白婷婷

(國家林業(yè)局林產(chǎn)工業(yè)規(guī)劃設(shè)計院， 北京 100010)

1 引言

地理空間數(shù)據(jù)是林業(yè)信息化建設(shè)的重要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)之一[1]。地理空間數(shù)據(jù)的類型主要為矢量數(shù)據(jù)和柵格數(shù)據(jù)。矢量地理空間數(shù)據(jù)是地理空間數(shù)據(jù)的重要組成部分，是國民經(jīng)濟(jì)、國防建設(shè)中不可缺少的戰(zhàn)略資源，在國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)、人民生產(chǎn)生活中發(fā)揮著重要的基礎(chǔ)作用[2]。在實際工作中，經(jīng)常遇到?jīng)]有現(xiàn)成的矢量地理數(shù)據(jù)，但給出點位坐標(biāo)的情形。這種情況下可利用Excel將點位坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為矢量地理數(shù)據(jù)[3]，進(jìn)而開展下一步分析工作，該方法是一種將點位坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為矢量數(shù)據(jù)的簡便快捷有效的方法。

2 轉(zhuǎn)換方法原理

利用Excel將點位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為矢量數(shù)據(jù)的內(nèi)在原理取決于ArcGIS矢量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。因為矢量數(shù)據(jù)的屬性表正是采用與Excel相同的關(guān)系數(shù)據(jù)庫[4]存儲屬性數(shù)據(jù)，這為兩種格式的數(shù)據(jù)進(jìn)行互相轉(zhuǎn)化提供了可能。ArcGIS中每一個Shapefile(一種矢量數(shù)據(jù)格式)矢量數(shù)據(jù)文件中都有圖形文件和屬性文件。每一個矢量數(shù)據(jù)圖層的屬性表(*dbf)都可以在Excel中打開進(jìn)行編輯并另存為Execl格式(*xlsx)。因此反過來，可以假設(shè)，將點位坐標(biāo)按照矢量數(shù)據(jù)屬性表的格式錄入，而ArcGIS又能根據(jù)坐標(biāo)位置將每一個點定位，這就可以成功地將點位坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為點矢量數(shù)據(jù)了。

3 轉(zhuǎn)化方法

將每一個點的坐標(biāo)及屬性錄入Excel，在ArcGIS中打開表格，指定作為X，Y的屬性字段，設(shè)置點位坐標(biāo)的坐標(biāo)系統(tǒng)，可成功導(dǎo)入點位數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)導(dǎo)出為Shpefile格式即完成轉(zhuǎn)換工作。

3.1 數(shù)據(jù)錄入

將點位坐標(biāo)錄入Excel(已經(jīng)為Excel格式的進(jìn)行整理)，表格至少應(yīng)該包含點位編號、經(jīng)度、緯度三個字段信息，若有其他字段可依次在后錄入，可參照表1設(shè)計。點位坐標(biāo)一般為大地坐標(biāo)和地理坐標(biāo)兩種形式，大地坐標(biāo)可直接錄入，對于地理坐標(biāo)即經(jīng)緯度格式的坐標(biāo)，度分秒格式不可直接錄入，因為經(jīng)緯度格式在Excel中為文本格式而非數(shù)字格式，應(yīng)將其轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制度格式，轉(zhuǎn)換公式可套用表2。需要注意的是經(jīng)度緯度數(shù)值的單元格必須設(shè)置為數(shù)字格式，否則ArcGIS無法識別其值。

表1 表格字段設(shè)計

表2 度分秒轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制度公式

3.2 表格導(dǎo)入

在AcrGIS中導(dǎo)入Excel表格有兩種方式，一種是利用工具欄中的添加XY數(shù)據(jù)工具，一種是直接用工具欄中的添加數(shù)據(jù)工具，兩種方法非常類似，本文以第一種方法來說明。點擊添加XY數(shù)據(jù)工具后，會進(jìn)入圖1界面。首先選擇表格及標(biāo)簽(如果只有一個標(biāo)簽或默認(rèn)為標(biāo)簽1)，指定X字段、Y字段，X字段為表中對應(yīng)的經(jīng)度字段，Y字段為表中對應(yīng)的緯度字段。

3.3 設(shè)置坐標(biāo)系統(tǒng)

字段確定后，應(yīng)為點數(shù)據(jù)設(shè)置坐標(biāo)系統(tǒng)。此處設(shè)置的坐標(biāo)系統(tǒng)必須與點位坐標(biāo)原有的坐標(biāo)系統(tǒng)一致，否則點位將出現(xiàn)偏差甚至無法顯示。點擊圖1中編輯按鈕，進(jìn)入空間參考設(shè)置界面，如圖2所示?？蛇x擇對應(yīng)的地理坐標(biāo)系或者投影坐標(biāo)系，也可點擊導(dǎo)入按鈕，直接導(dǎo)入有相同坐標(biāo)系統(tǒng)的空間參考。設(shè)置好后可以看到點位坐標(biāo)已經(jīng)成功導(dǎo)入ArcGIS中。

3.4 導(dǎo)出數(shù)據(jù)

點位成功導(dǎo)入后，仍是以表格形式存儲，在左側(cè)表格圖層右鍵選擇數(shù)據(jù)—導(dǎo)出，可將表格導(dǎo)出為通用的Shapefile格式，這時系統(tǒng)還會讓再選擇一次坐標(biāo)系統(tǒng)，因為在上一個步驟中已經(jīng)設(shè)置過坐標(biāo)系統(tǒng)，這里選擇默認(rèn)的此圖層源數(shù)據(jù)坐標(biāo)系統(tǒng)即可。

圖1 添加XY數(shù)據(jù)界面

圖2 空間參考屬性設(shè)置界面

4 實例說明

現(xiàn)已知某鐵礦的坐標(biāo)及森林公園的位置(矢量數(shù)據(jù))，要判斷其與該森林公園的位置，并求算重疊面積，以便為下一步森林公園范圍調(diào)整提供依據(jù)。

4.1 數(shù)據(jù)錄入

將該鐵礦區(qū)范圍坐標(biāo)錄入Excel，如表3所示。

表3 礦區(qū)范圍坐標(biāo)

4.2 表格導(dǎo)入及設(shè)置坐標(biāo)系統(tǒng)

利用添加XY數(shù)據(jù)工具將表3添加進(jìn)來，指定經(jīng)度為X坐標(biāo)，緯度為Y坐標(biāo)，設(shè)置空間參考為西安80坐標(biāo)系6度帶投影19帶。將礦區(qū)范圍點位導(dǎo)入到ArcGIS中，并以該坐標(biāo)系統(tǒng)將表格導(dǎo)出為Shapefile格式。如圖3所示。

圖3 導(dǎo)入礦區(qū)范圍點分布情況

4.3 礦區(qū)范圍面文件轉(zhuǎn)換

礦區(qū)范圍點坐標(biāo)導(dǎo)入后生成了點文件，為了計算疊加面積，需把點文件轉(zhuǎn)換為線文件、面文件，新建礦區(qū)范圍線圖層，依據(jù)拐點編號順序，繪制線圖層，形成礦區(qū)范圍線文件圖層，利用要素轉(zhuǎn)面工具，將線圖層轉(zhuǎn)換為面文件，礦區(qū)范圍面如圖4所示。

圖4 將礦區(qū)范圍點坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為面文件

4.4 礦區(qū)范圍與森林公園范圍疊加

將森林公園范圍的文件和礦區(qū)范圍的文件添加進(jìn)一個工程文件，可以一目了然地看到兩者的相對位置關(guān)系，如圖5所示，礦區(qū)的絕大部分范圍都與森林公園重疊。采用分析工具中疊加分析工具，將兩個圖層疊加，可以獲得全部包含在森林公園范圍的礦區(qū)范圍圖層。建立面積屬性字段，計算礦區(qū)范圍面積及疊加范圍面積，得到礦區(qū)范圍面積312 hm2，疊加范圍311 hm2，疊加范圍占到礦區(qū)范圍的99.7%。

圖5 礦區(qū)范圍與森林公園范圍位置關(guān)系

4.5 對下一步森林公園調(diào)整的建議

由于礦區(qū)幾乎全部范圍都與森林公園范圍重疊，且重疊區(qū)域森林資源質(zhì)量較差，因此在下一步的調(diào)整[5]規(guī)劃中，可考慮將該區(qū)域調(diào)出森林公園，礦區(qū)西側(cè)的森林資源質(zhì)量佳，且權(quán)屬清晰，為保證森林公園面積調(diào)整后基本不變，可考慮在下一步的調(diào)整工作中，將其調(diào)入。

5 結(jié)語

利用Excel獲取矢量地理空間數(shù)據(jù)的方法簡便、快捷，拓展了點矢量數(shù)據(jù)的來源，可迅速將拐點坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為邊界范圍以及增加關(guān)鍵點位屬性信息，實現(xiàn)了有坐標(biāo)即能落圖的可能，極大地提高了野外定點信息的利用度，為下一步數(shù)據(jù)的編輯及分析工作提供了基礎(chǔ)，實踐證明是落實點位數(shù)據(jù)的可靠方法。