林業(yè)Arcgis地理信息系統(tǒng)專題圖制作方法研究

摘 要：本文根據(jù)廣西壯族自治區(qū)國有博白林場營林科使用Arcgis對林業(yè)各方面制圖的操作，簡單介紹了地形圖掃描、地形圖配準、林業(yè)專題圖制作等林業(yè)地圖制作的方法和步驟。

關(guān)鍵詞：林業(yè);ArcgiS地理信息系統(tǒng);專題制圖;制作方法

本文根據(jù)廣西壯族自治區(qū)國有博白林場營林科使用Arcgis對林業(yè)各方面進行制圖的操作，簡單介紹了林業(yè)地圖制作的方法和步驟。

一、地理信息系統(tǒng)及應(yīng)用

地理信息系統(tǒng)簡稱GIS，指的在計算機硬件支持的情況下，采集整個或部分地球表層空間中，相關(guān)的地理分布數(shù)據(jù)，并進行數(shù)據(jù)的處理、存儲、分析、顯示及描述的技術(shù)系統(tǒng)，其中包括對空間定位數(shù)據(jù)、圖形數(shù)據(jù)、遙感圖像數(shù)據(jù)及屬性數(shù)據(jù)等等，主要是對一定區(qū)域范圍內(nèi)出現(xiàn)的各種現(xiàn)象和過程，進行分析和處理，并解決復(fù)雜的規(guī)劃、決策和管理方面的問題。用于林業(yè)方面，主要是對林業(yè)進行調(diào)查和設(shè)計規(guī)劃，以及對森林進行分類的經(jīng)營管理，對森林資源的信息進行管理，對森林的采伐限額進行管理，以及管理林業(yè)的更新造林等方面。 Arcgis系統(tǒng)包括3個重要的部分：桌面軟件（Deskpro）、數(shù)據(jù)通路 （Arcsde）以及網(wǎng)絡(luò)軟件（Arcims）。其中經(jīng)常使用的桌面軟件為arcmap 10.2，其包括三大模塊：內(nèi)容列表、目錄和（數(shù)據(jù)或布局）視圖。

二、制圖方法

1.地形圖掃描。通過連接計算機和掃描儀，掃描紙質(zhì)的地形圖，首先要保證掃描儀的驅(qū)動程序得到正確的安裝。在掃描過程中要盡量減少誤差的產(chǎn)生，地形圖需要展平鋪放，不能夠有褶皺的現(xiàn)象。掃描分辨率設(shè)置至600dip以便得到更清晰更高品質(zhì)的圖像。地形圖經(jīng)過掃描之后保存為jpeg或者tif的格式，最好是保存成tif的格式。

2.地形圖配準。掃描完的地形圖沒有坐標的信息，就不能在地理信息系統(tǒng)的軟件中處理，也無法對地形圖進行校正。因此，需要將坐標信息加入到圖中的步驟。

（1）加載數(shù)據(jù)和柵格配準工具。掃描后的地形圖需要進行掃描的配準，需要檢查掃描之后的柵格圖，以確保矢量化的工作能夠得到順利的進行。打開 Arcmap，在“自定義”下欄目的“工具條”選項中，勾選“地理配準”一欄，然后把需要進行配準的柵格圖、接圖表加載到Arcmap之中，激活“地理配準”工具欄。

（2）添加控制點。先使用“標注要素”功能，將接圖表所對應(yīng)的地形圖的圖幅號顯示出來。根據(jù)圖幅號將對應(yīng)的電子版地形圖加載到arcmap中。在配準的過程中，要確定特殊點的坐標，從圖的四周和圖幅內(nèi)的地方獲取控制點，比如山頂。在柵格配準的工具欄內(nèi)，點擊添加控制點的按鈕，放大鏡和拖手平移工具相配合使用，先在掃描圖上精準地找到某一個控制點，然后在電子版地形圖到找到對應(yīng)的地理位置并添加控制點，即可完成一對一的控制點鏈接。用相同的方法，柵格圖上至少要增加至3對控制點?？刂泣c越多，配準精度就越高。

（3）設(shè)定數(shù)據(jù)框?qū)傩浴４_定好控制點之后，在柵格配準的菜單之下，更新顯示。通過執(zhí)行菜單命令中“視圖”下的“數(shù)據(jù)框?qū)傩浴保O(shè)定數(shù)據(jù)框的屬性，將地圖的顯示單位設(shè)置為“米”。

（4）矯正并輸出柵格文件。點擊“地理配準”，找到“矯正”并點擊，將配準后的柵格圖另存為新的柵格文件，并刪除原始的柵格文件。此后所進行的數(shù)字化工作，是在配準及矯正后的柵格圖上操作的。

3.林業(yè)專題圖制作

（1）建立要素類。將Arccatalog打開，在指定的目錄下，右擊鼠標鍵，在新建菜單下選擇文件地理數(shù)據(jù)庫，對Geodatabase數(shù)據(jù)庫的名稱進行修改，并在數(shù)據(jù)庫上右鍵創(chuàng)建新的要素數(shù)據(jù)集，再在數(shù)據(jù)集上右鍵新建要素類（New feature class）：點（Point）、線（Polyline）、面（Polygon），且分別進行要素名稱的命名，之后點擊下一步，設(shè)定投影系統(tǒng)及要素屬性表字段等。

（2）數(shù)據(jù)采集。GIS基于點、線、面的空間分布模式，定義要素之后，開始采集數(shù)據(jù)。采集點圖層的數(shù)據(jù)，主要包括地名、河流名、三角點及高程點等;采集線圖層的數(shù)據(jù)，主要包括公路、河流及界線等的矢量化;采集面圖層的數(shù)據(jù)，主要是矢量化小班面等多邊形。在林業(yè)制圖中，最常用的要素類為面要素類，用于存放造林、采伐或征占用小班的信息，比如造林驗收圖、采伐設(shè)計圖、林地征占用圖等。

（3）拼接圖幅。進行每幅地圖的數(shù)據(jù)采集之后，對矢量數(shù)據(jù)進行嚴格的接邊，再根據(jù)點、線圖層進行分別拼接，從而形成完整的數(shù)據(jù)目標。

（4）建立拓撲關(guān)系。拓撲可以表達地理對象間的空間關(guān)系。通過Build建立拓撲，拓撲Coverage的同時，選擇需要的各空間要素類型，解決共享邊和孤島等問題。Build后的Coverage仍保持原來屬性表中的數(shù)據(jù)項，不保留關(guān)聯(lián)特性。拓撲規(guī)則一般為不能重疊、不能有空隙、不能與其他要素有重疊。經(jīng)過修正拓撲發(fā)現(xiàn)的錯誤，可以解決細微的小班重疊越界、相鄰小班間有縫隙、一個小班擁有多個部件的問題，使林業(yè)制圖的結(jié)果更準確和精確。

（5）圖形編輯。采集完基本的地理要素之后，在新建的地圖文檔上進一步加載數(shù)據(jù)層，并按點、線、面要素的類型由上至下進行排列，且根據(jù)不同的類型添加屬性項。編輯圖形中使用編輯器里的“追蹤”、“裁剪”、“流”等工具方法可以便捷地對圖形進行邊界共享、切割和快速畫圖的操作。

（6）輸入屬性數(shù)據(jù)。將關(guān)聯(lián)的對象字段符號化和標注，需要建立起要素類和數(shù)據(jù)庫表的連接。在Arcmap內(nèi)容列表中，單擊鼠標的右鍵，出現(xiàn)面狀圖層中，單擊連接和關(guān)聯(lián)，之后再單擊連接。從數(shù)據(jù)連接的對話框中，選擇從表中連接屬性，選填當前圖層中需連接的字段、要連接至當前圖層的表、表中需連接的字段。單擊確定創(chuàng)建好連接，將表中的字段添加到要素層的屬性表中，打開“數(shù)據(jù)”下的“導(dǎo)出數(shù)據(jù)”，在存儲位置上命名文件為“小班面”，使用字段標注地圖，并符號化。

（7）矢量數(shù)據(jù)符號化。根據(jù)《林業(yè)調(diào)查圖式》將點狀圖和線狀圖用分類符號進行要素的分開。

（8）圖形整飾。表示地理現(xiàn)象的要素包括幾何形狀和空間位置，還有文本的描述，這些文本即為注釋，并分為連接和不連接要素的注釋。其中，不連接要素的注釋，用于標注地名、河流名、高程點、三角點及山脈名;連接要素的注釋主要用在標注小班各要素，比如小班號、小班面積、小班樹種、造林或采伐小班等。

（9）版面設(shè)計。Arcmap窗口在輸出林相圖前，要先進入到布局視圖之中，按照比例尺及打印機的型號來設(shè)置版面的尺寸。調(diào)整圖框的形式，改變圖框的顏色和雙線的間距。坐標格網(wǎng)所反映的是地圖的坐標系統(tǒng)和地圖的投影信息。不同的制圖區(qū)域有不同類型的坐標格網(wǎng)，小比例尺大區(qū)域的地圖使用經(jīng)緯線格網(wǎng)，大、中比例尺中、小區(qū)域地圖要使用公里格網(wǎng)。

根據(jù)圖幅的有效區(qū)域，圖紙的大小，以及相關(guān)的位置關(guān)系，從傳統(tǒng)、相關(guān)規(guī)定及美觀清晰的角度來確定圖名、圖例、指北針、比例尺和位置示意圖的大小及放置的位置。

（10）圖形打印輸出。設(shè)置打印機和繪圖儀及紙張的尺寸，在打印預(yù)覽確定無誤后進行打印。

（11）數(shù)據(jù)更新。根據(jù)林業(yè)空間實體的不斷發(fā)展，及時更新數(shù)據(jù)，以滿足動態(tài)的分析。

參考文獻：

[1]吳啟發(fā).ArcGIS在林業(yè)規(guī)劃設(shè)計制圖中的應(yīng)用[J].鄉(xiāng)村科技，2019（11）：124+126.

[2]楊陽，劉珮.ArcGIS技術(shù)在林業(yè)制圖中的應(yīng)用[J].鄉(xiāng)村科技，2019（5）：67+69.

作者簡介：余呈雨（1993-）女， 漢族，廣西玉林市博白縣人，本科，助理工程師，從事林業(yè)工作。