齊 成 張 浩
ArcGIS是美國(guó)環(huán)境系統(tǒng)研究所(ESRI)開(kāi)發(fā)的能夠輸入、貯存、處理、分析和顯示立體數(shù)據(jù)的新一代地理信息系統(tǒng)軟件,具有強(qiáng)大的圖形、圖像和數(shù)據(jù)處理功能。筆者主要簡(jiǎn)述了ArcGIS在新疆濕地資源調(diào)查過(guò)程中的應(yīng)用,該系統(tǒng)軟件不僅能提高制圖效率、數(shù)據(jù)利用率,而且還大大提高了濕地調(diào)查準(zhǔn)確度和精度。
2011年5月至12月,筆者參加了新疆第二次濕地資源調(diào)查,并利用ArcGIS完成了濕地調(diào)查、數(shù)據(jù)匯總及成果圖繪制工作。下面以新疆哈密市為例,簡(jiǎn)述ArcGIS在新疆濕地資源調(diào)查中的應(yīng)用。
濕地資源調(diào)查劃分為準(zhǔn)備工作階段、外業(yè)調(diào)查工作階段、內(nèi)業(yè)制圖及資料整理分析匯總?cè)齻€(gè)階段。
采用新疆維吾爾自治區(qū)(2008年和2009年)豐水期的CBSER-CCD影像圖。依據(jù)遙感影像特征和解譯原理,采用遙感信息、現(xiàn)地調(diào)查與現(xiàn)有資料、專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合的手段,通過(guò)綜合分析與主導(dǎo)分析相結(jié)合的方法,根據(jù)各濕地類(lèi)型的紋理、色調(diào)、幾何和光譜、地形等特征建立濕地斑塊的遙感影像解譯標(biāo)志。結(jié)合濕地的分布和特征,準(zhǔn)確解譯判讀遙感影像,并進(jìn)行區(qū)劃。
創(chuàng)建解譯判讀結(jié)果的地理空間數(shù)據(jù)庫(kù):
1)在ArcMap中,新建Shapefile,創(chuàng)建要素?cái)?shù)據(jù)集(Feature Dataset)哈密線.shp、哈密面.shp,并打開(kāi)屬性表、添加字段,依次創(chuàng)建所需的字段(如:濕地斑塊名稱(chēng)、濕地型、濕地類(lèi)、濕地面積等),選擇數(shù)據(jù)類(lèi)型(如:文本、長(zhǎng)整形、短整形、雙精度等)。
2)添加遙感影像,運(yùn)行編輯、開(kāi)始編輯命令,對(duì)要素?cái)?shù)據(jù)集(哈密線.shp、哈密面.shp)進(jìn)行編輯,根據(jù)濕地的分布特征、遙感影像解譯標(biāo)志,準(zhǔn)確解譯判讀,勾勒、區(qū)劃出濕地斑塊,并獲取濕地型、面積、地理位置、平均海拔、所屬Ⅲ級(jí)流域等信息。
3)對(duì)要素?cái)?shù)據(jù)集(哈密線.shp、哈密面.shp)的每個(gè)濕地斑塊進(jìn)行編輯,填寫(xiě)相應(yīng)獲取屬性(如:濕地斑塊名稱(chēng)、濕地型、面積等),并重新計(jì)算面積(單位公頃、保留2位小數(shù)),完成后,點(diǎn)擊保存編輯。
2011年9月,根據(jù)已區(qū)劃好的哈密線狀、面狀濕地斑塊,進(jìn)行現(xiàn)地調(diào)查、訪問(wèn)和收集最新資料,獲取水源補(bǔ)給狀況、主要優(yōu)勢(shì)植物種、野生動(dòng)物、土地所有權(quán)、保護(hù)管理狀況等數(shù)據(jù)。根據(jù)實(shí)際情況,現(xiàn)地驗(yàn)證數(shù)據(jù)信息,重新區(qū)劃(增加、刪除或合并)、計(jì)算面積、填寫(xiě)小班卡片,濕地斑塊序號(hào)與小班卡片序號(hào)一一對(duì)應(yīng)。
本次調(diào)查,哈密市共區(qū)劃45個(gè)濕地斑塊(其中,線狀29塊,面狀16塊)。有河流濕地、沼澤濕地、人工濕地3類(lèi)9 型,面積24 083.44 hm2。
1)打開(kāi)ArcMap,添加已驗(yàn)證、修改好的濕地斑塊(哈密面、線.shp),利用聯(lián)接數(shù)據(jù)工具,將小班卡片中的數(shù)據(jù)聯(lián)接到濕地斑塊中,這時(shí),每個(gè)斑塊都賦有屬性??筛鶕?jù)屬性表中的面積、濕地類(lèi)型,對(duì)濕地斑塊進(jìn)行標(biāo)注、分類(lèi),給濕地斑塊著不同顏色。
2)在ArcMap中添加行政界線(如鄉(xiāng)、鎮(zhèn)及權(quán)屬界等);地理要素(如鐵路、公路、水系、居民區(qū)等);林業(yè)專(zhuān)題(如林班、小班、保護(hù)區(qū)界以及濕地區(qū)界等)。
3)在視圖版式下,創(chuàng)建公里網(wǎng)格、圖框、圖例、圖簽、比例尺、指北針等,并對(duì)其進(jìn)行合理圖面配置。一張完整的哈密市濕地分布圖制作完成。
4)將完成的各縣、市矢量數(shù)據(jù),添加到ArcMap中,運(yùn)行編輯、開(kāi)始編輯、合并命令,將它們合并成新疆線.shp、新疆面.shp,則全疆的濕地矢量數(shù)據(jù)都匯總至矢量文件中。
可根據(jù)屬性表中濕地型、濕地類(lèi)、縣級(jí)行政區(qū)及濕地區(qū),分別制作出各型、各類(lèi)、各級(jí)濕地分布圖,如新疆濕地、河流、湖泊、沼澤及人工濕地分布圖,各縣、市、濕地公園、自然保護(hù)區(qū)濕地分布圖等。
5)打開(kāi)ArcCatalog,建立新疆濕地匯總文件夾,在文件夾中創(chuàng)建個(gè)人地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)(新疆濕地匯總結(jié)果.mdb)。包括各類(lèi)矢量庫(kù),各類(lèi)調(diào)查表、匯總表、分項(xiàng)表及調(diào)查報(bào)告、分布圖等調(diào)查成果。
通過(guò)本次濕地資源調(diào)查,基本摸清了新疆濕地資源的分布、類(lèi)型、數(shù)量以及主要生態(tài)特征等,編繪了新疆濕地資源分布圖與各濕地類(lèi)型分布圖。新疆濕地總面積394.82萬(wàn)hm2,濕地斑塊8 501塊。有濕地4類(lèi)17型,其中河流濕地121.64萬(wàn)hm2;湖泊濕地77.45萬(wàn)hm2;沼澤濕地168.74萬(wàn)hm2;人工濕地26.99萬(wàn) hm2。
用ArcGis軟件還可將矢量數(shù)據(jù)(*.shp)轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)庫(kù)(*.xls)導(dǎo)出,有利于圖、庫(kù)管理和用戶管理等,為今后加強(qiáng)濕地資源科研監(jiān)測(cè)、濕地自然保護(hù)區(qū)建設(shè)、濕地公園建設(shè)、濕地保護(hù)與恢復(fù)工程建設(shè)以及濕地野生動(dòng)植物資源保護(hù)和合理利用提供了科學(xué)依據(jù)和詳實(shí)的本底資料。
[1]宋國(guó)立, 李玉寶, 胡長(zhǎng)敏. 濕地遙感調(diào)查技術(shù)[M]. 北京:中國(guó)林業(yè)出版社, 2011.
[2]劉化冰. ArcGIS在林業(yè)專(zhuān)題圖制作中的應(yīng)用[J]. 福建林業(yè)科技,2010 , 37(1):30-32.