ArcGIS在地理國情監測中的應用

冀婷婷

（1.正元地理信息有限責任公司，山東 濰坊 261000）

2013～2015年，我國進行第一次全國地理國情普查，對地表覆蓋和重要國情要素進行提取。“十三五”期間，將以國情普查數據為基礎，推進國情監測常態化進行。在地表覆蓋變化監測中，快速提取國情要素的道路層，能有效提升數據獲取效率，推進國情監測工作的快速開展。

1 數據資料準備

國情要素的采集分為道路（L層）、構筑物（S層）、水域（H層）、地理單元（B層）4個部分，本文主要是對道路層（L層）國情要素進行快速提取。道路要素采集主要是基于遙感正射影像，參考基礎地理信息測繪1∶5 000,1∶10 000DLG數據，運用省普辦下發的專題資料以及各作業單位收集的縣鎮專題資料，以現勢性為準則，進行地理國情要素數據的目視解譯和采集。

首先對基礎地理信息數據進行數據分析、坐標轉換、投影轉換、任務區數據分層整理與匯總，提取與國情相關的數據層，生成地理國情要素可用的基礎數據。

2 國情要素道路層提取

道路層國情要素要求采集鐵路、公路、城市道路和鄉村道路的中心線數據，須在所采集道路中心線矢量中正確表示道路的類別、等級、寬度等屬性信息并保證路網的連通性。道路線矢量層提取流程如圖1所示。

圖1 道路線矢量提取流程圖

1）道路中心線提取：除開道路被植被或其他類型遮蔽的地方，地理要素中采集的道路（包括鐵路、公路、城市道路和鄉村道路）都應該落在對應位置上地表覆蓋類型的路面（包括鐵路路面和道路路面）范圍內。

2）將覆蓋層提取出的道路面矢量轉為線矢量，將每條閉合的線剪開一個豁口： ArcToolbox-Cartography Tools-Generalization-Collapse Dual Lines to Centerline,其中Maxium Width設為道路寬度，一般取值范圍為20～50 m。

在道路中心線提取時，分幅或者范圍較小時提取道路中心線一般成功率高。道路寬度的設置要符合酌情量值，根據實際道路寬度設置最大閾值。

3）道路中心線相交處打斷：如果相交的道路相通，在道路中心線相交處打斷生成兩條線段。所有道路中心線提取完畢后，在相交處需要打斷，即“T”和“＋”打斷，在立交橋，不連通的道路相交處不打斷。道路相交處打斷可以實行批量打斷步驟：

①調出打斷線的工具窗口：在ArcGIS菜單欄空白處右擊，在彈出的快捷工具欄中勾選高級編輯工具（advanced editing），在進行打斷處理前，對要打斷的線狀圖層開啟編輯狀態，否則打斷線工具無法使用。

②執行打斷線命令：選擇所有的線狀要素，點擊advanced editing 工具欄下選擇planarize lines（打斷線）工具，此時彈出容差，按照默認的設置即可，點擊確定后打斷線命令執行完成。

注意雙行線寬度變化超過7 m時應手動打斷。

4）專題資料屬性傳遞。將專題資料中的屬性傳遞給地理國情道路要素：

ArcGIS 空白處右鍵Customize-Commands-Attribute transfer Mapping把要傳遞的屬性匹配好，注意復選框Transfer Geometry不勾選。Attribute transfer Tool傳遞屬性。

5）道路層拓撲檢查。道路層提取完成后，進行拓撲檢查。可以運用武大“國普質檢”軟件和吉威“GEOWAY”地理國情普查軟件進行拓撲檢查，修改拓撲錯誤。也可以用ArcGIS設置拓撲檢查項進行相關拓撲檢查。

3 國情要素道路層提取注意事項

將專題資料中字段對應的國情屬性項填寫在公路(LRDL)屬性層，主要注意以下幾點：

1）車道數屬性LANE：一般為偶數，單車道情況為1。

2）線路編碼（RN）：若遇到重復的路段，應在該重復路段屬性（RNP）中標出。RN/RNP值相同的道路應保持道路的連通。

3）道路寬度的量取：如果道路綠化帶或者中央隔離帶的寬度大于等于10 m時，應按兩條路線分別采集，小于10 m的中央隔離帶寬度計入道路寬度。城市道路要素寬度屬性不包含城市人行道的寬度。

4）道路寬度的屬性值包括車行道以及應急車道的所有范圍：含車行道之間不寬于10 m的隔離帶寬度，不含兩側的人行道以及車行道與人行道之間隔離帶寬度，不含路堤路塹。但應急車道和非機動車道不計入車道數。鄉村路（LVLL）提取賦屬性值可參考表1。

表1 鄉村道路屬性值

城市道路層與公路層數據重疊時，注意寬度等相關屬性的一致性。鐵路提取時，注意鐵路的連通性。

4 結 語

本文通過運用ArcGIS對地理國情監測道路層國情要素進行快速提取，總結了一套批量采集、提取國情要素道路層數據的方法。地理國情監測地表覆蓋變化提取時，可有效提高道路層要素提取效率，有效推進國情監測工作的開展和進行。