地理信息技術在公路建設項目使用林地可行性報告編制中的應用

蔣蓮艷

摘要：指出了在建設項目使用林地可行性報告編制過程中，地理信息技術得到了廣泛的應用，可使報告的圖件制作工作的真實性和科學性得到有效地提升。建設項目使用林地可行性報告編制工作具有較強的綜合性特征。傳統的編制辦法已經不能滿足現代化社會對建設項目使用林地監測管理需求，因此需要使用技術含量比較高的信息處理技術。由于地理信息技術具有功能較大的圖形編輯、數據可視化、拓樸錯誤處理的特點，結果直觀準確，深受林業制圖員的歡迎，值得推廣和普及。現就地理信息技術在公路建設項目使用林地可行性報告編制中的應用過程的一些主要應用技術技巧進行了探究，并針對應用過程存在的問題提出了幾點建議。

關鍵詞：地理信息技術;建設項目;使用林地可行性報告;應用技巧;問題與建議

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1674-9944（2019）15-0184-04

1引言

當前，信息技術飛速發展，其應用的領域不斷擴大，許多行業開始重視信息技術應用。林業制圖也開始引入地理信息系統技術，其對于圖件制作具有很大的優勢，很好地促進林業信息技術的發展。常用的林業制圖軟件有很多，ArcGIS相較于MapInfo、AutoCAD等其他軟件，具有圖形編輯、數據可視化、拓樸錯誤處理等強大功能，還提供與其他軟件數據交換接口，對點、線、面等圖形對象能夠完整地進行數據格式轉換，功能和速度十分滿足林業制圖的需要，深受林業制圖人員的歡迎。而建設項目使用林地可行性報告，包括項目基本情況（范圍、規模、具體建設內容、布局、進度安排等）、使用林地現狀情況（數量、地類、林地保護等級、使用林地類型、生態區位、具體建設內容）、使用林地可行性分析、保障措施、分析結論、森林植被恢復費測算等內容。其中具體建設內容和布局、使用林地現狀情況、使用林地可行性分析、建設布局圖和使用林地現狀圖是報告的重點。因此地理信息技術在建設項目使用林地可行性報告編制中有重要應用。下面以公路建設項目為例介紹其應用。

2公路建設項目使用林地可行性報告編制中應用的信息技術

2.1GPS在使用林地現狀調查中的應用

GPS具有定位準確、精度高的特點，常用于需要高精度的建設項目調查、規劃和設計。通過使用該技術，有利于判斷林地界限，構建林地矢量圖。由于公路是線性工程項目，使用林地地塊范圍小，而GPS受天氣狀況影響較小和精準度較高，因此GPS在公路建設項目使用林地現狀調查中是一項良好的技術保障，是重要的空間信息采集工具，是GIS重要的數據源。

2.2GIS在使用林地圖件制作中的應用

應用GIS地理信息技術建立建設項目使用林地的空間數據和屬性數據，空間數據提供建設項目使用林地的空間位置信息，為建設項目使用林地的空間分析、空間信息處理和圖形操作功能提供數據支持，屬性數據包括使用林地現狀情況（數量、地類、林地保護等級、使用林地類型、生態區位、具體建設內容），提供對建設項目擬使用林地的數量、質量、特征、分布，林木數量、質量等情況進行分析的數據支持。使用GIS技術對相關的信息資源進行一般屬性以及空間屬性和混合有效的檢索，并處理矢量化和屬性賦值，有利于林業主管部門做出科學合理的決策。

3GIS在公路建設項目使用林地圖件制作中的應用技巧

公路建設項目需要提交項目使用林地現狀圖、項目位置示意圖、項目紅線圖、項目建設布局圖四個方面的圖件，ARCGIS工具使用全面，圖件制作工作繁重，掌握以下幾點應用技巧，有助于提高圖件制作速度，縮短制圖周期、減輕勞動強度，有效提高制圖準確性和工作效率。

3.1公路規劃CAD圖在ARCGIS中使用不需要進行數據格式轉換

3.1.1需要進行數據格式轉換的原因

在公路規劃中，大部分都是以CAD數據格式存在，CAD的dwg文件，它的側重點在于“圖形表達”本身，CAD圖形里面儲存的是一些“圖形信息”，如：線寬、顏色、樣式等，而我們林業信息管理大都是通過ARCGIS來管理數據，ArcGIS是專門的GIS平臺，它的側重點則在于“地理事物的信息綜合”，在通過圖形來表達地理事物的時候，有不同的方式，ArcGIS平臺圖形里面儲存的是一些“綜合信息”，如：權屬、編碼、名稱等。兩者之間的數據存儲方式不同，就影響到在相關規劃中的應用。

所以在過去的公路規劃中占用征收林地的林地，我們要了解占用征收的林地資源信息，我們要通過CAD數據來轉換成我們所需要的ARCGIS數據，來疊加我們相應的森林資源信息，才清楚我們具體地塊的林地信息。

3.1.2不需要進行數據格式轉換的原因

其實ArcGIS的Desk產品發展到10這一代，它對CAD數據的兼容已經相當不錯。能夠直接加載CAD數據，甚至可以不經過轉換，直接就利用CAD數據進行一些圖形的操作或簡單分析，這給我們工作帶來了極大的方便。

而且公路、鐵路等屬于線性工程項目，要分別說明主線（路基、邊坡寬度）、服務區等使用林地情況。在每一條公路規劃中主要有一個規劃紅線圖（主線圖），它是宏觀規劃用地范圍的標志線圖，所以只需要把這條紅線圖疊加到相應的森林資源信息中，就可以清楚知道規劃設計的這條公路所涉及的具體地塊的林地信息。而這條紅線圖，不需要通過數據轉換的方式來獲取，操作既簡單快捷又便于完成紅線布局圖的制作。具體操作如下：

①打開公路逐樁用地與坐標表，在樁號、左側邊樁坐標（X（N）、Y（E））、右側邊樁坐標（X（N）、Y（E））字段中，查看Y（E）值是否有帶號。如樁號HK0-5000，左側邊樁坐標Y（E）=37528352.17，坐標系統帶號為37（圖1）。

②啟動ARCMAP，“文件”菜單下一“添加數據”一“添加XY數據”，如圖1設置，結果如圖2。

③在主線用地表坐標$個事件單擊右鍵，彈出的快捷菜單中“數據”一“導出數據”，命名為主線左側圖，同時顯示在內容列表中，并移除內容列表中主線用地表坐標$個事件圖層，結果如圖3

④相同操作生成主線右側點，并合并主線左側點、主線右側點至一個圖層

⑤打開ARCTOOLBOX，“數據管理工具”→“要素”→“點集轉線”→“要素轉面”

以上操作就完成了紅線.shp面圖層生成。

3.2使用“裁剪”菜單，實現紅線圖疊加到林地

桂林政發[2016]1號）附件：建設項目使用林地可行性報告編制規范，文件指出，使用林地區劃采用空間疊加分析的方法，將建設項目使用土地范圍紅線疊加到林地“一張圖”上，形成擬使用林地的范圍和使用林地地塊界線，按順序編號，并抄錄林地“一張圖”原小班號。使用林地地塊主要屬性因子確定。包括地類、林地權屬、林地保護等級、森林類別、使用林地類型、林種、起源等屬性因子，原則上直接依據林地“一張圖”確定，使其與林地“一張圖”屬性保持一致。

所以將生成的紅線圖疊加到公路建設項目所在區域林地“一張圖”上，只需要在ARCGIS中執行“裁剪”操作即可，具體步驟如下：

①“地理處理”菜單下一“裁剪”，如圖4設置。

②啟用編輯器，開始編輯公路建設項目紅線范圍林地圖層。

③對照外業調查圖，使用編輯器中的“裁剪”工具，裁剪出項目使用林地地塊，刪除非林地地塊。

④若公路建設項目使用林地范圍內存在原有公路，在項目使用林地地塊上裁剪出并刪除原有公路地塊。

3.3專項調查的圖件

專項調查中，古樹名木、國家和省級重點保護野生植物調查結果需要在圖件中體現。公路建設項目通常途經單株的古樹名木，故圖件制作中，將途經的單株古樹名木以“點”形式疊加至圖層中，形層點圖層。點的位置確定只需要在外業調查中使用GPS獲取點的空間信息，然后在ARCGIS中“文件”菜單下一“添加數據”一“添加XY數據”，生成點圖層。

3.4成果圖出圖與修改

盡管利用ARCGIS制作擬占用征收林地現狀圖，使用數據驅動頁面便可完成數十份至百份的制圖，快速完成全部出圖和柵格轉出，很大程度上縮短的出圖周期。但一個公路建設項目現狀圖分幅數量不多，而且成果圖提交檢查后可能需要一次或多次修改，若使用數據驅動頁面快速出圖，每一次修改都重新生成全部出圖，反而降低了圖件制作工作效率。而無論林地現狀圖、布局圖、紅線圖、位置示意圖出圖時，采用保存ARCMAP文檔的方法不失為一種最佳選擇。保存ARCMAP文檔，就是保存了某一工作空間狀態，若有修改，我們在相應的工作空間中快速找到需要修改的位置，盡管進行修改操作，而且數據自動完成更新顯示，我們修改了哪幅分副圖，就只需將這幅分副圖出圖即可。

4GIS地理信息技術應用過程中存在的問題與建議

4.1應用過程中存在的問題

自2007年以來，我校負責完成平樂、陽朔、荔浦3個縣的二調工作，負責完成靈川縣青獅潭鎮的林改工作，負責完成融安、興安等縣的年度造林規劃設計，參與完成象州縣農地確權工作，負責完成多條縣級公路建設項目使用林地可行性報告編制等工作，與縣級林業局聯系緊密。盡管2008年國家林業局頒布《全國林業信息化建設綱要》，提出“數字林業”總體框架，但在近幾年我校與縣級林業部門業務往來中發現，縣級林業部門信息建設中仍存在一些問題。

（1）信息化意識水平較低。對數字林業的概念認知度低，缺乏建設數字林業的意識，許多基層單位領導還停留在傳統的管理意識中，沒有應用地理信息技術的意識。

（2）信息化系統建設資金短缺，造成信息建設水平低。盡管有的地方已建立了信息系統，但系統通常被應用在各項辦公業務處理上，很多地理信息技術的功能沒有被利用，沒有發揮地理信息技術在森林資源管理、病蟲害防治、生態監測等方面的作用。

（3）數據精確度偏低。由于林業制圖員地理信息技術操作水平偏低，培訓機會少，制圖員在使用過程中會遇到很多技術問題無處咨詢，只有摸索著做，因此空間數據庫管理能力差，提供的林業公共基礎數據庫（基礎地理信息等）的數據缺少標準化，坐標系概念不清楚，如將西安80坐標轉國家2000，只在ARCGIS中移動圖塊，卻不進行坐標系統轉換，造成數據后續使用精確度降低。

4.2建議

ARCGIS軟件目前在我國林業管理中得到廣泛應用，如在林業環境一致性研究、森林規劃、造林規劃、生態系統管理、森林火災預測和監控、森林資源管理等中均得到重要應用，是林管理部門實現林業數據分析與決策的重要工具，林業工作者對信息技術的操作能力是基礎數據真實性和準確性的保障，是有效分析與決策的保障。

4.2.1提高廣西縣級林業部門信息化建設

林業信息化建設是一項綜合性較強的工作。廣西林業管理部門領導必須高度重視，按照國家及廣西政府提出的工作思路與目標定位，對廣西的林業信息化建設進行科學規劃，建立長期有效的資金投入機制，通過設立專項資金、從林業建設項目總投資中拔出、自籌資金等多渠道獲取資金，提高廣西林業信息化建設投入，通過3G、3S技術的合理應用，逐步構建符合實際需求的地理信息系統、專家系統、決策支持系統等基礎數據庫，不斷完善林業基礎數據庫、公共基礎數據庫、林業專題數據庫的建設，建立上下聯動的林業信息化工作機制，實現與林業網上業務辦理系統的結合，便于林業管理部門對于各類信息資源的動態監管，打造“互聯網+”數據開放建設模式，實現各類信息資源共享，實現林業數據“大集中”，提供優質的林業信息服務，以滿足廣西林業經濟的發展需求。

4.2.2提高林業基層信息人員對地理信息技術的操作能力

隨著現代林業管理工作項目、內容的不斷增加，林業信息化建設提高，地理信息技術在林業行業的應用不斷擴大，必須逐步完善和提高GIS客戶端，林業圖形編輯、空間數據管理等功能，必須增加基層信息管理人員，必須提高基層信息人員對信息技術的操作能力。一是委托本省市職業院校、培訓機構對本行業信息人員進行地理信息技術培訓;二是加強地理信息職責意識和服務意識的培養，基層信息人員能夠做到快速收集、處理信息，準確傳輸各類林業地理信息數據，確保該區域林業地理信息的完整性，確保地理信息的真實性和準確性。

4.2.3提高職業院校專業學生對地理信息技術的操作能力

林業專業職業教育是培養高素質、高信息技術能力的林業信息人員的重要陣地。地理信息技術這門課程，目前就廣西的林業中、高職院校專業教學計劃中都作為選修課程，還沒有重視林業專業學生地理信息技術能力培養，這與現代林業崗位需要的工作能力相脫離，所以建議職業院校要關注學生地理信息能力的培養，考慮將這門課程納入專業必修課程。另作為一名多年教授林業地理信息技術的老師，在此分享三點教學體會。

（1）結合林業生產項目進行案例教學。在課程定位上做到“學以致用”，通過實際林業生產項目成果展示，讓學生了解地理信息技術是解決林業建設項目的常用工具，有效地提高軟件工具的實用性認識和重視度，進一步選取幾個典型林業建設項目，從林業建設項目的圖件制作流程，教師進行教學設計，分步驟邊講解邊演示，學生在老師的指導下上機操作，完成案例設計，讓學生掌握地理信息技術常軟件的基本操作。

（2）理實一體化教學。這門課程是一門實踐性較強的實用型技術課程，而有關地理信息技術的原理與概念較深奧，因此在教學中做到輕理論重實踐，特別是對中等職業學生不強調理解當中的概念與原理，只需簡要對重點概念與原理介紹之后，將理論和原理融入具體操作步驟中，通過學生上機操作，“做中學”完成特定任務，讓學生掌握空間數據采集、屬性數據錄入、數據編輯、制圖等軟件基本操作，并獲取成就感。

（3）評價系統。如果僅通過閉卷考試檢測學生對地理信息技術的原理、概念掌握，有悖于這門實踐性較強的課程定位。學生學習效果評價系統可以采用課程作業+上機操作+作品設計形式進行綜合評價。課程教學采用開放式的課程作業的形式，在每一個案例教學基礎上，布置相應的作業，讓學生提交作品。期末根據GIS軟件需要掌握的基本操作要求設計小項目設計考題，通過上機操作完成檢測掌握程度，完成上機操作成績評價。布置一個建設項目圖件制作任務，由學生自行上機完成任務，提交作品，由老師對作品設計評價成績。通過上機操作、復習相關內容并完成作品，可以進一步鞏固學生對這一實用型技術的基本功能的掌握。