淺議谷歌地球在基層林業調查工作中的應用

（甘肅省高臺縣林業調查規劃隊，甘肅 高臺 734300）

當前基層林業調查工作主要包括森林資源調查、造林作業設計、林政資源案件調查及林地資源管理等工作，涉及的外業調查工作量較大，專業的地理信息軟件操作難度大且配發的遙感影像因屬涉密文件局限性大，難以在全縣各林業基層部門中廣泛推廣應用，因此將Google Earth提供的免費影像資源運用到基層林業工作中，為“3S”技術與傳統林業工作的結合提供了一個較為可行的案例，為優化林業管理，提升基層林業工作效率起到較好的作用。

一、材料與方法

（一）研究區域概況

高臺縣位于河西走廊中部，黑河中游下段，總體地貌比較簡單，可劃分為三部分，即北部為合黎山中低山區，中部為黑河河谷盆地（平原綠洲區），南部為祁連山及分支榆木山中高山區，總體地勢是南、北高，中間低。根據高臺縣森林資源規劃設計調查成果和2010年高臺縣林地落界成果，高臺縣現有林地面積78 499.30hm2，林地面積占全縣土地面積18.40%，其中：有林地4 350.96hm2，疏林地250.83hm2，灌木林地43 237.3hm2，未成林地2 130.13hm2，苗圃地144.91hm2，無立木林地421.19hm2，宜林地27 907.61hm2，林業生產輔助用地56.37hm2。

（二）研究工具

ArcGIS軟件是由美國Esri公司研發的構建于工業標準之上的無縫擴展的GIS產品家族。整合了數據庫、軟件工程、人工智能、網絡技術、云計算等主流的IT技術，宗旨在為用戶提供一套完整的、開放的企業級GIS解決方案。無論是在桌面端、服務器端、瀏覽器端、移動端乃至云端，ArcGis都有與之對應的組件，并且可由用戶自由定制，以滿足不同層次的應用需求。Google Earth是美國谷歌公司開發的一款大眾化軟件，可提供較為清晰的免費衛星影像資源（影像分辨率為 2～4m），并實時進行更新，同時也可查看往期影像，形成對比。

（三）計算偏移量

在ArcGIS軟件下新建點shape文件，通過利用該縣正在開展的林地更新工作下發的全縣遙感影像數據（西安80坐標系），在全縣范圍內盡可能滿幅均勻選取控制點，控制點應選取影像上易分辨且較精細的特征點，如道路交叉點、河流彎曲或分叉處、湖泊邊緣、城廓邊緣等，創建點圖形，在ArcGIS軟件中打開屬性表，分別創建x、y字段（字段類型為長整形），利用ArcGIS軟件計算出選取的控制點的x、y坐標值。打開Google Earth軟件，先對軟件投影進行設置（Google Earth提供WGS-84地理坐標系和WGS-84通用墨卡托投影（UTM）兩種坐標系），選擇WGS-84通用墨卡托投影（UTM）坐標系。然后將ArcGIS軟件下已創建的點文件下的DBF文件單獨復制出來，利用EXCELL軟件打開（EXCELL2003可以直接打開dbf文件，2003版本以上軟件可以先打開軟件通過打開命令打開dbf文件），分別在x、y后新插入一列為x1、y1,在Google Earth中按照ArcGIS軟件下選取的控制點一一對應的將Google Earth中對應的坐標點填寫到x1、y1中，計算出x、y，x1、y1的坐標值的差值，利用加權平均值的方法計算出ArcGIS軟件中創建的控制點與Google Earth軟件下讀取的坐標值的偏移量。

（四）Google Earth數據圖形的轉換

復制一份本縣的林地資源數據圖形在ArcGIS軟件下將其打開，在編輯狀態下，選取文件所有的圖形小班，利用移動命令按照已經算出的坐標值偏移量進行偏移并保存，依據涉密要求，選擇保留部分屬性因子（在Google Earth中僅可以查看地類、小班、面積等）及圖形小班（僅林地小班）單獨導出。在ArcGIS軟件下選擇用ARCTOOLBOX轉換工具里的要素轉KML工具，將單獨導出的shape圖形文件轉換成KML文件數據。

（五）在Google Earth中打開數據圖形

打開Google Earth軟件，點擊打開，選取已經轉換好的KML文件單擊確定，Google Earth軟件將會打開KML文件圖形（在轉換時源數據坐標系采用西安80坐標系，在無坐標系狀態下會出現位置錯誤現象），此時就可以利用Google Earth軟件提供的免費的遙感影像進行開展林業基層調查、林地資源管理等工作，同時也可利用歷史影像與本期影像比對，判斷轄區內林地資源的變化情況，有利于基層林業工作者方便管理轄區內的林地資源。

（六）在Google Earth中創建數據圖形

在基層林業調查工作中也可以利用Google Earth繪制圖形，在Google Earth中點擊工具欄“添加多邊形”工具按鈕或在菜單欄“添加”下拉式菜單中的“多邊形”（快捷鍵Ctrl+Shift+G），將“十字”光標中心沿面（毀林開墾地、新造林地）明顯的折點，點擊左鍵確定。同時可利用對話框對新建的多邊形進行重命名或屬性備注（造/毀林單位、株行距、樹種），也可對多邊形邊線的顏色、寬度、透明度、填充顏色進行調整。也可將新建的KML圖形文件在ArcGIS軟件下利用轉換工具將KML圖形文件轉換為shape文件格式，利用計算出的坐標值的偏移量（數值在正負上與之前的相反）移動后在ArcGIS軟件下進行后期編輯處理。

二、Google Earth在基層林業調查工作中的優勢

（一）易操作便于廣泛推廣應用

Google Earth軟件相對于專業性較強的ArcGIS軟件而言，其操作簡單易掌握，對軟件操作者專業性要求不高，適合在軟件操作專業性不強的基層林業部門推廣應用，能利用其最新的影像資源更有效的對所在轄區內的林地林木資源進行管理，及時發現并制止毀林開墾案件的發生，有效的保證該縣的林地、林木資源不被破壞。

（二）節省時間效率高

傳統的林業調查工作一般多采用地形圖深入實地進行區劃調查，被調查的地塊常常四至不規則或缺少明顯地標參照，要詳實地定位某一點、線、區域，并繪制成工作圖形，其勞動強度大，精度低，而利用Google Earth開展基層林業調查工作，利用其提供的高清影像，可以直接在軟件下先對圖形進行區劃，然后到實地進行驗證即可。

（三）降低調查所需經費

目前下發的影像多是法國SPOT 5影像，該影像由專業的從事地理信息的公司制作，其價格非常昂貴，加之影像更新速度快，一般的基層林業調查單位難以購買，而谷歌地球影像數據是一款免費的軟件，在使用成本上遠遠優于法國SPOT 5影像，更適合在基層林業調查工作中推廣應用。