摘要：指出了ArcGIS模型工具是通過ArcGIS模型構(gòu)建器（Model Builder）構(gòu)建相應(yīng)的模型，把若干個(gè)操作步驟設(shè)定成為一項(xiàng)工作程序，對(duì)數(shù)據(jù)、圖層等操作進(jìn)行處理的過程。介紹了模型工具的優(yōu)點(diǎn)，結(jié)合林業(yè)規(guī)劃設(shè)計(jì)中的實(shí)例應(yīng)用，系統(tǒng)地闡述了使用ArcGIS模型構(gòu)建器（Model Builder）構(gòu)建模型工具。提出了Arc-GIS模型工具在處理林業(yè)圖層數(shù)據(jù)，尤其是在一些需要重復(fù)操作的環(huán)節(jié)上，可以極大程度地縮短工作時(shí)間，以進(jìn)一步提升工作的效率。

關(guān)鍵詞：模型工具;ArcGIS;模型構(gòu)建器;模型參數(shù);規(guī)劃設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：S7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-9944（2019）17-0177-02

1 引言

隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的普及，信息技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域也獲得了前所未有的推廣應(yīng)用。地理信息系統(tǒng)技術(shù)是信息技術(shù)的一項(xiàng)重要分支，為林業(yè)規(guī)劃設(shè)計(jì)工作提供了非常重要的科技工具，尤其是對(duì)于林業(yè)制圖設(shè)計(jì)的工作效率提升，發(fā)揮著越來越突出的重要角色。隨著電腦硬件配置的不斷提升，地理信息系統(tǒng)（GeograpHic Infor-mation System，簡(jiǎn)稱GIS）技術(shù)在林業(yè)規(guī)劃設(shè)計(jì)活動(dòng)中得到了快速推廣和應(yīng)用。ArcGIS地理信息系統(tǒng)軟件為林業(yè)規(guī)劃設(shè)計(jì)提供了非常簡(jiǎn)單且高效的現(xiàn)代化工具。

在林業(yè)規(guī)劃設(shè)計(jì)工作中，通常使用的制圖軟件有ArCGIS.MAPINFO} VIGIS等軟件，但是ArcGIS地理信息系統(tǒng)尤其備受青睞，這是因?yàn)閺墓δ軕?yīng)用上Arc-GIS具有非常突出的圖形輸入、圖形合并、圖形矢量化、圖形拓?fù)涞裙δ?，以及?duì)vfp和Excel進(jìn)行連接處理等特色功能。正是因?yàn)锳rcGIS地理信息系統(tǒng)的這些功能具有的突出特點(diǎn)，可以很好地對(duì)林業(yè)用地的使用現(xiàn)狀、森林植被的分布特征、林地立地條件等多個(gè)屬性因子的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行保存及分析，從而掌握森林資源及其屬性因子的分布情況及變動(dòng)情況。除此之外，ArcGIS地理信息系統(tǒng)還能夠把森林資源的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行加工處理，通過可視化的圖表進(jìn)行呈現(xiàn)，從而推動(dòng)了林業(yè)生產(chǎn)和管理工作實(shí)現(xiàn)更加精準(zhǔn)化、科學(xué)化和現(xiàn)代化。通過使用ArcGIS地理信息系統(tǒng)進(jìn)行林業(yè)規(guī)劃設(shè)計(jì)制圖，可以非常顯著地縮短制圖設(shè)計(jì)所需要的時(shí)間，提升制圖設(shè)計(jì)工作的效率，從而大大地降低了設(shè)計(jì)制圖環(huán)節(jié)的各項(xiàng)成本開支，對(duì)于促進(jìn)林業(yè)生產(chǎn)和管理工作發(fā)揮著明顯的促進(jìn)作用。

但是，隨著ArcGIS地理信息系統(tǒng)軟件的廣泛使用，由于每個(gè)工具的操作步驟較為獨(dú)立，也產(chǎn)生了新的問題，那就是帶來了大量簡(jiǎn)單且重復(fù)的操作。在實(shí)踐中，尤其是在進(jìn)行林業(yè)規(guī)劃設(shè)計(jì)制圖的環(huán)節(jié)，有相當(dāng)多的步驟都是圍繞若干項(xiàng)的需求進(jìn)行反復(fù)操作，如果每個(gè)步驟都還是需要借助人工進(jìn)行，那么設(shè)計(jì)制圖工作講變得耗時(shí)費(fèi)力。此時(shí)，通過借助ArcGIS模型構(gòu)建器，把涉及到相同的重復(fù)操作組合成為工作流，實(shí)現(xiàn)多步驟操作在ArcGIS軟件的同一指令下進(jìn)行完成，可以非常明顯的降低人工參與操作的時(shí)間成本，從而大大地提升林業(yè)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)處理的效率。

2 ArcGIS模型工具的特點(diǎn)

ArcGIS模型工具通過ArcGIS模型構(gòu)造器（ModelBuilder）將若干個(gè)工具進(jìn)行有序地連接，然后根據(jù)設(shè)定的執(zhí)行命令進(jìn)行操作，獲得相應(yīng)的輸出結(jié)果ArcGIS模型工具具有以下幾個(gè)方面的特點(diǎn)。

2.1 工具串聯(lián)實(shí)現(xiàn)流程化

在模型構(gòu)造器中創(chuàng)建新的模型，將多個(gè)等待處理的工具進(jìn)行有序地串聯(lián)，把每個(gè)待處理的工具進(jìn)行輸出端和輸入端的串聯(lián)，實(shí)現(xiàn)不同工具的連接，從而構(gòu)建起一項(xiàng)新的工作流程。這樣的串聯(lián)方式，通常是基于工作流程的重復(fù)進(jìn)行而設(shè)定的，旨在把需要重復(fù)處理的操作指令讓工具來完成，避免了過程步驟再需要人的參與，從而實(shí)現(xiàn)工作流程化的效果。此外，還可以根據(jù)工作的不同需要，對(duì)該模型進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整優(yōu)化，或者修改成為更加復(fù)雜的模型，尤其是在執(zhí)行復(fù)雜分析的情況下，可以把小模型納入到其它模型進(jìn)行使用，實(shí)現(xiàn)多樣的共享化效果。

2.2 模型工具保存實(shí)現(xiàn)共享化

在模型工具構(gòu)建之后，進(jìn)行保存。新建一個(gè)工具箱，將模型工具保存至工具箱，并通過電腦和網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行共享，可以極大地方便了工作協(xié)同效率?；谀Ｐ偷谋４婧凸蚕?，能夠讓對(duì)于ArcGIS地理信息系統(tǒng)軟件的其他用戶，借助已經(jīng)保存的模型進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)非常友好的使用體驗(yàn)。

2.3 操作簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)可視化

運(yùn)用模型構(gòu)建器創(chuàng)建模型工具，是基于圖形的可視化進(jìn)行操作，將工作流程中所需要的每個(gè)工具拖動(dòng)到模型布局頁面，然后對(duì)各種工具進(jìn)行連接與設(shè)置，操作簡(jiǎn)單、通俗易懂。此外，采取這樣簡(jiǎn)單的操作，較之于采取其他方式執(zhí)行完成的相關(guān)工具，導(dǎo)致差錯(cuò)的可能性更小。

3 ArcGIS模型構(gòu)造器（Model Builder）應(yīng)用實(shí)例

3.1 問題背景

在林業(yè)規(guī)劃設(shè)計(jì)工作實(shí)踐中，特別是編制使用林地可行性研究報(bào)告相關(guān)項(xiàng)目過程中，通常遇到這樣的常見情況，一些項(xiàng)目?jī)H僅提供了項(xiàng)目用地范圍的拐角坐標(biāo)點(diǎn)和參照的坐標(biāo)系。要將這些拐角坐標(biāo)點(diǎn)轉(zhuǎn)換為項(xiàng)目紅線面圖層，在ArcGIS軟件中處理，需要經(jīng)過5個(gè)步驟，每一個(gè)項(xiàng)目紅線的處理如果都按照這5個(gè)步驟進(jìn)行處理，必將浪費(fèi)許多的時(shí)間。而ArcGIS模型工具，可將這些步驟很好的串聯(lián)在一起，成為一個(gè)新的工具。為此，如何進(jìn)行構(gòu)建模型工具、添加所需的工具、設(shè)定模型的參數(shù)和變量，調(diào)試和運(yùn)行模型，獲得相應(yīng)的執(zhí)行結(jié)果，成為了操作全流程的關(guān)鍵。

3.2 目標(biāo)任務(wù)

本應(yīng)用實(shí)例是通過使用ArcGIS模型構(gòu)建器（Mod-el Builder）構(gòu)建模型工具，實(shí)現(xiàn)把EXCEL坐標(biāo)點(diǎn)轉(zhuǎn)成面圖層的目標(biāo)。

3.3 操作步驟

下面通過實(shí)際案例的步驟進(jìn)行操作展示，通過ArcGIS模型構(gòu)建器（Model Builder）進(jìn)行建模，把EX-CEL坐標(biāo)點(diǎn)轉(zhuǎn)換為項(xiàng)目范圍面的圖層。

3.3.1 創(chuàng)建模型

關(guān)于模型的創(chuàng)建，可以采用以下兩種方法進(jìn)行完成。

方法一：在ArcCatalog的目錄下，新創(chuàng)建一個(gè)工具箱，然后使用鼠標(biāo)的右鍵點(diǎn)擊，彈出工具箱的創(chuàng)建，根據(jù)提示進(jìn)行完成模型的創(chuàng)建。操作步驟依次為：“工具箱”—“我的工具箱”—“工具箱.tbx”—“新建”—“模型”。

方法二：如果在ArcGIS10.2版本下，打開軟件之后的主界面菜單欄，可以看到一個(gè)模型構(gòu)建器的圖標(biāo)，直接點(diǎn)擊該圖表，就可以進(jìn)行模型的創(chuàng)建。

3.3.2 添加模型工具、模型變量及設(shè)置模型參數(shù)

這部分內(nèi)容的實(shí)現(xiàn)，主要包括以下3個(gè)操作步驟。在添加模型工具之前先明確，要把EXCEL坐標(biāo)點(diǎn)轉(zhuǎn)換為面圖層所需要的是哪幾個(gè)工具，具體包括：創(chuàng)建XY事件、篩選工具，點(diǎn)集轉(zhuǎn)線工具，要素轉(zhuǎn)面工具等4個(gè)。

步驟一：添加模型工具。在ArcToolbox中找到上述工具，用鼠標(biāo)左鍵選中這四個(gè)工具不放，然后拖拉到模型編輯的界面里邊，接著再點(diǎn)擊“連接”按紐，把這4個(gè)工具各自的輸出端和另一個(gè)工具的輸入端相連接，根據(jù)操作步驟的需要按照順序進(jìn)行串聯(lián)（表1）。

步驟二：添加模型變量。首先明確，創(chuàng)建該模型需要用到的三個(gè)變量：EXCEL坐標(biāo)點(diǎn)、參照坐標(biāo)系、點(diǎn)圖層轉(zhuǎn)線圖層所需的排序字段。模型變量的添加，一方面可以通過模型編輯界面的添加數(shù)據(jù)進(jìn)行操作實(shí)現(xiàn)，另一方面還可以通過在模型編輯器的界面空白處點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，找到創(chuàng)建變量的按鈕然后進(jìn)行操作實(shí)現(xiàn)。除此之外，通過右鍵點(diǎn)擊工具，彈出獲取變量的選項(xiàng)，從參數(shù)或者環(huán)境中讀取，也是添加模型變量的方法，從操作便捷性來看，這種方法的效果更好。

步驟三：設(shè)置模型參數(shù)。模型參數(shù)包括變量和輸出端兩個(gè)方面，需要分別進(jìn)行操作。通過點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，選擇要設(shè)置對(duì)應(yīng)的變量，然后選擇模型參數(shù)，模型參數(shù)的設(shè)置即可操作完畢。當(dāng)模型參數(shù)設(shè)置完成以后，在模型流圖上可以看到顯示“p;字樣，就是該模型所設(shè)置的參數(shù)。當(dāng)然，對(duì)于不需要設(shè)置為變量的情況，則不需要進(jìn)行上述參數(shù)設(shè)置的操作。例如，本模型用到的點(diǎn)集轉(zhuǎn)線工具，在選擇閉合線選項(xiàng)的時(shí)候，不需要把“閉合線”設(shè)置為變量和參數(shù)，而是直接在點(diǎn)集轉(zhuǎn)線工具設(shè)置時(shí)勾選即可完成操作（圖1）。

3.3.3 調(diào)式或運(yùn)行模型

這是模型構(gòu)建的最后一個(gè)步驟，旨在驗(yàn)證模型的是否可以正常運(yùn)行。在創(chuàng)建模型的上述步驟操作結(jié)束之后，需要點(diǎn)擊“保存”按鈕，即可保存當(dāng)前創(chuàng)建的新模型，同時(shí)為了確認(rèn)模型的可正常使用，通常還需要對(duì)模型進(jìn)行調(diào)式或試運(yùn)行。調(diào)試或運(yùn)行新創(chuàng)建的模型，采取的方法是通過點(diǎn)擊“模型”按鈕，然后在出現(xiàn)模型對(duì)話框中進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，最后點(diǎn)擊“確定”按鈕，查看該模型是否按照既定的相關(guān)工具進(jìn)行執(zhí)行和是否輸出相應(yīng)的結(jié)果（圖2）。

4 結(jié)語

通過上述的轉(zhuǎn)換應(yīng)用實(shí)例可以看出，模型工具在林業(yè)規(guī)劃設(shè)計(jì)工作中具有容易上手、操作簡(jiǎn)便、快速高效等特點(diǎn)。除此之外，在林業(yè)規(guī)劃設(shè)計(jì)工作中，對(duì)于需要重復(fù)操作的數(shù)據(jù)、圖層等處理工作，通常都可以通過構(gòu)建相應(yīng)的模型進(jìn)行類似操作，實(shí)現(xiàn)快速高效的數(shù)據(jù)處理結(jié)果。比如，如行政界線的融合、多圖層的合并等操作，通過ArcGIS模型構(gòu)建器（Model Builder）進(jìn)行構(gòu)建相應(yīng)的模型工具，然后僅僅需要完成一個(gè)操作過程，例如添加數(shù)據(jù)、輸入圖層、輸出路徑等簡(jiǎn)單動(dòng)作，即可完成所有類似的操作流程，不再需要操作這些重復(fù)的過程步驟，從而快速地促進(jìn)了設(shè)計(jì)制圖工作效率的飛速提升。同時(shí)，模型工具是一個(gè)系統(tǒng)化的工作流程，可以有效避免采用其他工具進(jìn)行操作而產(chǎn)生的各種冗余數(shù)據(jù)。

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收稿日期：2019-09-06

作者簡(jiǎn)介：李海濤（1983-），男，工程師，研究方向?yàn)榱謽I(yè)勘測(cè)設(shè)計(jì)。