關于ArcGIS在薛公嶺自然保護區(qū)林業(yè)固定樣線監(jiān)測制圖中的技術要點應用

王莉珍

(山西沃成生態(tài)環(huán)境研究所，山西 太原 030006)

地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System或 Geo-Information system，GIS)又稱“地學信息系統(tǒng)”，是一種十分重要的空間信息系統(tǒng)。ArcGIS是美國環(huán)境系統(tǒng)研究所ESRI開發(fā)的GIS軟件[1]，可以廣泛應用于城市用地規(guī)劃、自然資源保護、交通規(guī)劃、水氣管道及災害監(jiān)測和預防等領域，已逐漸成為信息產(chǎn)業(yè)的重要組成部分。

近年來國家對林業(yè)發(fā)展的重視程度日益增加，地理信息系統(tǒng)作為林業(yè)市場中的關鍵部分，能幫助人們更快，更高效，更形象地分析問題[2]。本文以2019年薛公嶺省級自然保護區(qū)固定樣線監(jiān)測為例，對ArcGIS軟件在林業(yè)制圖中的技術要點進行了探討、分析，旨在為提高林業(yè)制圖技術提供一定的參考。

1 數(shù)據(jù)格式

以2019年薛公嶺省級自然保護區(qū)固定樣線監(jiān)測為例：以2017年薛公嶺固定樣線為基礎，2018年預設4條固定樣線，2019年進行固定樣線的實地監(jiān)測。

由于外業(yè)人員使用的軟件不同，往往會出現(xiàn)野外采集數(shù)據(jù)的格式與ArcGIS軟件的不匹配，這樣不利于ArcGIS數(shù)據(jù)的整理以及后續(xù)的制圖，因此需要將野外數(shù)據(jù)格式與ArcGIS的相統(tǒng)一。

1.1 野外軌跡數(shù)據(jù)導入

野外監(jiān)測時，工作人員運用野外作業(yè)軟件進行軌跡線要素和點要素的記錄(常見格式有.kmz、.kml、.gpx)，而這些數(shù)據(jù)格式與ArcGIS常見格式不匹配，所以需要進行格式的轉(zhuǎn)換。.shp是一種GIS數(shù)據(jù)的文件格式，.gdb是數(shù)據(jù)庫。需要將調(diào)查的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換為.shp或.gdb即可，具體步驟如下：

按順序填入文件，數(shù)據(jù)格式以.gdb形式存儲，添加至ArcGIS導出.shp即可，也可以直接以庫的形式使用。

1.2 野外點數(shù)據(jù)導入

薛公嶺外業(yè)調(diào)查記錄表如圖1所示。表格內(nèi)所記錄的新發(fā)現(xiàn)動植物的點位一般為經(jīng)緯度度分秒格式，在進行野生動植物圖的制作時，需要點位的導入，而ArcGIS不支持度分秒格式的直接導入，需要進行格式的轉(zhuǎn)換才可。導入的野外點數(shù)據(jù)圖如圖2。

1.2.1 十進制轉(zhuǎn)換 通過EXCEL進行轉(zhuǎn)換。將已有的經(jīng)緯度數(shù)據(jù)列入Excel表格內(nèi)，輸入公式：=LEFT(ARG, LENGTH)+MID(ARG, START, LENGTH)/60+MID(ARG, START, LENGTH)/3600，確認后保存。

1.2.2 數(shù)據(jù)導入 打開ArcGIS，點擊文件-添加數(shù)據(jù)-添加XY數(shù)據(jù)-選擇剛才保存的Excel表格。其中X字段、Y字段分別對應經(jīng)度(十進制)、緯度(十進制)，經(jīng)緯度需對應表格內(nèi)的順序。

還需強調(diào)的是坐標系，一般外業(yè)作業(yè)用的都是GPS定位，所以坐標系通常為WGS1984(特殊情況需對應源坐標系)，此時需要對坐標系格式進行匹配：點擊“編輯”-“選擇”-“Geographic coordinate System”-“World”-“WGS1984”，然后確定，剛才的點位便可以導入ArcGIS。

圖1薛公嶺外業(yè)調(diào)查記錄

圖2 薛公嶺野外點數(shù)據(jù)導入圖

2 矢量的套合

小班數(shù)據(jù)是林業(yè)制圖必不可少的數(shù)據(jù)，它涵蓋了林業(yè)的基本要素。林業(yè)制圖中的土地利用現(xiàn)狀圖、植被分布圖、林權圖、坡度、坡向、海拔、公益林等各專項制圖都必須從最新小班數(shù)據(jù)提取。如果數(shù)據(jù)來源不一致，數(shù)據(jù)坐標系不統(tǒng)一，數(shù)據(jù)之間必然會出現(xiàn)不套合，這便需要對數(shù)據(jù)進行處理：

首先明確坐標系統(tǒng)，打開ArcGIS-“圖層”-右鍵設置坐標系-依次加入基礎地形要素：對于偏移大的需要以正確坐標系為基準，采用地理校準進行校正；對于新的邊界面不套合的需要進行地理處理-裁切處理-拓撲檢查，以使其相互套合。

3 屬性表的編輯

為了實現(xiàn)森林資源精細化與科學化管理，需要對林地“一張圖”數(shù)據(jù)庫進行編輯。山西省林業(yè)小班數(shù)據(jù)包含很多個字段，制圖時小班數(shù)據(jù)的屬性字段有可能不滿足制圖的需要，需要我們進行編輯以利于后期各類型圖的制作。

圖3薛公嶺小班圖

圖3為薛公嶺小班圖，如果用來制作土地利用現(xiàn)狀圖，則需要以地類形式顯示。根據(jù)《土地利用現(xiàn)狀分類》(GB/T 21010-2017)，有一級地類、二級地類、三級地類，為方便圖例的制作，我們需要提前增加這三個字段，并按屬性選擇，通過字段計算器來進行字段的賦值，這種辦法雖然可行，但效率低、操作繁瑣。為了提高效率，可以借助屬性表來進行連接、關聯(lián)，具體操作如下：

先提前做好一個Excel表格(如關于地類的)-打開ArcGIS-設定相關坐標系-添加小班數(shù)據(jù)-右鍵連接(進行連接需要看實際情況是連接還是關聯(lián)，連接會將兩張表按連接字段合并在一起，相同屬性字段不重復存在；關聯(lián)只是兩張獨立的表放在一起，會有重復字段)，此時右鍵打開屬性表，會看到連接的字段顯示在屬性表的最后-導出數(shù)據(jù)即可(必須)。

這樣便可簡單快捷地將地類信息表和ArcGIS屬性表連接起來，方便后期各類圖的制作。

4 討論

本文對ArcGIS軟件在林業(yè)制圖中的技術要點進行了分析，并給出了可行的操作方法。利用ArcGIS強大的空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的管理功能可以極大提高工作效率。