王莉珍

(山西沃成生態(tài)環(huán)境研究所，山西 太原 030006)

地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System或 Geo-Information system，GIS)又稱“地學(xué)信息系統(tǒng)”，是一種十分重要的空間信息系統(tǒng)。ArcGIS是美國環(huán)境系統(tǒng)研究所ESRI開發(fā)的GIS軟件[1]，可以廣泛應(yīng)用于城市用地規(guī)劃、自然資源保護(hù)、交通規(guī)劃、水氣管道及災(zāi)害監(jiān)測和預(yù)防等領(lǐng)域，已逐漸成為信息產(chǎn)業(yè)的重要組成部分。

近年來國家對(duì)林業(yè)發(fā)展的重視程度日益增加，地理信息系統(tǒng)作為林業(yè)市場中的關(guān)鍵部分，能幫助人們更快，更高效，更形象地分析問題[2]。本文以2019年薛公嶺省級(jí)自然保護(hù)區(qū)固定樣線監(jiān)測為例，對(duì)ArcGIS軟件在林業(yè)制圖中的技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行了探討、分析，旨在為提高林業(yè)制圖技術(shù)提供一定的參考。

1 數(shù)據(jù)格式

以2019年薛公嶺省級(jí)自然保護(hù)區(qū)固定樣線監(jiān)測為例：以2017年薛公嶺固定樣線為基礎(chǔ)，2018年預(yù)設(shè)4條固定樣線，2019年進(jìn)行固定樣線的實(shí)地監(jiān)測。

由于外業(yè)人員使用的軟件不同，往往會(huì)出現(xiàn)野外采集數(shù)據(jù)的格式與ArcGIS軟件的不匹配，這樣不利于ArcGIS數(shù)據(jù)的整理以及后續(xù)的制圖，因此需要將野外數(shù)據(jù)格式與ArcGIS的相統(tǒng)一。

1.1 野外軌跡數(shù)據(jù)導(dǎo)入

野外監(jiān)測時(shí)，工作人員運(yùn)用野外作業(yè)軟件進(jìn)行軌跡線要素和點(diǎn)要素的記錄(常見格式有.kmz、.kml、.gpx)，而這些數(shù)據(jù)格式與ArcGIS常見格式不匹配，所以需要進(jìn)行格式的轉(zhuǎn)換。.shp是一種GIS數(shù)據(jù)的文件格式，.gdb是數(shù)據(jù)庫。需要將調(diào)查的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換為.shp或.gdb即可，具體步驟如下：

按順序填入文件，數(shù)據(jù)格式以.gdb形式存儲(chǔ)，添加至ArcGIS導(dǎo)出.shp即可，也可以直接以庫的形式使用。

1.2 野外點(diǎn)數(shù)據(jù)導(dǎo)入

薛公嶺外業(yè)調(diào)查記錄表如圖1所示。表格內(nèi)所記錄的新發(fā)現(xiàn)動(dòng)植物的點(diǎn)位一般為經(jīng)緯度度分秒格式，在進(jìn)行野生動(dòng)植物圖的制作時(shí)，需要點(diǎn)位的導(dǎo)入，而ArcGIS不支持度分秒格式的直接導(dǎo)入，需要進(jìn)行格式的轉(zhuǎn)換才可。導(dǎo)入的野外點(diǎn)數(shù)據(jù)圖如圖2。

1.2.1 十進(jìn)制轉(zhuǎn)換 通過EXCEL進(jìn)行轉(zhuǎn)換。將已有的經(jīng)緯度數(shù)據(jù)列入Excel表格內(nèi)，輸入公式：=LEFT(ARG, LENGTH)+MID(ARG, START, LENGTH)/60+MID(ARG, START, LENGTH)/3600，確認(rèn)后保存。

1.2.2 數(shù)據(jù)導(dǎo)入 打開ArcGIS，點(diǎn)擊文件-添加數(shù)據(jù)-添加XY數(shù)據(jù)-選擇剛才保存的Excel表格。其中X字段、Y字段分別對(duì)應(yīng)經(jīng)度(十進(jìn)制)、緯度(十進(jìn)制)，經(jīng)緯度需對(duì)應(yīng)表格內(nèi)的順序。

還需強(qiáng)調(diào)的是坐標(biāo)系，一般外業(yè)作業(yè)用的都是GPS定位，所以坐標(biāo)系通常為WGS1984(特殊情況需對(duì)應(yīng)源坐標(biāo)系)，此時(shí)需要對(duì)坐標(biāo)系格式進(jìn)行匹配：點(diǎn)擊“編輯”-“選擇”-“Geographic coordinate System”-“World”-“WGS1984”，然后確定，剛才的點(diǎn)位便可以導(dǎo)入ArcGIS。

圖1薛公嶺外業(yè)調(diào)查記錄

圖2 薛公嶺野外點(diǎn)數(shù)據(jù)導(dǎo)入圖

2 矢量的套合

小班數(shù)據(jù)是林業(yè)制圖必不可少的數(shù)據(jù)，它涵蓋了林業(yè)的基本要素。林業(yè)制圖中的土地利用現(xiàn)狀圖、植被分布圖、林權(quán)圖、坡度、坡向、海拔、公益林等各專項(xiàng)制圖都必須從最新小班數(shù)據(jù)提取。如果數(shù)據(jù)來源不一致，數(shù)據(jù)坐標(biāo)系不統(tǒng)一，數(shù)據(jù)之間必然會(huì)出現(xiàn)不套合，這便需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理：

首先明確坐標(biāo)系統(tǒng)，打開ArcGIS-“圖層”-右鍵設(shè)置坐標(biāo)系-依次加入基礎(chǔ)地形要素：對(duì)于偏移大的需要以正確坐標(biāo)系為基準(zhǔn)，采用地理校準(zhǔn)進(jìn)行校正；對(duì)于新的邊界面不套合的需要進(jìn)行地理處理-裁切處理-拓?fù)錂z查，以使其相互套合。

3 屬性表的編輯

為了實(shí)現(xiàn)森林資源精細(xì)化與科學(xué)化管理，需要對(duì)林地“一張圖”數(shù)據(jù)庫進(jìn)行編輯。山西省林業(yè)小班數(shù)據(jù)包含很多個(gè)字段，制圖時(shí)小班數(shù)據(jù)的屬性字段有可能不滿足制圖的需要，需要我們進(jìn)行編輯以利于后期各類型圖的制作。

圖3薛公嶺小班圖

圖3為薛公嶺小班圖，如果用來制作土地利用現(xiàn)狀圖，則需要以地類形式顯示。根據(jù)《土地利用現(xiàn)狀分類》(GB/T 21010-2017)，有一級(jí)地類、二級(jí)地類、三級(jí)地類，為方便圖例的制作，我們需要提前增加這三個(gè)字段，并按屬性選擇，通過字段計(jì)算器來進(jìn)行字段的賦值，這種辦法雖然可行，但效率低、操作繁瑣。為了提高效率，可以借助屬性表來進(jìn)行連接、關(guān)聯(lián)，具體操作如下：

先提前做好一個(gè)Excel表格(如關(guān)于地類的)-打開ArcGIS-設(shè)定相關(guān)坐標(biāo)系-添加小班數(shù)據(jù)-右鍵連接(進(jìn)行連接需要看實(shí)際情況是連接還是關(guān)聯(lián)，連接會(huì)將兩張表按連接字段合并在一起，相同屬性字段不重復(fù)存在；關(guān)聯(lián)只是兩張獨(dú)立的表放在一起，會(huì)有重復(fù)字段)，此時(shí)右鍵打開屬性表，會(huì)看到連接的字段顯示在屬性表的最后-導(dǎo)出數(shù)據(jù)即可(必須)。

這樣便可簡單快捷地將地類信息表和ArcGIS屬性表連接起來，方便后期各類圖的制作。

4 討論

本文對(duì)ArcGIS軟件在林業(yè)制圖中的技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行了分析，并給出了可行的操作方法。利用ArcGIS強(qiáng)大的空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的管理功能可以極大提高工作效率。