王景弟, 戴成棟

(1.慈利縣林業(yè)局， 湖南 慈利 427200; 2.湖南省林業(yè)廳， 湖南 長(zhǎng)沙 410004)

Arcmap在森林經(jīng)營(yíng)制圖中的應(yīng)用

王景弟1, 戴成棟2

(1.慈利縣林業(yè)局， 湖南 慈利 427200; 2.湖南省林業(yè)廳， 湖南 長(zhǎng)沙 410004)

從地形圖的掃描、柵格圖像配準(zhǔn)、矢量化數(shù)據(jù)的建立、小班屬性數(shù)據(jù)的輸入、地圖版面設(shè)計(jì)等方面介紹了以Arcmap為平臺(tái)的森林經(jīng)營(yíng)地圖制作的技巧和方法。

Arcmap； 森林經(jīng)營(yíng)； 制圖

林業(yè)制圖傳統(tǒng)上是利用photoshop、CorelDRAW等軟件來(lái)制作[1]，主要是利用軟件的圖形編輯、文字處理和符號(hào)制作功能對(duì)林業(yè)用圖進(jìn)行操作[2]，完全依賴(lài)于操作人員對(duì)軟件的熟練程度[3]。隨著社會(huì)的發(fā)展，林業(yè)各類(lèi)數(shù)據(jù)要求越來(lái)越細(xì)化[4]，信息甄別要求越來(lái)越高，老的制圖方法圖形與數(shù)據(jù)分離，沒(méi)有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，難以管理[5]。特別是中德財(cái)政合作湖南小農(nóng)戶(hù)造林項(xiàng)目森林經(jīng)營(yíng)的制圖，既要圖面干凈、整潔和美觀(guān)，又要包含較多的林業(yè)信息量[6]。Arcmap軟件是一個(gè)全面的，可伸縮的GIS平臺(tái)，為用戶(hù)提供了制圖、編輯、矢量、柵格、測(cè)量等方面快捷的制圖方法，很好的彌補(bǔ)了其他制圖軟件的不足[7]。

1 ArcGIS簡(jiǎn)介

ArcGIS是一個(gè)地理信息系統(tǒng)平臺(tái)，共由四個(gè)部分組成：一是桌面軟件；二是服務(wù)器GIS軟件；三是嵌入式GIS軟件；四是移動(dòng)GIS軟件[8]。

Arcmap是ArcGIS的桌面軟件，是一個(gè)用于地圖編輯、顯示、查詢(xún)和分析的模塊，是一套復(fù)雜的專(zhuān)業(yè)制圖和編輯系統(tǒng)。在ArcMap中，可以進(jìn)行點(diǎn)、線(xiàn)、面的操作[9]，也可以打印或輸出地圖，還可以進(jìn)行空間分析等等。

2 軟件運(yùn)行環(huán)境

Arcmap存在于ArcGIS desktop三級(jí)桌面軟件中，要運(yùn)行ArcMap 就必須先安裝ArcGIS 9.3或ArcGIS 10.0軟件。需安裝ArcGIS 10.0的計(jì)算機(jī)要求：CPU最低2.2GHz 或更高；建議使用超線(xiàn)程 (HHT) 或多核；內(nèi)存空間2 GB或更高；屏幕分辨率推薦在標(biāo)準(zhǔn)尺寸 (96dpi) 下使用1024×768或更高；硬盤(pán)空間要求2.4 GB以上，硬盤(pán)空間越大越好，因?yàn)锳rcGIS 10.0 安裝在電腦上的文件容量達(dá)1.6GB以上，占了很大空間。

3 Arcmap制圖方法

目前,林業(yè)專(zhuān)題圖制作主要過(guò)程為: 掃描紙質(zhì)地形圖為柵格圖像，影像配準(zhǔn)，建立要素類(lèi)，矢量化柵格地圖，屬性數(shù)據(jù)的錄入，最后在版面視圖中制作出所需要的森林經(jīng)營(yíng)圖[10]。

3.1 掃描紙質(zhì)地形圖

將掃描儀與電腦連接，并正確安裝掃描儀的驅(qū)動(dòng)程序，然后將紙質(zhì)地形圖放在掃描儀進(jìn)行掃描。將掃描后的地形圖保存為jpeg格式或者tif格式，最好保存為tif格式。

3.2 地形圖的配準(zhǔn)

地形圖掃描后沒(méi)有坐標(biāo)信息，無(wú)法進(jìn)入地理信息系統(tǒng)軟件中進(jìn)行處理，對(duì)地形圖進(jìn)行校正，并將坐標(biāo)信息加入到圖中的步驟稱(chēng)為地形圖配準(zhǔn)[11]。配準(zhǔn)的方法如下：

① 打開(kāi)ArcMap10.0軟件，選擇關(guān)閉“ArcMap_啟動(dòng)”。

② 在右邊內(nèi)容列表的“圖層”上右擊，打開(kāi)“屬性”，選擇“數(shù)據(jù)框?qū)傩浴敝械摹白鴺?biāo)系”，再選擇“預(yù)定義”-投影坐標(biāo)系統(tǒng)(Projected Coordinate System)-高斯克呂格系統(tǒng)(Gauss Kruger)-“BeiJing 1954”下的“BeiJing 1954 3 Degree GK Zone 37坐標(biāo)”。

④ 在工具欄上右擊，選擇打開(kāi)“地理配準(zhǔn)”工具欄，或者點(diǎn)擊菜單-自定義-工具條-地理配準(zhǔn)，地理配準(zhǔn)工具將顯示在工具欄內(nèi)。在地理配準(zhǔn)工具欄上的“圖層：”后的下拉列表框中選擇要配準(zhǔn)的圖層，如果只有一個(gè)圖層的話(huà)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)選擇。

⑦ 點(diǎn)擊工具欄上“地理配準(zhǔn)”下拉箭頭-更新地理配準(zhǔn)，一張完整的地形圖就可以使用了。

3.3 森林經(jīng)營(yíng)圖的制作

3.3.1 shapefile數(shù)據(jù)的建立

在“新建要素類(lèi)”中點(diǎn)擊“下一步”，打開(kāi)空間參考屬性，再選擇名稱(chēng)為“BeiJing 1954 3 Degree GK Zone 37”的投影坐標(biāo)系統(tǒng)，來(lái)定義新建圖層的坐標(biāo),再點(diǎn)擊“下一步”直到完成。利用以上方法在“慈利縣森林經(jīng)營(yíng).mdb”建立“界線(xiàn)道路等”線(xiàn)數(shù)據(jù)和“控制點(diǎn)”點(diǎn)數(shù)據(jù)。

在導(dǎo)入圖層后再對(duì)“造林小班”、“界線(xiàn)道路等”、“控制點(diǎn)”三種數(shù)據(jù)添加字段。在左邊內(nèi)容列表中右擊“造林小班”，在彈出列表中點(diǎn)擊“打開(kāi)屬性表”，再點(diǎn)擊“添加字段”，在“添加字段”對(duì)話(huà)框名稱(chēng)輸入字段名稱(chēng)，再選擇合適的字段類(lèi)型，一般輸入數(shù)值的字段要選擇數(shù)值型，輸入文字的字段要選擇文本型等，添加字段一定要在編輯器停止編輯狀態(tài)下進(jìn)行。這里要注意的是“小班號(hào)”字段要用文本型，因?yàn)椤靶“嗵?hào)”要寫(xiě)“001”的數(shù)字，這只能在文本格式下才能顯示。用同樣的方法建好“界線(xiàn)道路等”、“控制點(diǎn)”三種數(shù)據(jù)的屬性表。其添加的字段名分別為：“造林小班”添加縣、鄉(xiāng)、村、小班號(hào)、面積、造林類(lèi)型、年度、主要樹(shù)種、經(jīng)營(yíng)形式等字段；“界線(xiàn)道路等”添加縣、鄉(xiāng)、村、小班號(hào)、點(diǎn)號(hào)、名稱(chēng)、類(lèi)型、X坐標(biāo)、Y坐標(biāo)等字段；“控制點(diǎn)”添加縣、鄉(xiāng)、村、長(zhǎng)度、小班號(hào)、類(lèi)型等字段。

小班圖畫(huà)好后，下一步畫(huà)“切割線(xiàn)”、“作業(yè)道”、“集材道”、“現(xiàn)有道路”、“規(guī)劃道路”、“村界”等線(xiàn)型數(shù)據(jù)，方法是選擇“創(chuàng)建要素”窗口下的“界線(xiàn)道路等”再在“地圖窗口”內(nèi)開(kāi)始畫(huà)。最后畫(huà)“鄉(xiāng)鎮(zhèn)”、“村部”、“樣點(diǎn)”等點(diǎn)數(shù)據(jù)，方法是選擇“創(chuàng)建要素”窗口下的“控制點(diǎn)”再在“地圖窗口”內(nèi)點(diǎn)。見(jiàn)圖1。

圖1 Arcmap中數(shù)據(jù)矢量化Fig.1 Data vectorization

(4) 圖畫(huà)好后，點(diǎn)編輯器 - 保存編輯 - 停止編輯。

3.3.2 輸入屬性數(shù)據(jù) 圖制好后沒(méi)有屬性是不完整的，只有用相應(yīng)的屬性對(duì)圖形進(jìn)行說(shuō)明、描述才構(gòu)成完整的圖。下面就屬性錄入方法作簡(jiǎn)要介紹。

(1) 輸入屬性值

(2) 面積求算

小班面積求算有兩種方法，第一種方法是打開(kāi)“造林小班”數(shù)據(jù)的屬性表，右擊“面積”選“字段計(jì)算器”復(fù)制“round([Shape_Area]/10000,1)”公式，點(diǎn)擊確定，就算出了保留1位小數(shù)的面積值，單位為公頃。第二種方法是在屬性表的“面積”字段上右擊，選擇“計(jì)算幾何體”，單位選擇公頃，確定即可[7]。

(3) 小班注記及符號(hào)化

小班的注記方法是：打開(kāi) “造林小班”的圖層屬性，點(diǎn)擊“標(biāo)注”選項(xiàng)，在“標(biāo)注此圖層中的要素”前打勾，再點(diǎn)擊“標(biāo)注字段”后的表達(dá)式，輸入注記表達(dá)式：""&chr(13)&chr(10)&[經(jīng)營(yíng)形式]&"-"&[面積]&"ha"。選擇確定后，定義“文本符號(hào)”，最后確定完成。

符號(hào)化，這里包括對(duì)“造林小班”、“界線(xiàn)道路等”、“控制點(diǎn)”三種數(shù)據(jù)的符號(hào)化。打開(kāi)圖層屬性，選擇“符號(hào)系統(tǒng)”選項(xiàng)，選類(lèi)別-唯一值，“造林小班”的“值字段”為“經(jīng)營(yíng)形式”，“界線(xiàn)道路等”和“控制點(diǎn)”的“值字段”為“類(lèi)型”。點(diǎn)添加所有值，再定義顯示符號(hào)后確定[12]。下一步設(shè)置“造林小班”圖層的透明度，完成小班符號(hào)化，見(jiàn)圖2。

4 圖形版面設(shè)計(jì)

4.1 頁(yè)面設(shè)置

在Arcmap的“視圖”菜單下選擇“布局視圖”，在“文件”菜單下選擇“頁(yè)面和打印設(shè)置”選擇打印機(jī)名稱(chēng)、打印紙的大小、紙張方向等相關(guān)設(shè)置后才能輸出圖。方法：點(diǎn)擊“文件-頁(yè)面和打印設(shè)置”菜單命令，再進(jìn)行相關(guān)設(shè)置。

4.2 排版設(shè)計(jì)

排版設(shè)計(jì)就是將數(shù)據(jù)框進(jìn)行標(biāo)題、圖例等的設(shè)計(jì)[13]。版面的主體是數(shù)據(jù)框。要調(diào)整好數(shù)據(jù)框的大小和位置，設(shè)置數(shù)據(jù)框中圖層的顯示比例等。數(shù)據(jù)框設(shè)置好后就要再“插入”標(biāo)題、圖例、指北針、圖幅號(hào)及比例尺文本等。

4.3 選擇輸出小班

森林經(jīng)營(yíng)要求單個(gè)小班做圖，這時(shí)就要對(duì)“造林小班”、“界線(xiàn)道路等”、“控制點(diǎn)”三個(gè)圖層定義查詢(xún)。方法：打開(kāi)圖層屬性選擇“定義查詢(xún)”選項(xiàng)，定義要導(dǎo)出的小班。如:[村] = ′XX村′ AND [小班號(hào)] =′001′,這就是顯示XX村的001號(hào)小班。同樣的方法定義001號(hào)小班的線(xiàn)和點(diǎn)數(shù)據(jù)。此時(shí)一張完整的“森林經(jīng)營(yíng)作業(yè)設(shè)計(jì)圖”就已經(jīng)做好，見(jiàn)圖3。

圖2 Arcmap內(nèi)矢量圖層符號(hào)化Fig.2 Symbolic vector image layer

圖3 Arcmap中版面視圖下的森林經(jīng)營(yíng)作業(yè)設(shè)計(jì)圖Fig.3 The design drawing of forest management in layout view

4.4 打印輸出

將已經(jīng)設(shè)計(jì)好的“森林經(jīng)營(yíng)作業(yè)設(shè)計(jì)圖”輸出到打印機(jī)。點(diǎn)擊菜單“文件-打印”來(lái)完成[14]。

5 結(jié)束語(yǔ)

Arcmap是一個(gè)功能強(qiáng)大的GIS軟件，我們僅對(duì)Arcmap在森林經(jīng)營(yíng)制圖方面的應(yīng)用進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹，其編輯、美化、分析功能還有待進(jìn)一步學(xué)習(xí)和探索[15]。

[1] 徐禮來(lái).淺談AutoCAD在林業(yè)制圖及設(shè)計(jì)上的應(yīng)用[J].林業(yè)調(diào)查規(guī)劃,2007,32(2):26-27,29.

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[9] 蔣玉超,胡增林.地理信息系統(tǒng)功能在林業(yè)制圖上的應(yīng)用[J].林業(yè)勘察設(shè)計(jì),2003(4):45-47.

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[12] 王哲. ArcGIS軟件平臺(tái)上基于基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)的地圖符號(hào)化表達(dá)[J].現(xiàn)代測(cè)繪, 2008,31(4):39-41.

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[15] 張丹華,石軍南,陳傳松,等.基于GIS的林業(yè)專(zhuān)題制圖方法優(yōu)化[J].中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2012,32(10):173-178.

ApplicationofArcmapinforestmanagement

WANG Jingdi1, DAI Chengdong2

(1.Forestry Bureau of Cili County, Cili 427200, China; 2.Forestry Department of Hunan Province, Changsha 410004, China)

The cartography technique and methods of forest management based on Arcmap platform were introduced briefly from scanning topographical map, registering raster image, creating and editing vector data, importing polygon attribute data and map layout.

Arcmap; forest management; cartography

2013 — 06 — 03

中德財(cái)政合作湖南小農(nóng)戶(hù)造林項(xiàng)目(BMZ-2002 65 702)。

王景弟(1981 — )，男，湖南省慈利縣人，助理工程師，主要從事?tīng)I(yíng)林、林業(yè)調(diào)查設(shè)計(jì)工作。

P 208

A

1003 — 5710(2013)06 — 0053 — 05

10. 3969/j. issn. 1003 — 5710. 2013. 06. 015

(文字編校：張 珉)