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林业工程ArcGIS精准绘图

2017-05-04袁自更

中国绿色画报 2017年1期

袁自更

摘要:本文阐述了利用ArcGIS、LocaSpace Viewer、GlobalMapper等软件进行精准绘图的方法及步骤,包括:坐标点的获取、处理、导入,最新卫片的下载、转换与使用,数据库、标注建立、数据加载等内容。通过制作南乐县森林公园拟规划位置示意图实例,验证方法精准、快捷,方法可广泛应用于林业规划设计、造林核查验收等专题图的制作中。

关键词:坐标导入;卫片使用;ArcGIS;精准绘图

在林业规划设计、造林核查验收、湿地资源调查及花卉产业调查等工作中,经常利用地形图结合GPS外业采集数据,内业使用ArcGIS软件绘制、打印林业相关图纸,但ArcGIS不能直接读取GPS数据格式,且使用的底图数据往往时间较长,给精准绘图带来了不少问题。笔者通过查阅资料,反复摸索实验,总结出GPS数据导入、最新卫片数据使用、位置示意图制作等一套精准绘图方法,供广大基层林业工程技术人员参考。

1 设备及相关软件

测量设备(以思托力S9全功能RTK为例)、电脑(安装有ArcGIS10.2中文版、WPS2013、LocaSpace Viewer、GlobalMapper等软件)、打印机。

2 方法与步骤

以南乐县森林公园拟规划位置示意图(使用北京54坐标系)为例,介绍其制作方法与步骤。

2.1 坐标点的获取与处理

2.1.1 外业坐标点获取

外业通过思托力S9全功能RTK采集数据,打开主机与手簿Surpad2.0软件,进行主机与手簿连接、新建工程、蓝牙连接、坐标设置(椭球参数选北京54,投影选择高斯投影,中央子午线进行自动计算,其他默认)等操作,当仪器达到精度要求时,围绕森林公园边界尤其是拐点处采集坐标点。

2.1.2内业坐标点的处理

把外业采集的坐标点数据,导出到电脑PC端,导出格式选择dat格式。在PC端用记事本打开,复制粘贴到Excel或wps表格中,通过数据分列功能,把坐标数据做成id、x、y三列,删除不需要的行列数据,保存待用。

2.2 卫片的下载与转换

2.2.1 卫片的下载

打开LocaSpace Viewer软件,进行免费注册登录。加载谷歌影像图图层,点击在线地图>谷歌地图>谷歌影像。搜索所需要下载的位置,在搜索栏中选择“地名搜索”,如输入“南乐县”,点击“搜索图标”,谷歌地球会自动加载到所选择的位置。图层加载的范围有限,可根据情况选择继续放大,直至到达自己所选择的范围。影像图下载,在界面中选择需下载的大致区域:操作>影像下载>绘制范围,左键单击拖曳绘制下载范围矩形,释放结束。下载级数根据需要选择,如选择19级,点击“估算数据大小”,数据一般在1G左右比较适合加载到后期软件中。任务名称默认是TaskIMG+日期时间,可以自行更改,例如南乐县森林公园。储存目录默认在LocaSpace Viewer软件的Download中,可以自行选择数据导出的文件夹。点击“开始”,此时下载的文件生成tif文件,下载速度取决于电脑显卡。因下载的卫片数据采用WGS84坐标系,而我们通常使用北京1954坐标系或西安1980坐标系,这就需要对下载的卫片地图进行坐标系统转换。

2.2.2 坐标系统格式转换

打开GlobalMapper软件,点击“打开数据文件”,加载上一步下载下来的地图数据,可以在右下角查看坐标系统为WGS84坐标。选择Tools>Configuration,出现的对话框中选择Projection>Transverse Mercator,基准Datum中选择Beijing 54,点开Add Datum,在对话框最上一行输入名称,如森林公园54坐标,第四行椭球选择Krassovsky>OK,中央经线中输入114>东偏移输入500000>OK,查看软件的右下角,坐标系统已经变成Beijing 54横轴墨卡托投影了,坐标也变成了投影坐标。然后将数据导出,方法是点File>Export>Export Raster/Image Format>GeoTIFF>OK>OK,在窗口File Type中选择第二行24-bit RGB(Full Color,May Create Large Files),其余项默认,点确定导出,生成的文件就是转换坐标后的地图。

2.3 数据库的建立与数据加载

2.3.1数据库的建立

数据库包含空间数据库和非空间数据库。一般空间数据库是可以用图形表达出来的,非空间数据库一般是使用表格进行存储属性信息。数据库的建设方式一般是分层设计的,例如数据库--数据集--数据(点、线、面)。从Arcmap中打开ArcCatalog,点击右上“连接到文件夹”按钮,新建一个存放数据库的文件夹如命名为南乐县森林公园数据库,并进行连接。选中该库右键>新建>个人地理数据库。在个人地理数据库上新建要素数据集>输入名称南乐县森林公园>下一步>选择坐标系>下一步>下一步>完成。按照此方法,根据需要分别创建要素类,如面状要素、注记要素等。

2.3.2数据的加载

在ArcGIS软件中点击“添加数据”按钮,找到Excel文档的位置,点击“添加”,选择“Sheet1$”点击“添加”,然后在ArcGIS界面的左下角会出现“Sheet1$”的项。右键点击该项,选择“显示X、Y数据(X)”点击后出现一个数据框,直接点击确定。出现表没有Object-ID字段对话框提示,直接点击确定。在左下角的工具栏中出现了“Sheet1$ 个事件”选项。右键点击选择“缩放至图层”,excel表格中的坐标点就出现到了图层上。但是现在的点数据还只是事件数据,不能被保存下来,我们需要将他导出保存为shp格式的点数据,然后,移除事件数据。这样你就能够得到一堆坐标点的矢量数据了,能够直接与其他相同坐标的数据叠加。依据同类方法,把高清卫片加载到ArcGIS软件中。

2.4 位置图绘制与标注

位置图绘制时,打开捕捉功能,按照导入的坐标点,进行绘制。然后利用标注功能,按要求在图上标注拐点的坐标、边界的长度、面积、乡镇名等要素,最后输出打印成图。见附图。

3 方法说明

不管是外业坐标数据采集、内业卫片处理,还是ArcGIS中数据库与标注的建立,都要求坐标系统一致。如外业采集数据设置的是北京54坐标系,那么下载的卫片、建立的空数据库与标注文件都要使用北京54坐标系。若外业使用的是西安1980或国家2000坐标系统,那么内业的卫片、数据库及标注都要保持一致,否则会发生移位,达不到精准的要求。

4 结语

利用高精度RTK测量设备或普通GPS手持机采集坐标点数据,导入ArcGIS软件生成*.shp数据,添加免费下载处理的高清卫片,然后绘制成图,可以做到精准、快捷、高效,方法可广泛应用于林业规划设计、造林核查驗收等专题图的制作中,避免了传统手工制图费时费力、准确度不高等问题。