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基于二类调查数据的香格里拉林地分布制图

2014-11-28芦珊舒清态栗业

绿色科技 2014年1期

芦珊 舒清态 栗业

摘要:以香格里拉县为例,利用ArcGIS软件并以林业“二类”调查数据为基础进行了林地分布制图,最终形成了香格里拉县林地分布图,详细探讨了制图过程及应注意的细节问题,实践证明了ArcGIS软件制图功能强大,且操作方便易学,在林业制图中有无可比拟的强大优势。

关键词:ArcGIS;二类调查;林业制图

中图分类号:S7文献标识码:A文章编号:16749944(2014)01011603

1引言

自建国以来,我国林业制图经历了以下几个阶段:①传统手工描绘林业图纸。建国初期,林业制图主要通过人工实地调查,获取相关林区资料,利用三角板、丁字尺、圆规等简单工具手工绘制林区地形图和专题图。②50s航测技术应用于制图,绘制了1∶10000国家地形图,提高了制图精度。[1]③计算机技术在我国普及以来,林业部门主要利用Auto CAD、CorelDraw、Photoshop等专业绘图软件制图[2]。④近年来,林业制图依托于地理信息系统(Geographical Information System,GIS)的“3S”技术,提高了制图精度缩短了制图时间,林业制图进入快速发展时期。

纵观林业制图发展的整个过程,人工制图流程繁琐、工序多,更新慢,易损坏,修改困难[1];Photoshop等软件侧重于图像处理和平面设计,缺乏空间分析和数据处理功能,不是专业的林业制图软件;利用GIS的专业地理软件,增强了可操作性和制图的准确度,便于后续的增删和修改,一次投入多次产出。在众多的GIS软件中,ESRI的ArcGIS以其出众的地理制图和空间分析功能独占鳌头。

ArcGIS是ESRI(Environment System Research Institute,ESRI)在全面整合了GIS与数据库、软件工程、人工智能、网络技术及其他多方面的计算机主流技术之后,成功地推出了代表GIS最高技术水平的全系列GIS产品[3]。在地理制图方面,ArcGIS提供了丰富的数据符号,多样化的布局纸张设置,简便的制图范围定义和系统的地图标注。友好的界面和简单易学的操作步骤使ArcGIS在林业制图方面同样得到了广泛的应用。

2准备工作

2.1资料来源

云南省香格里拉县森林资源“二类”调查数据;香格里拉行政区划图。

2.2技术路线

使用扫描仪对行政区划图进行数字化及配准。对“二类”调查的小班数据在Arcgis10中进行数据处理。利用ArcGIS进行综合制图。

3制图实验步骤

3.1行政区划图预处理

将行政区划图用扫描仪输入计算机,启动ArcMap,打开ArcToolbox,在ArcToolbox中双击“数据管理工具”、“投影和变换”、“定义投影”,打开“定义投影”对话框,为扫描图选择“北京54”地理坐标系统和“Transverse_Mercator”投影坐标系统。

加载“地理配准”工具,添加8~10个控制点,检查残差,把残差控制在1以内,选择地理配准方法为“一次多项式(仿射)”,单击“地理配准”“更新地理配准”,完成栅格图像的配准(图1)。

图1香格里拉县行政区划图及县界

3.2“二调”小班数据处理

“二调”小班数据已完成了矢量化,在图层中包含“土地所有权”、“地类”、“小班面积”、“优势树种”、“龄组”、“小班号”、“起源”等字段。为了完成香格里拉林地地类制图,我们对“二调”数据进行以下处理。

3.2.1边界裁剪

根据扫描配准完成的香格里拉行政区划图,对二调小班数据进行精确地边界剪切,提取香格里拉县县界内的小班数据,形成香格里拉全县基本面图.shp。

3.2.2斑块融合

根据“香格里拉全县基本面图.shp”可知,全县共区划林班3343个,平均林班面积341.5hm2,共区划小班50771个,基本面杂乱破碎,成图效果差。按照中华人民共和国林业行业标准[LY/T 1812-2009],将香格里拉的林地整合为以下7大类(表1)。

3.3地图制图

3.3.1符号化与样式

根据调整过的13个地类,在ArcGIS中采用分类符号来表示不同的地类。将具有相同属性值和不同属性值的要素分开,属性值相同的采用相同的符号,属性值不同的采用不同的符号,利用不同的颜色来表达不同的要素。符号选择的操作步骤如下:①在内容列表中选择“香格里拉全县基本面图_Dissolve.shp”,右键选择“属性”,打开“图层属性”对话框,进入“符号系统”选项卡。②在“显示”列表框中选择“类别”,单击“唯一值”——按照一个属性值进行分类。③在“值字段”中选择“分类”,即按照整合过的13个地类进行分类。④单击“添加所有值”,将所有字段添加进来。⑤至此已对不同地类进行了分类,若对默认的符号样式不满意,可以双击“值”名称前面的符号,打开“符号选择器”对话框,可以选择符号样式、设置填充颜色和轮廓颜色等信息。⑥完成设置后返回“图层属性”对话框,单击“确定”按钮。符号化后的局部图和整体如图3。

图3符号化后的局部图与整体图

3.3.2地图编制

编制地图时,需要考虑地图的成图及打印效果。同时,为了能够制作出完美的地图并把所有信息表达出来,需要考虑一些其他因素,如标题、图例、指北针等如何放置、页面的方向、比例尺如何表示等。

图4香格里拉林地分布

地图编制时在布局视图中进行的,在ArcMap中单击“视图”“布局视图”,单击“自定义”“工具条”“布局”,打开“布局”工具条。具体的制图步骤如下:①版面尺寸设置。在ArcMap主菜单中单击“文件”“页面和打印设置”,打开“页面和打印设置”对话框,在“地图页面大小”区域中设置合适的版式,单击“确定”。②添加制图元素。将地图在页面中缩放至适宜大小并拖放到合适位置,在“插入”菜单下为地图添加标题、指北针、比例尺。③添加图例。在ArcMap主菜单中单击“插入”“图例”,打开“图例向导”。在“地图图层”列表框中选择“香格里拉全县基本面图_Dissolve”,将其添加到“图例项”列表框中,设置“图例中的列数”为2列,点击“下一步”,更改图例标题、颜色、大小,可以为图裂添加边框和背景并调整图例各部分间的距离,还可以为图例选择合适的样式。④添加经纬网。在内容列表中,双击“香格里拉全县基本面图_Dissolve”,打开“数据框属性”对话框,切换到“格网”选项卡。单击“新建网格”“经纬网”输入格网名称。“下一步”“放置经线间隔”、“放置纬网间隔”均设为30′,生成网格(图4)。

4结语

实践证明,利用ArcGIS软件对林业“二类”调查数据制图,简单方便易于操作,用户可轻松的在可视化环境中进行地图的精美设计,成图效果好。同时,由于“二类”调查数据由人工实地勘测得到,制图精确度也得到了保障。

随着GIS技术在林业部门的推广,必然会促进林业制图及林业规划的飞跃式发展。运用先进的地理信息系统技术手段,对林业数据进行全新的采集和更新,进行综合数据分析,提供丰富的空间和时间动态资源数据和丰富的图文数表,并最终提出辅助决策方案,替代了传统的调查、规划和制图手段,标志着林业技术迈上了现代化、信息化的新路程。

2014年1月绿色科技第1期参考文献:

[1] 韦裕根.地理信息系统在广西森林资源二类调查中的应用[J].吉林农业,2012(1):144.

[2] 涂琼.基于ArcGIS的林业规划3D分析与制图[J].林业调查规划,2012(6):19.

[3] 汤国安,杨昕.ArcGis地理信息系统空间分析实验教程(第二版)[M].北京:科学出版社,2012.endprint

摘要:以香格里拉县为例,利用ArcGIS软件并以林业“二类”调查数据为基础进行了林地分布制图,最终形成了香格里拉县林地分布图,详细探讨了制图过程及应注意的细节问题,实践证明了ArcGIS软件制图功能强大,且操作方便易学,在林业制图中有无可比拟的强大优势。

关键词:ArcGIS;二类调查;林业制图

中图分类号:S7文献标识码:A文章编号:16749944(2014)01011603

1引言

自建国以来,我国林业制图经历了以下几个阶段:①传统手工描绘林业图纸。建国初期,林业制图主要通过人工实地调查,获取相关林区资料,利用三角板、丁字尺、圆规等简单工具手工绘制林区地形图和专题图。②50s航测技术应用于制图,绘制了1∶10000国家地形图,提高了制图精度。[1]③计算机技术在我国普及以来,林业部门主要利用Auto CAD、CorelDraw、Photoshop等专业绘图软件制图[2]。④近年来,林业制图依托于地理信息系统(Geographical Information System,GIS)的“3S”技术,提高了制图精度缩短了制图时间,林业制图进入快速发展时期。

纵观林业制图发展的整个过程,人工制图流程繁琐、工序多,更新慢,易损坏,修改困难[1];Photoshop等软件侧重于图像处理和平面设计,缺乏空间分析和数据处理功能,不是专业的林业制图软件;利用GIS的专业地理软件,增强了可操作性和制图的准确度,便于后续的增删和修改,一次投入多次产出。在众多的GIS软件中,ESRI的ArcGIS以其出众的地理制图和空间分析功能独占鳌头。

ArcGIS是ESRI(Environment System Research Institute,ESRI)在全面整合了GIS与数据库、软件工程、人工智能、网络技术及其他多方面的计算机主流技术之后,成功地推出了代表GIS最高技术水平的全系列GIS产品[3]。在地理制图方面,ArcGIS提供了丰富的数据符号,多样化的布局纸张设置,简便的制图范围定义和系统的地图标注。友好的界面和简单易学的操作步骤使ArcGIS在林业制图方面同样得到了广泛的应用。

2准备工作

2.1资料来源

云南省香格里拉县森林资源“二类”调查数据;香格里拉行政区划图。

2.2技术路线

使用扫描仪对行政区划图进行数字化及配准。对“二类”调查的小班数据在Arcgis10中进行数据处理。利用ArcGIS进行综合制图。

3制图实验步骤

3.1行政区划图预处理

将行政区划图用扫描仪输入计算机,启动ArcMap,打开ArcToolbox,在ArcToolbox中双击“数据管理工具”、“投影和变换”、“定义投影”,打开“定义投影”对话框,为扫描图选择“北京54”地理坐标系统和“Transverse_Mercator”投影坐标系统。

加载“地理配准”工具,添加8~10个控制点,检查残差,把残差控制在1以内,选择地理配准方法为“一次多项式(仿射)”,单击“地理配准”“更新地理配准”,完成栅格图像的配准(图1)。

图1香格里拉县行政区划图及县界

3.2“二调”小班数据处理

“二调”小班数据已完成了矢量化,在图层中包含“土地所有权”、“地类”、“小班面积”、“优势树种”、“龄组”、“小班号”、“起源”等字段。为了完成香格里拉林地地类制图,我们对“二调”数据进行以下处理。

3.2.1边界裁剪

根据扫描配准完成的香格里拉行政区划图,对二调小班数据进行精确地边界剪切,提取香格里拉县县界内的小班数据,形成香格里拉全县基本面图.shp。

3.2.2斑块融合

根据“香格里拉全县基本面图.shp”可知,全县共区划林班3343个,平均林班面积341.5hm2,共区划小班50771个,基本面杂乱破碎,成图效果差。按照中华人民共和国林业行业标准[LY/T 1812-2009],将香格里拉的林地整合为以下7大类(表1)。

3.3地图制图

3.3.1符号化与样式

根据调整过的13个地类,在ArcGIS中采用分类符号来表示不同的地类。将具有相同属性值和不同属性值的要素分开,属性值相同的采用相同的符号,属性值不同的采用不同的符号,利用不同的颜色来表达不同的要素。符号选择的操作步骤如下:①在内容列表中选择“香格里拉全县基本面图_Dissolve.shp”,右键选择“属性”,打开“图层属性”对话框,进入“符号系统”选项卡。②在“显示”列表框中选择“类别”,单击“唯一值”——按照一个属性值进行分类。③在“值字段”中选择“分类”,即按照整合过的13个地类进行分类。④单击“添加所有值”,将所有字段添加进来。⑤至此已对不同地类进行了分类,若对默认的符号样式不满意,可以双击“值”名称前面的符号,打开“符号选择器”对话框,可以选择符号样式、设置填充颜色和轮廓颜色等信息。⑥完成设置后返回“图层属性”对话框,单击“确定”按钮。符号化后的局部图和整体如图3。

图3符号化后的局部图与整体图

3.3.2地图编制

编制地图时,需要考虑地图的成图及打印效果。同时,为了能够制作出完美的地图并把所有信息表达出来,需要考虑一些其他因素,如标题、图例、指北针等如何放置、页面的方向、比例尺如何表示等。

图4香格里拉林地分布

地图编制时在布局视图中进行的,在ArcMap中单击“视图”“布局视图”,单击“自定义”“工具条”“布局”,打开“布局”工具条。具体的制图步骤如下:①版面尺寸设置。在ArcMap主菜单中单击“文件”“页面和打印设置”,打开“页面和打印设置”对话框,在“地图页面大小”区域中设置合适的版式,单击“确定”。②添加制图元素。将地图在页面中缩放至适宜大小并拖放到合适位置,在“插入”菜单下为地图添加标题、指北针、比例尺。③添加图例。在ArcMap主菜单中单击“插入”“图例”,打开“图例向导”。在“地图图层”列表框中选择“香格里拉全县基本面图_Dissolve”,将其添加到“图例项”列表框中,设置“图例中的列数”为2列,点击“下一步”,更改图例标题、颜色、大小,可以为图裂添加边框和背景并调整图例各部分间的距离,还可以为图例选择合适的样式。④添加经纬网。在内容列表中,双击“香格里拉全县基本面图_Dissolve”,打开“数据框属性”对话框,切换到“格网”选项卡。单击“新建网格”“经纬网”输入格网名称。“下一步”“放置经线间隔”、“放置纬网间隔”均设为30′,生成网格(图4)。

4结语

实践证明,利用ArcGIS软件对林业“二类”调查数据制图,简单方便易于操作,用户可轻松的在可视化环境中进行地图的精美设计,成图效果好。同时,由于“二类”调查数据由人工实地勘测得到,制图精确度也得到了保障。

随着GIS技术在林业部门的推广,必然会促进林业制图及林业规划的飞跃式发展。运用先进的地理信息系统技术手段,对林业数据进行全新的采集和更新,进行综合数据分析,提供丰富的空间和时间动态资源数据和丰富的图文数表,并最终提出辅助决策方案,替代了传统的调查、规划和制图手段,标志着林业技术迈上了现代化、信息化的新路程。

2014年1月绿色科技第1期参考文献:

[1] 韦裕根.地理信息系统在广西森林资源二类调查中的应用[J].吉林农业,2012(1):144.

[2] 涂琼.基于ArcGIS的林业规划3D分析与制图[J].林业调查规划,2012(6):19.

[3] 汤国安,杨昕.ArcGis地理信息系统空间分析实验教程(第二版)[M].北京:科学出版社,2012.endprint

摘要:以香格里拉县为例,利用ArcGIS软件并以林业“二类”调查数据为基础进行了林地分布制图,最终形成了香格里拉县林地分布图,详细探讨了制图过程及应注意的细节问题,实践证明了ArcGIS软件制图功能强大,且操作方便易学,在林业制图中有无可比拟的强大优势。

关键词:ArcGIS;二类调查;林业制图

中图分类号:S7文献标识码:A文章编号:16749944(2014)01011603

1引言

自建国以来,我国林业制图经历了以下几个阶段:①传统手工描绘林业图纸。建国初期,林业制图主要通过人工实地调查,获取相关林区资料,利用三角板、丁字尺、圆规等简单工具手工绘制林区地形图和专题图。②50s航测技术应用于制图,绘制了1∶10000国家地形图,提高了制图精度。[1]③计算机技术在我国普及以来,林业部门主要利用Auto CAD、CorelDraw、Photoshop等专业绘图软件制图[2]。④近年来,林业制图依托于地理信息系统(Geographical Information System,GIS)的“3S”技术,提高了制图精度缩短了制图时间,林业制图进入快速发展时期。

纵观林业制图发展的整个过程,人工制图流程繁琐、工序多,更新慢,易损坏,修改困难[1];Photoshop等软件侧重于图像处理和平面设计,缺乏空间分析和数据处理功能,不是专业的林业制图软件;利用GIS的专业地理软件,增强了可操作性和制图的准确度,便于后续的增删和修改,一次投入多次产出。在众多的GIS软件中,ESRI的ArcGIS以其出众的地理制图和空间分析功能独占鳌头。

ArcGIS是ESRI(Environment System Research Institute,ESRI)在全面整合了GIS与数据库、软件工程、人工智能、网络技术及其他多方面的计算机主流技术之后,成功地推出了代表GIS最高技术水平的全系列GIS产品[3]。在地理制图方面,ArcGIS提供了丰富的数据符号,多样化的布局纸张设置,简便的制图范围定义和系统的地图标注。友好的界面和简单易学的操作步骤使ArcGIS在林业制图方面同样得到了广泛的应用。

2准备工作

2.1资料来源

云南省香格里拉县森林资源“二类”调查数据;香格里拉行政区划图。

2.2技术路线

使用扫描仪对行政区划图进行数字化及配准。对“二类”调查的小班数据在Arcgis10中进行数据处理。利用ArcGIS进行综合制图。

3制图实验步骤

3.1行政区划图预处理

将行政区划图用扫描仪输入计算机,启动ArcMap,打开ArcToolbox,在ArcToolbox中双击“数据管理工具”、“投影和变换”、“定义投影”,打开“定义投影”对话框,为扫描图选择“北京54”地理坐标系统和“Transverse_Mercator”投影坐标系统。

加载“地理配准”工具,添加8~10个控制点,检查残差,把残差控制在1以内,选择地理配准方法为“一次多项式(仿射)”,单击“地理配准”“更新地理配准”,完成栅格图像的配准(图1)。

图1香格里拉县行政区划图及县界

3.2“二调”小班数据处理

“二调”小班数据已完成了矢量化,在图层中包含“土地所有权”、“地类”、“小班面积”、“优势树种”、“龄组”、“小班号”、“起源”等字段。为了完成香格里拉林地地类制图,我们对“二调”数据进行以下处理。

3.2.1边界裁剪

根据扫描配准完成的香格里拉行政区划图,对二调小班数据进行精确地边界剪切,提取香格里拉县县界内的小班数据,形成香格里拉全县基本面图.shp。

3.2.2斑块融合

根据“香格里拉全县基本面图.shp”可知,全县共区划林班3343个,平均林班面积341.5hm2,共区划小班50771个,基本面杂乱破碎,成图效果差。按照中华人民共和国林业行业标准[LY/T 1812-2009],将香格里拉的林地整合为以下7大类(表1)。

3.3地图制图

3.3.1符号化与样式

根据调整过的13个地类,在ArcGIS中采用分类符号来表示不同的地类。将具有相同属性值和不同属性值的要素分开,属性值相同的采用相同的符号,属性值不同的采用不同的符号,利用不同的颜色来表达不同的要素。符号选择的操作步骤如下:①在内容列表中选择“香格里拉全县基本面图_Dissolve.shp”,右键选择“属性”,打开“图层属性”对话框,进入“符号系统”选项卡。②在“显示”列表框中选择“类别”,单击“唯一值”——按照一个属性值进行分类。③在“值字段”中选择“分类”,即按照整合过的13个地类进行分类。④单击“添加所有值”,将所有字段添加进来。⑤至此已对不同地类进行了分类,若对默认的符号样式不满意,可以双击“值”名称前面的符号,打开“符号选择器”对话框,可以选择符号样式、设置填充颜色和轮廓颜色等信息。⑥完成设置后返回“图层属性”对话框,单击“确定”按钮。符号化后的局部图和整体如图3。

图3符号化后的局部图与整体图

3.3.2地图编制

编制地图时,需要考虑地图的成图及打印效果。同时,为了能够制作出完美的地图并把所有信息表达出来,需要考虑一些其他因素,如标题、图例、指北针等如何放置、页面的方向、比例尺如何表示等。

图4香格里拉林地分布

地图编制时在布局视图中进行的,在ArcMap中单击“视图”“布局视图”,单击“自定义”“工具条”“布局”,打开“布局”工具条。具体的制图步骤如下:①版面尺寸设置。在ArcMap主菜单中单击“文件”“页面和打印设置”,打开“页面和打印设置”对话框,在“地图页面大小”区域中设置合适的版式,单击“确定”。②添加制图元素。将地图在页面中缩放至适宜大小并拖放到合适位置,在“插入”菜单下为地图添加标题、指北针、比例尺。③添加图例。在ArcMap主菜单中单击“插入”“图例”,打开“图例向导”。在“地图图层”列表框中选择“香格里拉全县基本面图_Dissolve”,将其添加到“图例项”列表框中,设置“图例中的列数”为2列,点击“下一步”,更改图例标题、颜色、大小,可以为图裂添加边框和背景并调整图例各部分间的距离,还可以为图例选择合适的样式。④添加经纬网。在内容列表中,双击“香格里拉全县基本面图_Dissolve”,打开“数据框属性”对话框,切换到“格网”选项卡。单击“新建网格”“经纬网”输入格网名称。“下一步”“放置经线间隔”、“放置纬网间隔”均设为30′,生成网格(图4)。

4结语

实践证明,利用ArcGIS软件对林业“二类”调查数据制图,简单方便易于操作,用户可轻松的在可视化环境中进行地图的精美设计,成图效果好。同时,由于“二类”调查数据由人工实地勘测得到,制图精确度也得到了保障。

随着GIS技术在林业部门的推广,必然会促进林业制图及林业规划的飞跃式发展。运用先进的地理信息系统技术手段,对林业数据进行全新的采集和更新,进行综合数据分析,提供丰富的空间和时间动态资源数据和丰富的图文数表,并最终提出辅助决策方案,替代了传统的调查、规划和制图手段,标志着林业技术迈上了现代化、信息化的新路程。

2014年1月绿色科技第1期参考文献:

[1] 韦裕根.地理信息系统在广西森林资源二类调查中的应用[J].吉林农业,2012(1):144.

[2] 涂琼.基于ArcGIS的林业规划3D分析与制图[J].林业调查规划,2012(6):19.

[3] 汤国安,杨昕.ArcGis地理信息系统空间分析实验教程(第二版)[M].北京:科学出版社,2012.endprint