一一标注出来，以此方法一直到山顶，再从山顶到山脚，至少要从4个方向进行标注。④标注完毕后在平板电脑上用磁性笔将绿叉用等高线连接起来，等高线即绘制好了。

4.6 将测好的点、线、面连接、填充、修饰好后就绘制好一张定向地图了。

5. 结语

在平板电脑中使用直线测定、前方交汇、后方交汇等方法时和在制图胶片上面手绘操作上具有操作方便、提高测量精度和提高工作效率等优势。笔者2016年以来，利用平板电脑测绘了20多张定向地图，明显感觉到以上的优势。