以全球地質圖信息元數據為例實現Excel數據集到ArcGIS空間數據的轉換

李慶哲 馬林霄 陳德穩 詹勇

（中色地科礦產勘查股份有限公司，北京 100012）

以全球地質圖信息元數據為例實現Excel數據集到ArcGIS空間數據的轉換

李慶哲 馬林霄 陳德穩 詹勇

（中色地科礦產勘查股份有限公司，北京 100012）

本文是對包含15 915行地質圖信息元數據（每行元數據包含四個角點坐標）的EXCEL做處理，形成包含X、Y坐標序列數據，添加到ArcGIS中形成15 915×4個點要素，通過點轉閉合線和線轉面的工具處理，將其能在ArcGIS平臺下展示這些全球地質圖件的形狀、位置和屬性信息，使之與Excel表格數據完全一致。實踐證明該方法簡單、有效，數據損失率低。

Excel；ArcGIS；點轉閉合線；渲染

1 背景介紹

隨著經濟全球化趨勢加快和我國經濟的未來發展需求，我國制定了“走出去”的發展戰略，引導、支持和鼓勵有實力的企業到境外合作開發短缺資源，以促進國內產業結構調整和資源置換。企業要想“走出去”，首先就要解決“去哪兒”“找什么”的問題。因此，迫切需要對全球各國的地質、礦產、投資、法規等各方面信息有初步的了解。中國地質調查局發展研究中心啟動了“國外地質礦產信息采集及整合”項目，目的就是收集、整理各國的地質礦產方面的信息，為國家和企業提供信息咨詢和決策服務。本文旨在利用ArcGIS平臺空間可視化展示收集到的Excel礦產信息元數據，每條礦產信息數據在ArcGIS顯示為由四個角點坐標位置組成的圖框，并附帶其共21類屬性信息（包括國家、比例尺、出版時間、圖件名稱、語種、資料內容、索書號等），這樣既可以揭示收集到的礦產數據的隱藏特征和分布規律，也可以實現快速查詢和成圖的功能。本文重點論述實現Excel數據集到ArcGIS空間信息轉換的技術方法。

2 技術實現

本文的全球礦產信息元數據為Excel表格數據（圖1），共15915行礦產信息元數據，是由最大最小經緯度（紅色圖框標記）和其他21類信息（包括國家、比例尺、出版時間、圖件名稱、語種、資料內容、索書號等）組成。但是，這種格式不能直接導入ArcGIS，需要對其處理為Arc?GIS可讀的Excel點文件。由Excel坐標表依次生成Arc?GIS點、線、面圖層，然后再進行屬性連接，渲染成果，達到空間信息查詢和檢索目的［1］。

圖1 原始EXCEL數據

圖2 處理后EXCEL數據

圖3 批量點位置和屬性

2.1 創建Excel點文件

將本文Excel表格數據轉成Excel點文件，即：第一列為點號，接著兩列為X、Y坐標，表格第一行最好為ID、X、Y。以經緯度的形式展示X和Y坐標的點（圖2紅色圖框部分）。其中南緯、西經必須以負值表示，北緯、東經為正值，處理步驟如下。

利用Excel表格功能從元數據中提取每個圖名的四個拐點坐標，分別編號1、2、3、4，其中東經以正值表示，南緯以負值表示。

①首先復制元數據，緊鄰元數據粘貼，保持與元數據列對應，同樣操作3次。

②添加3個空列，分別放X、Y和拐點序號，X對應經度，Y對應緯度。每幅圖有四個拐點，每個以1行數據表示，按順時針或逆時針方向1、2、3、4標記拐點序號。

2.2 ArcGIS點數據導入

將制作好的表格通過Arcmap中的文件→添加數據→添加XY數據進行表格導入，選擇表格、坐標系，導入到ARCGIS10.1中，導入時軟件要求的X、Y應分別對應上述②步驟Excel表格中新添加的X和Y列［2］。

2.3 保存點文件

在ArcGIS左邊的文件框中選擇Sheet1$Events文件點右鍵→數據→導出數據，再點ok即可生成shapefile點文件，屬性包括拐點序號和21條元數據屬性信息。圖3顯示了Excel中的批量點在ArcGIS中的位置和屬性形式。

2.4 ArcGIS批量點生成線

在ARCTOOL數據管理工具→要素→點集轉線，將shapefile點文件作為輸入要素，點文件屬性字段“拐點序號”作為排序字段，屬性字段“序號”作為線文件字段，勾選閉合線，輸出要素即為以文件名為屬性的閉合線文件框，圖4中顯示了批量點生成的線文件和屬性，即全球的地質圖件邊框框架。

圖4 批量點生成的線文件

2.5 ArcGIS批量線生成面

在ARCTOOL數據管理工具→要素→要素轉面，將上一步中輸出的線文件作為輸入要素，一步即可得到面要素文件，但是在此步驟中有一個問題必須指出，在點轉線文件的時候只保留了“序號”屬性字段，因此線轉換的面要素文件也只有“序號”屬性字段，造成了嚴重的屬性信息內容丟失，這就使原始元數據變成空間信息變得不可取。

解決辦法：使用ArcGIS要素的“連接和關聯”功能，將“序號”字段作為基于字段將2.3中的生成的點文件和2.5中生成的面文件做屬性內容連接，由此可將點要素字段中21類屬性內容全部連接到面要素字段里［3］。至此，得到帶有屬性的面文件（見圖5），此面文件即代表了相應的地質圖件在地球上的分布位置，其數據庫內包含了原始Excel文件數據中的21類屬性字段內容，為后面圖件的渲染、出圖及數據庫內容查詢功能提供了保障。

圖5 帶有屬性的面文件

3 成果渲染和查詢

對一個項目的成果來說，渲染是非常重要的，渲染可以起到錦上添花的作用，可以將一個項目的成果很美觀地展示給第三方觀看和學習。

使用“國家名稱”作為類別值字段將全球的地質信息來進行圖件的繪制、渲染和展示是非常直觀的，在屬性→符號系統→類別中以國家為類別，以不同顏色渲染顯示不同國家的地質圖框的位置和空間分布（見圖6）。

圖6 每幅地質圖框的屬性信息檢索結果

將渲染生成的結果面文件，通過直觀的位置分布來查詢每個面文件所代表的圖件的屬性信息，如圖件所在的國家名稱、國家代碼、圖件名稱、比例尺、出版時間、語種、資料內容、索書號等一系列屬性內容，方法簡單有效。

4 討論

本文通過對龐大的Excel數據進行處理，在ArcGIS中可以形象地展示全球地質圖件的形狀和分布位置，再按照國家作為累字段進行渲染，可作為正規地圖出版；也可以直觀地檢索和查詢每個圖件的屬性信息，如國家、比例尺、出版時間、圖件名稱、語種、資料內容、索書號等字段內容。

由此可見，將Excel的數據轉換為GIS空間信息數據，能有效實現數據在空間信息和屬性的表達和管理［4］。且建設的ArcGIS數據庫屬性內容與原始Excel表格數據完全一致。實踐證明該方法簡單、有效，數據損失率低。

［1］豐繼林，劉帥，黃猛.Excel數據與GIS空間數據轉換技術研究［J］.中國新通信，2013（10）：90-91.

［2］馬旭東，閆利，史玉龍.利用地圖圖形數據建立ArcGIS數據庫的方法研究［J］.測繪通報，2008（6）：65-68.

［3］馬旭東，陳艷艷，史玉龍.利用MapGIS數據建立ArcInfo地圖數據庫的方法研究［J］.測繪科學，2009（1）：122-126.

［4］任宏權，秦先鋒.利用ArcGIS、Excel進行地理國情普查生產過程管理［J］.測繪技術裝備，2014（4）：74-78.

The Transformation of Excel Data Set into ArcGIS Spatial Information Based on the Global Geological Map Information Metadata

Li QingzheMa LinxiaoChen DewenZhan Yong
（Sinotech Minerals Exploration Co.,LTd.，Beijing100012）

This paper is on the mineral contains 15 915 rows(each row metadata information metadata contains four corner coordinates)Excel treatment,including X,Y coordinates the formation of sequence data,added to the ArcGIS form 15 915×4 elements,turn the closed line through the point and line to the surface processing tool,can show the shape,the location and attribute information of the global mineral maps in the ArcGIS platform,which is consistent with the Excel table data.The practice shows that the method is simple and effective,and the data loss rate is low.

Excel；ArcGIS；point to line；rendering

U675.81

A

1003-5168（2017）08-0018-03

2017-07-03

“一帶一路”礦產資源信息采集與綜合研究二級項目之“一帶一路”沿線國家地質礦產數據庫建設子項目資助。

李慶哲（1989-），男，本科，助理工程師，研究方向：地質礦產及勘查。