關于Arcgis在地理國情普查中的應用

摘 要：地理國情普查是我國一項十分重要的基礎工程，對我國土地資源使用效率的提高、國防建設等都有著重要意義。然而，在地理國情普查中，常規影像制作存在一定不足，影響了地理國情普查的效率與可靠性。對此，文章就分析了Arcgis軟件處理的優勢，論述了地理國情普查中Arcgis的應用，以促進地理國情普查工作水平的提高。

關鍵詞：Arcgis；地理國情普查；應用

地理國情普查的目標是了解國家各區域的地理覆蓋、地形地貌等地表自然以及人文地理的相關要素情況、空間分布情況等信息，得到普查成果數據，并建立相應的數據庫。在地理國情普查當中，普查數據是通過地理信息系統、航空航天遙感等技術得到的，數據的處理工作難度較大，也是地理國情普查工作的重點所在，Arcgis在數據處理中有著一定優勢，對Arcgis在地理國情普查中的應用進行探討，是地理國情普查工作應當重視的內容。

1 Arcgis在地理國情普查中的應用的流程

1.1 Arcgis的前期準備工作

在地理國家普查中應用Arcgis前，需要先做好相應的準備工作，具體包括：

首先，準備Arcgis軟件，要求版本為10.0或以上，包含有地理國情普查的內業插件和一定的二次開發檢查插件。

其次，配置作業模板，以Geodatabase格式國情模板為基礎，配置相應的拓撲圖層、子類型和MXD等模板。同時，還要在GDB數據庫中添加部分參考圖層，包括行政區、中心城區以及接圖表等。

最后，資料收集與分析。在使用Arcgis處理數據前，需要先收集并分析相關數據，包括影像資料、控制點資料、電子導航地圖、交通路網圖、總體規劃圖和行政界線、土地變更、DLG等相關數據以及其它旅游、民政、交通、水利普查等專題數據，將各種不同格式的資料進行相應格式轉換之后，才能應用于國情普查當中[1]。

1.2 對地理國情的內業解譯

地理國情的業內解譯主要包括兩方面內容，分別是地表覆蓋和國情要素的解譯，其中，地理覆蓋解譯的流程為：第一，制定采集模板，模板格式設計為GDB，采集模板中涉及的樣式、結構需要根據相關規范的要求，分別將點、線、面的樣式和屬性結構等進行定義。第二，采集地表覆蓋信息，向采集模板中加入參考數據、影響，然后根據數據采集的相關要求來采集地表覆蓋圖斑邊線的相關信息，再向圖斑邊線內部封閉區域中，設置疑問標志點以及地類特征點。第三，進行拓撲檢查，初步構建LCA面，解譯完成地表覆蓋后，對圖斑邊線進行拓撲檢查，包括自相交、重疊以及懸掛等，發現拓撲錯誤的情況并解決，然后根據地類特征點、圖斑邊線構建LCA面。第四，檢查LCA面，在得到LCA面之后，需要對其進行相應的檢查，包括空隙、重疊以及地類特征點對應的LCA面屬性一致性等。

國情要素解譯的流程為：第一，采集國情要素信息，根據正射影像數據，參考收集數據資料，解譯相關的道路、構筑物、水系等要素和地理單元，得到國情要素的信息。第二，填寫國情要素屬性，根據參考資料內容，分別填寫并完善采集到的地理國情要素的屬性字段。第三，檢查國情要素的數據，通過空間拓撲關系檢查、驗證屬性值等方面，對國情要素的數據準確性進行確認，及時發現錯誤并修正。

1.3 業內的編輯與整理工作

在業內解譯完成之后，還需要與外業調查成果進行對照，進一步完善數據，也就是業內編輯與整理工作，主要工作內容有：

第一，編輯與整理地表覆蓋類型。在DOM數據基礎上，通過對照外業調查的信息，比較地表覆蓋的照片、掛接點信息等，編輯修改地表覆蓋圖的圖斑屬性值、位置和屬性等數據。

第二，編輯與整理地理國情要素。以外業調查得到的屬性值為基礎，分別將這些屬性值填寫到解譯得到的國情要素屬性字段中，比如單位名稱、道路名稱等，及時補充新增的國情要素。

第三，檢查地理國情的相關數據。數據檢查是確保國情普查數據準確的有效手段，有人工檢查、人機交互檢查以及機器檢查三種方式。其中，人工檢查的內容主要是：國情要素屬性填寫正確與否、地表覆蓋類型正確與否，以及影響與LCA是否對應等。人機交互檢查是指在Arcgis的軟件拓撲驗證完成之后，通過人工方式來排查和修改拓撲驗證中可能存在誤報情況。

第四，拼接處理檢查后的數據。在完成數據檢查與修改之后，以項目區為基本單位對分幅數據進行相應的接邊處理，即可拼接得到目標區的整體數據，為地理國情普查數據庫建設和統計分析應用提供支持[2]。

2 Arcgis在地理國情普查中的應用的優勢

2.1 拓撲檢查方面的優勢

Arcgis軟件具有十分強大的拓撲檢查功能，在地理國情普查中，許多數據都需要進行相應的拓撲檢查，才能保證數據的準確性、可靠性，這些拓撲檢查包括普通數據檢查和圖層關系檢查兩種，前者有面縫隙和面重疊檢查、偽節點和線懸掛檢查，后者有道路覆蓋面與國情要素、覆蓋水面與國情水域面、水渠線與水域面以及單位院落與建筑房屋區等的拓撲關系檢查等，均可以借助Arcgis軟件來實現。

Arcgis軟件拓撲關系設置的步驟為：首先，以Geodatabase數據庫為基礎，創建相應的數據集，選用正確的坐標系，并設定相應的拓撲容差。其次，將待查數據導入數據集中，根據檢查目標建立相應的拓撲規則，比如不能重疊、不能存在偽節點等。再次，執行拓撲驗證，運行Arcgis軟件，利用拓撲規則對待查數據進行一一檢驗，驗證結束后，將拓撲記載到AcrMap當中。最后，打開錯誤檢查器，從中修改驗證得到的拓撲錯誤數據，直到完成修改為止。

2.2 模板定制方面的優勢

在地理國情普查當中，國情數據的屬性是十分繁雜的，數據結構復雜多變，如果模板不統一，就無法對屬性值形成有效約束，填寫的屬性值就會發生混亂，嚴重降低普查結果的質量。Arcgis在模板定制方面有突出優勢，可以通過設置子類型、屬性域的方式，有效規范國情屬性結構，保證國情數據屬性的統一。

在Arcgis模板定制中，需要以《地理國情普查內容和指標》的要求為標準，對圖層中的屬性取值范圍進行定義，包括公路材質、技術等級以及字段默認值等屬性，如此一來，不僅可以避免屬性值填寫的失誤，還可以有效降低作業人員的工作負擔，提高屬性填寫的工作效率和準確性。

另外，在完成屬性值填寫之后，在還可以利用Arcgis編輯菜單中的驗證要素項，檢驗驗證數據庫要素的子類型、屬性域情況，及時發現并排除有問題的屬性值，提高填寫屬性值的精確性，為地理國情普查結果的可靠性提供保障。

2.3 數據轉換方面的優勢

數據轉換是地理國情普查工作中的重要環節，轉換的效率與準確性對普查結果有著重要影響，Arcgis在地理國情的數據轉換方面也有著一定優勢。在地理國情普查中應用Arcgis軟件，可以直接將各種格式的數據轉換為地理國情模板，以及上交要求的Geodatabase格式，避免了各種格式多次轉換的繁瑣過程，也有效預防了數據轉換過程中發生的屬性丟失問題。

同時，Arcgis具有較強的兼容性，可以直接讀取多種格式的參考數據，比如DWG數據、E00數據等，有效減少了數據轉換的工序，提高數據使用的準確性和效率。此外，Arcgis軟件還可以與FME軟件結合使用，批量處理數據格式，有效提高數據轉換的效率[3]。

2.4 二次開發方面的優勢

Arcgis軟件已經發展較為成熟，可以作為二次開發的平臺，在二次開發中有著廣泛應用。在地理國情普查工作中，許多單位都是以Arcgis作為基礎平臺，開發形成特定的國情普查軟件，通過與外業平臺調查結合，實現國情普查的內外一體化作業。

此外，以Arcgis軟件為平臺開發的部分Python插件，更好地滿足了國情普查工作的多樣化需求，比如樣本點修改插件、屬性瀏覽插件等，使得國情普查工作更為便捷，有效提高國情普查工作的效率。

2.5 工具箱方面的優勢

Arcgis的工具菜單包括了眾多處理工具，功能十分強大，能夠有效滿足國情普查數據處理、數據轉換以及分析、制圖等多種需求，對國情普查工作效率提升有著重要作用，這也是Arcgis軟件的一大優勢。

3 結束語

綜上所述，Arcgis是一種成熟、穩定、高效率的工作軟件，將其應用于地理國情普查當中，有著許多方面的優勢，包括功能豐富的工具箱、二次開發平臺、拓撲檢查、數據轉換和模板定制等多個方面。因此，加強對Arcgis軟件的研究，了解其在地理國情普查中的應用流程，在地理國情普查中準確、熟練的應用Arcgis軟件，對提高地理國情普查工作效率、準確性有著重要意義。

參考文獻

[1]賀秋華，鄒娟.ArcGIS在提高地理國情普查成果質量中的應用[J].農業網絡信息，2015，3：41-43.

[2]房玉華，石晶.ArcGIS在地理國情普查圖設計中的應用研究[J].測繪與空間地理信息，2015，6：109-110+113.

[3]吳盛，高子讓.ArcGIS在地理國情普查內業中的應用[J].國土資源導刊，2015，2：72-74+79.