林業Arcgis地理信息系統專題圖制作方法研究

摘 要：本文根據廣西壯族自治區國有博白林場營林科使用Arcgis對林業各方面制圖的操作，簡單介紹了地形圖掃描、地形圖配準、林業專題圖制作等林業地圖制作的方法和步驟。

關鍵詞：林業;ArcgiS地理信息系統;專題制圖;制作方法

本文根據廣西壯族自治區國有博白林場營林科使用Arcgis對林業各方面進行制圖的操作，簡單介紹了林業地圖制作的方法和步驟。

一、地理信息系統及應用

地理信息系統簡稱GIS，指的在計算機硬件支持的情況下，采集整個或部分地球表層空間中，相關的地理分布數據，并進行數據的處理、存儲、分析、顯示及描述的技術系統，其中包括對空間定位數據、圖形數據、遙感圖像數據及屬性數據等等，主要是對一定區域范圍內出現的各種現象和過程，進行分析和處理，并解決復雜的規劃、決策和管理方面的問題。用于林業方面，主要是對林業進行調查和設計規劃，以及對森林進行分類的經營管理，對森林資源的信息進行管理，對森林的采伐限額進行管理，以及管理林業的更新造林等方面。 Arcgis系統包括3個重要的部分：桌面軟件（Deskpro）、數據通路 （Arcsde）以及網絡軟件（Arcims）。其中經常使用的桌面軟件為arcmap 10.2，其包括三大模塊：內容列表、目錄和（數據或布局）視圖。

二、制圖方法

1.地形圖掃描。通過連接計算機和掃描儀，掃描紙質的地形圖，首先要保證掃描儀的驅動程序得到正確的安裝。在掃描過程中要盡量減少誤差的產生，地形圖需要展平鋪放，不能夠有褶皺的現象。掃描分辨率設置至600dip以便得到更清晰更高品質的圖像。地形圖經過掃描之后保存為jpeg或者tif的格式，最好是保存成tif的格式。

2.地形圖配準。掃描完的地形圖沒有坐標的信息，就不能在地理信息系統的軟件中處理，也無法對地形圖進行校正。因此，需要將坐標信息加入到圖中的步驟。

（1）加載數據和柵格配準工具。掃描后的地形圖需要進行掃描的配準，需要檢查掃描之后的柵格圖，以確保矢量化的工作能夠得到順利的進行。打開 Arcmap，在“自定義”下欄目的“工具條”選項中，勾選“地理配準”一欄，然后把需要進行配準的柵格圖、接圖表加載到Arcmap之中，激活“地理配準”工具欄。

（2）添加控制點。先使用“標注要素”功能，將接圖表所對應的地形圖的圖幅號顯示出來。根據圖幅號將對應的電子版地形圖加載到arcmap中。在配準的過程中，要確定特殊點的坐標，從圖的四周和圖幅內的地方獲取控制點，比如山頂。在柵格配準的工具欄內，點擊添加控制點的按鈕，放大鏡和拖手平移工具相配合使用，先在掃描圖上精準地找到某一個控制點，然后在電子版地形圖到找到對應的地理位置并添加控制點，即可完成一對一的控制點鏈接。用相同的方法，柵格圖上至少要增加至3對控制點。控制點越多，配準精度就越高。

（3）設定數據框屬性。確定好控制點之后，在柵格配準的菜單之下，更新顯示。通過執行菜單命令中“視圖”下的“數據框屬性”，設定數據框的屬性，將地圖的顯示單位設置為“米”。

（4）矯正并輸出柵格文件。點擊“地理配準”，找到“矯正”并點擊，將配準后的柵格圖另存為新的柵格文件，并刪除原始的柵格文件。此后所進行的數字化工作，是在配準及矯正后的柵格圖上操作的。

3.林業專題圖制作

（1）建立要素類。將Arccatalog打開，在指定的目錄下，右擊鼠標鍵，在新建菜單下選擇文件地理數據庫，對Geodatabase數據庫的名稱進行修改，并在數據庫上右鍵創建新的要素數據集，再在數據集上右鍵新建要素類（New feature class）：點（Point）、線（Polyline）、面（Polygon），且分別進行要素名稱的命名，之后點擊下一步，設定投影系統及要素屬性表字段等。

（2）數據采集。GIS基于點、線、面的空間分布模式，定義要素之后，開始采集數據。采集點圖層的數據，主要包括地名、河流名、三角點及高程點等;采集線圖層的數據，主要包括公路、河流及界線等的矢量化;采集面圖層的數據，主要是矢量化小班面等多邊形。在林業制圖中，最常用的要素類為面要素類，用于存放造林、采伐或征占用小班的信息，比如造林驗收圖、采伐設計圖、林地征占用圖等。

（3）拼接圖幅。進行每幅地圖的數據采集之后，對矢量數據進行嚴格的接邊，再根據點、線圖層進行分別拼接，從而形成完整的數據目標。

（4）建立拓撲關系。拓撲可以表達地理對象間的空間關系。通過Build建立拓撲，拓撲Coverage的同時，選擇需要的各空間要素類型，解決共享邊和孤島等問題。Build后的Coverage仍保持原來屬性表中的數據項，不保留關聯特性。拓撲規則一般為不能重疊、不能有空隙、不能與其他要素有重疊。經過修正拓撲發現的錯誤，可以解決細微的小班重疊越界、相鄰小班間有縫隙、一個小班擁有多個部件的問題，使林業制圖的結果更準確和精確。

（5）圖形編輯。采集完基本的地理要素之后，在新建的地圖文檔上進一步加載數據層，并按點、線、面要素的類型由上至下進行排列，且根據不同的類型添加屬性項。編輯圖形中使用編輯器里的“追蹤”、“裁剪”、“流”等工具方法可以便捷地對圖形進行邊界共享、切割和快速畫圖的操作。

（6）輸入屬性數據。將關聯的對象字段符號化和標注，需要建立起要素類和數據庫表的連接。在Arcmap內容列表中，單擊鼠標的右鍵，出現面狀圖層中，單擊連接和關聯，之后再單擊連接。從數據連接的對話框中，選擇從表中連接屬性，選填當前圖層中需連接的字段、要連接至當前圖層的表、表中需連接的字段。單擊確定創建好連接，將表中的字段添加到要素層的屬性表中，打開“數據”下的“導出數據”，在存儲位置上命名文件為“小班面”，使用字段標注地圖，并符號化。

（7）矢量數據符號化。根據《林業調查圖式》將點狀圖和線狀圖用分類符號進行要素的分開。

（8）圖形整飾。表示地理現象的要素包括幾何形狀和空間位置，還有文本的描述，這些文本即為注釋，并分為連接和不連接要素的注釋。其中，不連接要素的注釋，用于標注地名、河流名、高程點、三角點及山脈名;連接要素的注釋主要用在標注小班各要素，比如小班號、小班面積、小班樹種、造林或采伐小班等。

（9）版面設計。Arcmap窗口在輸出林相圖前，要先進入到布局視圖之中，按照比例尺及打印機的型號來設置版面的尺寸。調整圖框的形式，改變圖框的顏色和雙線的間距。坐標格網所反映的是地圖的坐標系統和地圖的投影信息。不同的制圖區域有不同類型的坐標格網，小比例尺大區域的地圖使用經緯線格網，大、中比例尺中、小區域地圖要使用公里格網。

根據圖幅的有效區域，圖紙的大小，以及相關的位置關系，從傳統、相關規定及美觀清晰的角度來確定圖名、圖例、指北針、比例尺和位置示意圖的大小及放置的位置。

（10）圖形打印輸出。設置打印機和繪圖儀及紙張的尺寸，在打印預覽確定無誤后進行打印。

（11）數據更新。根據林業空間實體的不斷發展，及時更新數據，以滿足動態的分析。

參考文獻：

[1]吳啟發.ArcGIS在林業規劃設計制圖中的應用[J].鄉村科技，2019（11）：124+126.

[2]楊陽，劉珮.ArcGIS技術在林業制圖中的應用[J].鄉村科技，2019（5）：67+69.

作者簡介：余呈雨（1993-）女， 漢族，廣西玉林市博白縣人，本科，助理工程師，從事林業工作。