浅谈Arc GIS林业制图理论与应用

浅谈Arc GIS林业制图理论与应用

丁春晓

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摘要：近些年来，随着社会的不断进步，林业调查规划的重要性日益凸显，相关学者也设计了一系列的规划方法。其中，基于ArcGIS地理信息系统软件的林业调查规划方法，与基于无人机航拍与ArcGIS的林业调查规划方法的应用较为广泛。基于ArcGIS地理信息系统软件的林业调查规划方法，主要是利用ArcSDE、ArcIMS、ArcGIS等软件，制作林业调查规划地图，并对林业调查规划数据进行空间数据管理。利用ArcGIS地理信息系统软件，可快速完成林业调查资源数据采集，有效地提升林业调查效率，为林业数据管理提供了保障。

关键词：Arc GIS；林业制图；理论应用

引言

目前，大部分规划成果数据采用AutoCAD软件绘制，其与GIS数据结构的差异性及图属一体化表达的薄弱性，导致原始积累的大量规划成果数据无法快速建库，是制约GIS系统深入应用的瓶颈所在。因此，探讨和解决规划成果数据GIS建库的问题已经成为规划行业信息化建设的重难点之一。

1林业调查规划设计概述

1.1定义

林业调查规划设计是指对区域内森林结构、森林类型、环境信息、林区质量、树木数量等多种数据进行采集分析，从而构建出合适、全面、可靠的经营设计和经营规划。因此，林业调查规划设计本身是全面且有效的资源调查工作。为了保证林业设计、林业规划、森林经营等工作能够顺利开展，林业调查规划设计的主体包含森林公园和国有林业局、林业经营单位以及自然保护区等主管部门。在实际工作过程中，传统调查规划设计理念以及内容已经无法满足当前需求。因此，需要对传统调查规划设计思路进行更新，对存在的问题进行优化和完善，保证林业调查规划设计发挥自身作用，推动林业发展，满足可持续发展理念。

1.2内容

林业调查规划设计工作的内容主要包含三个方面。首先，林业调查。林业调查主要是指工作人员利用多样化方式对当前林地区域中的气候情况、地理位置、地形条件、土壤情况等内容开展细致调查并加以分析，随后对分析所得进行整理，编制出调查报告，对植被造林数据、植树种类情况等多项内容进行汇总，构建档案。其次，林业规划。林业规划主要是指工作人员根据林地实际情况对当前林业发展进行整体部署，按照地方政策进行整体性规划，符合时代发展方向的同时发展地方特色，并有效融合地方特色和林业，形成具有特殊意义和价值的林业体系。最后，林业设计。林业设计主要是指工作人员利用图片、文字、视频或其他多样化方式对当前林区的建设路径进行设计和规划，为后续工作打下良好基础。

1.3林业调查规划设计的价值

（1）林业调查规划设计包含林业调查、林业规划、林业设计三部分，各部分之间环环相扣、衔接紧密，只有通过科学、严谨的林业调查，并在该基础上立足发展需要，制订中、短期发展规划与建设方向，以此为依据将林业规划落实到实处，才能形成详细、可行的建设设计方案。

（2）林业规划设计是依据林业区域环境与森林特征，将林业自然条件、社会生产现状、经济条件、发展趋势等纳入规划范围，同时兼顾林区周围的农业、畜牧业、交通等行业的发展。特别是新时代背景下，林业规划设计将先进的造林经验、林业经济科技成果应用到实地，从而使林业的生态效益与经济效益更为突出；同时，林业规划设计为未来林业发展趋势制定近期与远期的规划，有效地避免了盲目毁林造田造成水土流失、荒漠化等问题出现，也有效地避免了毁田造林导致的耕地面积的减少。

2林业调查规划方法设计

2.1基于林调通软件生成林业调查规划地图

林业调查规划的任务是查清树种、林地以及林木资源的种类、数量、质量及分布情况。林调通软件以调查区域为单位，将无人机上传的遥感图像作为地图数据，显示到实时地图上。基于林调通软件生成林业调查规划地图的步骤如下：（1）收集林业调查基础数据，包括地形图、森林资源分布图、林相图等，利用林调通软件导入基础数据，进行数据格式转换，确保数据格式符合软件要求。（2）根据调查需要，设置地图比例尺、坐标系、高程等地图参数，利用林调通软件中的编辑工具添加标注、绘制边界、编辑属性等。（3）进行逻辑检查，确保地图数据的准确性。（4）利用软件中的导出功能，将地图数据导出为标准成果数据，如林业调查报告等。

2.2基于无人机技术建立林业调查规划空间数据库

在无人机上搭载不同的传感器，能够获得更加清晰的目标物图像与数据，确保无人机图像采集的有效性。将无人机采集的遥感图像进行处理，并在林调通软件中创建裁剪图层，确保林业图像得到实时更新，以满足林业调查规划的准确性要求。通过无人机上传的实时图像，可获取林业调查区域的水文环境、林木资源种类、数量、质量等情况，建立林业调查空间数据库。在林业调查规划数据中，空间数据库的数据格式统一为Shape。通过无人机图像数据，解读Shape格式数据。属性数据库采用关系型数据库VisualFoxpro。

3ArcGIS模型构建器叠加分析工具构建

3.1ArcGIS模型构建器

ArcGIS软件拥有强大的数据处理与分析能力，广泛应用于各类空间数据处理。其自带的模型构建器是ArcGIS中集成的、可视化的编程工具，是该软件用来创建、编辑和管理模型的应用程序。它可以将一系列地理处理工具串联在一起成为工作流，在运行过程中其中一个的输出数据成为另一个工具的输入数据，并且输入数据可以通过迭代器实现批量操作，可以用于解决较为繁琐的实际问题。我们可以将模型构建器看成是用于构建工作流的可视化编程语言，其编译及运行过程十分高效，因此这种基于ArcGIS强大性能下批量化的操作会让整个工具集能够在短时间内完成大量重复性的操作任务，并且能够提高准确性，降低错误率，使工作达到事半功倍的效果。

1.2空间叠加

空间叠加主要用于多图层的综合分析，它是在统一空间参考系统下对两个数据进行一系列集合运算，形成背后数据的过程。其目的是通过空间数据的加工与分析，提取用户需要的新的空间信息。在叠加分析过程中至少会涉及三个数据：输入数据、叠加数据、叠加结果数据。

1.3数据规整

（1）数据预处理

包括数据分层规范化处理及拓扑处理。

数据库中图层代码命名规则为：编制类型码_要素图层字符码_实体类型码，连接符“-”采用半角字符。如果要素编码表中不存在该编码，说明用户使用了错误的赋值方法。另外，还要检查编码对应图形几何类型与图形的实际几何类型是否符合。

数据拓扑处理是采用EPS2008软件对DWG数据建立空间拓扑，并进行点、线、面拓扑检查、修改。特别注意以下几点：1）线数据采用多义线（Pline）实体类型，不允许采用曲线（Spline）、圆（Circle）、弧（Arc）、椭圆（Ellipse）实体类型；不允许出现长度为0或长度极短的碎线；不允许出现重复线、回头线、锯齿线等常见图形错误；2）要进行构面处理的要素，都采用闭合多义线来表达，并且应满足以下图形规范：闭合多义线应是在采集时使用闭合参数形成的一个封闭多边形，而不是由一条或多条多义线首尾相接形成的封闭多边形；不允许出现重复的闭合多义线；相邻的两个闭合多义线，它们之间的共线部分必须完全重合。

（2）入库前数据检查

主要包括图形数据一致性检查、图形数据与属性数据一致性检查和图形的配置与表达。图形数据一致性检查是将规整好的CAD数据加载到GIS中后，逐一叠加查看各要素分层是否正确，图形是否有遗漏，保证GIS与CAD图形一致性；图形数据与属性数据一致性检查是利用GIS的属性检查工具检查图形数据与属性数据是否对应，是否存在个别要素属性为空的情况。

结语

利用林调通软件与无人机技术，设计了林业调查规划方法。从林业调查规划地图与数据库2个方面，快速找出林业调查区域，使林业调查数据更加准确，提升林业管理的科学性与有效性。

参考文献

[1]王鹏.ArcGIS地理信息系统软件在林业调查规划中的应用[J].现代园艺，2023，46（6）：131-133.

[2]江雨潇，林华晶.无人机航拍与ArcGIS在林业调查规划中的运用[J].智慧农业导刊，2022，2（22）：14-16.