基于移動(dòng)GIS的天水市秦州區(qū)古樹名木資源分布圖制作

廖永峰

摘 要：本文以天水市秦州區(qū)古樹名木資源調(diào)查數(shù)據(jù)為依據(jù)，通過古樹名木APP采集技術(shù)和ArcGIS地圖制圖方法，在ArcGIS平臺(tái)下建立古樹名木資源數(shù)據(jù)庫，根據(jù)數(shù)據(jù)可視化需求，繪制古樹名木專題地圖，創(chuàng)建互聯(lián)網(wǎng)+古樹名木管理信息系統(tǒng)，為實(shí)現(xiàn)古樹名木實(shí)時(shí)查詢、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、科學(xué)管理和有效保護(hù)提供支撐，也為其它地區(qū)古樹名木信息化管理提供參考。

關(guān)鍵詞：ArcGIS;古樹名木;地理數(shù)據(jù)庫;分布圖

中圖分類號(hào)：S7

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

古樹名木是自然界和前人留下的有生命力的“綠色文物”，是一座城市歷史、文化的象征和體現(xiàn)，有效保護(hù)、科學(xué)管理和合理開發(fā)利用古樹名木資源是生態(tài)文明建設(shè)的有機(jī)組成部分，應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)+和移動(dòng)GIS技術(shù)構(gòu)建查詢、監(jiān)測(cè)、管理和保護(hù)的信息化平臺(tái)，是當(dāng)前天水市古樹名木保護(hù)亟待解決的問題之一。通過查閱文獻(xiàn)和實(shí)地調(diào)查發(fā)現(xiàn)，目前天水市秦州區(qū)古樹名木檔案管理，依然以電子圖表和照片資料的原始存儲(chǔ)為主，沒有建立古樹名木信息化管理平臺(tái)，也不能準(zhǔn)確、直觀、全面地通過可視化方式反映目前古樹遺存的真實(shí)狀況。本文通過古樹名木APP采集技術(shù)和ArcGIS地圖制圖方法，在ArcGIS平臺(tái)下建立古樹名木資源數(shù)據(jù)庫，根據(jù)可視化需求，繪制古樹名木專題地圖的步驟和方法，為天水市秦州區(qū)古樹名木信息實(shí)時(shí)查詢、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、科學(xué)管理和有效保護(hù)提供了支撐，也為互聯(lián)網(wǎng)+古樹名木信息化管理提供了參考。

1 調(diào)查區(qū)概況

天水市秦州區(qū)總面積2442hm2，東西長62km，南北寬40km，轄7個(gè)街道、14個(gè)鎮(zhèn)、2個(gè)鄉(xiāng)，屬于大陸性暖溫帶半濕潤氣候，海拔高度1130～2700m，地處黃土梁峁溝壑區(qū)，年均氣溫10.7℃，年均降雨量531mm，無霜期170d左右，主要土壤類型為黃綿土、灰褐土和黑壚土。

2 調(diào)查方法

在查閱文獻(xiàn)和收集歷史調(diào)查資料的基礎(chǔ)上，通過走訪當(dāng)?shù)啬觊L者，詳細(xì)了解當(dāng)?shù)毓艠涿旧L的情況和歷史文化?；谝苿?dòng)設(shè)備，安裝古樹名木調(diào)查APP，深入實(shí)地，對(duì)每株古樹名木進(jìn)行調(diào)查。通過相關(guān)儀器測(cè)量古樹名木的每一項(xiàng)指標(biāo)，并直接錄入古樹名木APP云端的電子表格中;對(duì)不能確定樹種的古樹名木，采集標(biāo)本，參照工具書在室內(nèi)鑒定或直接請(qǐng)專家到現(xiàn)場(chǎng)鑒定。

使用移動(dòng)設(shè)備安裝APP后，采集記錄的古樹名木位置坐標(biāo)默認(rèn)為WGS84坐標(biāo)系，為了方面數(shù)據(jù)的通用和共享，統(tǒng)一對(duì)采集完成的古樹名木位置點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為CGCS2000坐標(biāo)系，具體見圖1。

3 古樹名木GIS數(shù)據(jù)采集與處理

3.1 古樹名木每木GIS數(shù)據(jù)采集

打開移動(dòng)設(shè)備上的古樹名木APP，點(diǎn)擊進(jìn)入古樹名木調(diào)查窗口，單擊“云端”按鈕，完成界面切換，接著點(diǎn)擊右上側(cè)添加按鈕，開始古樹名木每木數(shù)據(jù)采集。自動(dòng)獲取古樹名木位置信息;調(diào)查古樹名木每木基本信息;記錄古樹名木生長現(xiàn)狀;錄入古樹名木管護(hù)信息等。調(diào)查屬性因子主要有古樹名木地理位置、古樹名木編號(hào)、樹種、樹齡、樹高、胸（地）圍、平均冠幅、海拔、坡向、坡度、坡位、土壤類型、緊密度、生長勢(shì)、生長環(huán)境、管護(hù)信息等。

3.2 古樹名木采集GIS數(shù)據(jù)的處理

古樹名木APP調(diào)查記錄的各類數(shù)據(jù)文件，可直接在古樹名木信息管理系統(tǒng)后臺(tái)導(dǎo)出為Excel表格文件。通過古樹名木每木位置坐標(biāo)點(diǎn)，在ArcGIS中使用添加xy坐標(biāo)功能將點(diǎn)批量導(dǎo)入，接著將點(diǎn)事件文件直接轉(zhuǎn)換為SHP文件格式;同時(shí)，古樹名木每木屬性因子信息也可以基于坐標(biāo)點(diǎn)一起會(huì)導(dǎo)入在點(diǎn)圖層的屬性表中。

3.2.1 導(dǎo)出Excel文件

在PC端打開古樹名木信息管理系統(tǒng)，將云端錄入的每木古樹名木調(diào)查數(shù)據(jù)信息，通過待處理事項(xiàng)選項(xiàng)，將所有數(shù)據(jù)提交審核;審核通過后，在已處理事項(xiàng)選項(xiàng)中，點(diǎn)擊導(dǎo)出按鈕，在數(shù)據(jù)保存類型下選擇Excel格式，即可完成數(shù)據(jù)Excel文件的導(dǎo)出。詳見表1、表2。

3.2.2 古樹名木坐標(biāo)點(diǎn)生成SHP文件

將導(dǎo)出的Excel文件，在Excel中把坐標(biāo)點(diǎn)默認(rèn)的文本格式轉(zhuǎn)換成數(shù)值格式，并通過單元格格式設(shè)置好需要的精度長度。同時(shí)，在Excel中按照需求處理好所有屬性因子內(nèi)容，確保通過坐標(biāo)點(diǎn)直接寫入導(dǎo)出后的SHP點(diǎn)圖層屬性表。打開ArcMAP窗口，在菜單欄選擇文件下的添加數(shù)據(jù)，接著在子菜單中點(diǎn)擊添加xy坐標(biāo)。選擇事先處理好的古樹名木每木坐標(biāo)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的x坐標(biāo)和y坐標(biāo)，即可將坐標(biāo)點(diǎn)批量生成點(diǎn)事件文件;在生成的點(diǎn)事件文件上點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，選擇數(shù)據(jù)下的導(dǎo)出數(shù)據(jù)選項(xiàng)，即可將點(diǎn)事件文件轉(zhuǎn)換為SHP文件格式。

3.3 GIS數(shù)據(jù)坐標(biāo)系統(tǒng)變換

生成的SHP文件，經(jīng)過編輯處理后，就可以進(jìn)行GIS數(shù)據(jù)的入庫工作。移動(dòng)端的古樹名木APP，默認(rèn)的坐標(biāo)系統(tǒng)是WGS84地理坐標(biāo)系，在進(jìn)行數(shù)據(jù)編輯前，需要通過坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換，將WGS84坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成CGCS2000坐標(biāo)系，方便后續(xù)各類面積的計(jì)算和統(tǒng)計(jì)。

4 古樹名木地理數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建與管理

啟動(dòng)ArcMap應(yīng)用程序，在標(biāo)準(zhǔn)工具條上點(diǎn)擊“目錄”按鈕，打開目錄窗口列表，展開參加完成的天水市古樹名木地理數(shù)據(jù)庫，點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，可以在創(chuàng)建的要素?cái)?shù)據(jù)集下存放各類要素類圖層文件（見圖2）;也可以選擇下拉列表的導(dǎo)入命令，將SHP點(diǎn)圖層導(dǎo)入古樹名木要素?cái)?shù)據(jù)集中，以點(diǎn)要素類存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫。古樹群采集數(shù)據(jù)為線圖層，操作方面與前面相似，將SHP線圖層導(dǎo)入古樹群要素?cái)?shù)據(jù)集中，以線要素類存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫。

5 圖層符號(hào)化與地圖整飾

5.1 圖層符號(hào)化與標(biāo)注

在ArcMap的內(nèi)容列表窗口，打開對(duì)應(yīng)圖層屬性窗口，通過“符號(hào)系統(tǒng)”選項(xiàng)卡，選擇類別型或數(shù)量型符號(hào)化選項(xiàng)，基于“值字段”，選擇不同的字段記錄，即可完成GIS數(shù)據(jù)可視化表達(dá)，使相應(yīng)的地理信息，顯得更加直觀易讀;通過“標(biāo)注”選項(xiàng)卡，完成基于圖層屬性的動(dòng)態(tài)標(biāo)注，實(shí)現(xiàn)對(duì)地圖閱讀信息的準(zhǔn)確獲取。

參照林業(yè)地圖圖式標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)制圖圖層進(jìn)行符號(hào)、大小、顏色的選擇與渲染，同時(shí)也可以打開樣式管理器，創(chuàng)建新的樣式庫文件，并通過符號(hào)屬性編輯器實(shí)現(xiàn)點(diǎn)、線、面等符號(hào)的制作。

5.2 圖面整飾

在ArcMap中，從數(shù)據(jù)視圖窗口切換到布局視圖窗口，在空白位置點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，選擇頁面和打印設(shè)置，進(jìn)行版面布局的設(shè)計(jì)，通過插入下拉菜單即可一一完成各類地圖元素，主要包括標(biāo)題、指北針、比例尺、圖例、經(jīng)緯網(wǎng)（公里網(wǎng)）、圖框、注記說明、制圖信息等;在菜單欄單擊“文件”下的“導(dǎo)出地圖”，就可完成制圖結(jié)果的輸出。制圖結(jié)果見圖3。

6 結(jié)論

以天水市秦州區(qū)古樹名木調(diào)查信息和地理分布為依據(jù)，利用古樹名木APP采集技術(shù)和ArcGIS制圖方法，實(shí)現(xiàn)古樹名木資源分布圖，為古樹名木監(jiān)測(cè)、查詢、管理和保護(hù)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。同時(shí)，也體現(xiàn)了以下方面的特色，基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)管理、實(shí)時(shí)互動(dòng);基于GIS系統(tǒng)，地圖與表格數(shù)據(jù)對(duì)比瀏覽查看;基于GPS、POI（興趣點(diǎn)）技術(shù)自動(dòng)獲取地理空間坐標(biāo)等數(shù)據(jù);報(bào)表自動(dòng)匯總;每木/每群自動(dòng)生成二維碼。

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（責(zé)任編輯 常陽陽）