ArcGIS快速制圖技術在粵西公益林區劃界定中的應用

陳東騰

(湛江市鼎盛規劃設計有限公司，廣東 湛江 524008)

1 引言

專題圖是各種類型地圖中最為復雜的一種，不同類型專題圖的要求以及功能不同，其制作要求往往存在較大差異，因此，必須要針對性地根據專題圖的要求進行制作，完整呈現不同專題圖特定的要素，才能使其充分發揮自身的作用。界定公益林區劃需要編制專業的林業專題圖，以往主要是依靠手工繪制圖紙，不僅效率低下，而且圖紙精度不高，需要消耗大量資源，而且圖紙更新周期過長，不利于公益林的管理。采用ArcGIS快速制圖技術可以最大限度解放人力，提高制圖效率以及制圖精度，有效縮短圖紙更新周期，為公益林區劃界定以及管理提供必要參考。

2 粵西地區公益林概況

粵西地區涵蓋了茂名、云浮、湛江以及陽江4個地級市，轄10區13縣地，整體涉及范圍較廣。粵西地區地形以平原、丘陵以及臺地為主，其中湛江地區以平原居多，茂名以山地丘陵地形居多，陽江地區地形比較復雜，由山地、丘陵、海脊平原以及河谷平原構成。由于地形比較復雜，粵西各個地區氣候、土壤條件差異較大，因此公益林樹種也存在較大差異，山地丘陵地區以亞熱帶常綠闊葉林為主，近海地區則以紅樹林為主，平原地區以常綠闊葉林和常綠半落葉闊葉林為主。

3 ArcGIS快速制圖技術的優勢

ArcGIS是目前世界范圍內普遍采用的GIS軟件之一，由美國環境系統研究所開發，是一個已經全面發展成熟的軟件平臺，通過該軟件平臺可以完成地理數據信息的生成、管理、編輯、轉換、分析、處理、表達以及制圖等多項功能，在多個領域中都發揮了重要作用[1]。

ArcGIS快速制圖技術與傳統制圖方式存在本質上的區別，首先，ArcGIS快速制圖技術以現有的地理數據信息為基礎進行制圖，而傳統制圖方式缺乏數據支撐，因此，ArcGIS快速制圖技術的制圖效率要明顯高于傳統制圖方式[2]。其次，傳統制圖工具雖然也可以對地圖圖元進行修改，但是費時費力，地圖生產過程較長，地圖更新的周期相對比較長，而ArcGIS快速制圖技術只需要關注符號化規則以及數據規范即可完成地圖繪制，生產過程明顯縮短，地圖更新周期較短[3]。此外，ArcGIS快速制圖技術編制的林業專題地區精度更高，傳統制圖方式多以手工繪制為主，地圖精度受人為因素的影響較大，而ArcGIS快速制圖技術通過符號庫技術、制圖表達以及標注等可以顯著提升地圖的可讀性[4]，同時也能確保地圖的精度。

4 ArcGIS快速制圖技術在粵西公益林區劃界定的應用

4.1 基本思路

根據公益林區劃界定細則的相關要求，本項目以縣區為單位進行界定，參照最新的二類調查資料以及野外實地調查資料，采用“3S”野外調查系統經現地調查建立解譯標志，并對衛星拍攝影像判讀。綜合各項資料，采用ArcGIS快速制圖技術對粵西地區公益林進行區劃界定。整個區劃界定的過程涉及8個環節，分別是前期準備、錄入數據、整理數據、分析數據、建立制圖模板、模板掛接以及輸出專題圖紙[5]，本文著重研究ArcGIS快速制圖技術公益林區劃界定中的應用。

4.2 ArcGIS快速制圖

4.2.1 數據層設計

按照林業專題圖的要求，在數據層設計上需要將空間數據信息要素分為點、線面狀圖這三層，其中以點狀圖主要涵蓋山峰、林場、瞭望塔等以點表示的點狀空間信息要素；現狀圖主要涵蓋道路、河流以及分界線等以線條表示的空間信息要素；面狀圖主要涵蓋居民區、大河、湖泊等以面狀表示的空間信息要素。

縣區級的森林資源數據采用關系型數據庫，由于屬性數據的字段比較多，因此，屬性結構保持一致是完成快速制圖的核心，線文件結構如表1所示。屬性結構保持一致要求字段名稱、數據類型、字段寬度等均保持一致[6～9]。在本項目中采用VFP9.0建立統一的屬性數據庫，使字段名稱保持一致，這為符號自動匹配功能提供了有效的保障，可以使相同的要素編碼或者類編碼在完成符號化時可以保持一致。

表1 線性文件結構

4.2.2 建立符號庫

建立符號庫是完成ArcGIS快速制圖的重要基礎，也是執行符號化的重要基礎，但是在ArcGIS系統平臺中尚沒有符合林業專題圖要求的圖例，需要利用符號管理器(Style Manager)建立標注、點、線以及面等多種符號，同時需要對已建立的符號編制類編碼并實施分類管理。ArcGIS系統本身具有符號自動匹配的功能，根據不同符號類編碼可以實現與圖層中不同要素的有效匹配，將制定的符號賦予相對應的地理信息要素[10]。ArcGIS系統這一功能極為適合進行快速、批量制圖，僅需要制定數據采集的標準以及符號化規則，即可實現符號與圖層要素的自動匹配，可以顯著提升制圖效率。

4.2.3 建立制圖模板

要完成的輸出地圖，需要完成多項工作，設計數據層以及建立符號庫僅僅是為編制地圖奠定基礎，后續還要完成設置地圖板面紙張、地圖比例尺、圖例、指北針以及坐標系等工作[11]。在ArcGIS系統中建立制圖模板具體需要執行以下幾項操作：①新建數據框。首先啟動ArcMap，然后鼠標點擊Date Frame建立新的數據框，由于本項目以縣區為劃分單位，所以需要粵西地區下轄區縣新建23個數據框；②定義地圖投影；③添加圖層。按照既定的次序添加地理信息要素；④定義圖層顯示方式。具體根據《林業地圖圖式》選擇；⑤整飾地圖。添加標注、圖例、比例尺、網格線等；⑥掛接模板。建立好制圖模板后，用戶可選擇掛接地圖模板，打開地圖模板后，選擇任意圖層點擊，在菜單中選擇Data并點擊Repair Data Source，然后再選擇與圖層對應的數據庫要素類，即可自動完成數據載入，待紅色感嘆號消失，即模板掛接完成[12]。

5 結論

根據整個制圖過程以及輸出的成果來看，ArcGIS快速制圖技術在編制林業專題地圖方面具有顯著的優勢，無論是效率還是實際效果均遠超傳統手工制圖，如圖1所示，為粵西某縣公益林區劃，圖中公益林以及縣界明晰，可以清楚看到林區分布。

圖1 粵西某縣ArcGIS快速制圖技術制圖成果

(1) 采用ArcGIS快速制圖技術明顯縮短了制圖周期，工作人員的工作強度明顯減小，效率顯著提升。采用ArcGIS快速制圖技術只要完成某一個縣區的數據處理，其余縣區即可直接掛接模板，從而實現批量制圖，節省了大量人力物力。

(2) ArcGIS快速制圖技術可以滿足復雜化的制圖要求，林業專題地圖的復雜程度高，需要突出的要素不同，在制圖時要求也就不同，ArcGIS系統符號化的功能可以實現對3個字段名稱的同時表達，不僅精準度更高，而且便捷有效，可以預見未來ArcGIS快速制圖技術必然會在林業專題圖編制方面廣泛應用。