陳東騰
(湛江市鼎盛規(guī)劃設(shè)計有限公司,廣東 湛江 524008)
專題圖是各種類型地圖中最為復雜的一種,不同類型專題圖的要求以及功能不同,其制作要求往往存在較大差異,因此,必須要針對性地根據(jù)專題圖的要求進行制作,完整呈現(xiàn)不同專題圖特定的要素,才能使其充分發(fā)揮自身的作用。界定公益林區(qū)劃需要編制專業(yè)的林業(yè)專題圖,以往主要是依靠手工繪制圖紙,不僅效率低下,而且圖紙精度不高,需要消耗大量資源,而且圖紙更新周期過長,不利于公益林的管理。采用ArcGIS快速制圖技術(shù)可以最大限度解放人力,提高制圖效率以及制圖精度,有效縮短圖紙更新周期,為公益林區(qū)劃界定以及管理提供必要參考。
粵西地區(qū)涵蓋了茂名、云浮、湛江以及陽江4個地級市,轄10區(qū)13縣地,整體涉及范圍較廣?;浳鞯貐^(qū)地形以平原、丘陵以及臺地為主,其中湛江地區(qū)以平原居多,茂名以山地丘陵地形居多,陽江地區(qū)地形比較復雜,由山地、丘陵、海脊平原以及河谷平原構(gòu)成。由于地形比較復雜,粵西各個地區(qū)氣候、土壤條件差異較大,因此公益林樹種也存在較大差異,山地丘陵地區(qū)以亞熱帶常綠闊葉林為主,近海地區(qū)則以紅樹林為主,平原地區(qū)以常綠闊葉林和常綠半落葉闊葉林為主。
ArcGIS是目前世界范圍內(nèi)普遍采用的GIS軟件之一,由美國環(huán)境系統(tǒng)研究所開發(fā),是一個已經(jīng)全面發(fā)展成熟的軟件平臺,通過該軟件平臺可以完成地理數(shù)據(jù)信息的生成、管理、編輯、轉(zhuǎn)換、分析、處理、表達以及制圖等多項功能,在多個領(lǐng)域中都發(fā)揮了重要作用[1]。
ArcGIS快速制圖技術(shù)與傳統(tǒng)制圖方式存在本質(zhì)上的區(qū)別,首先,ArcGIS快速制圖技術(shù)以現(xiàn)有的地理數(shù)據(jù)信息為基礎(chǔ)進行制圖,而傳統(tǒng)制圖方式缺乏數(shù)據(jù)支撐,因此,ArcGIS快速制圖技術(shù)的制圖效率要明顯高于傳統(tǒng)制圖方式[2]。其次,傳統(tǒng)制圖工具雖然也可以對地圖圖元進行修改,但是費時費力,地圖生產(chǎn)過程較長,地圖更新的周期相對比較長,而ArcGIS快速制圖技術(shù)只需要關(guān)注符號化規(guī)則以及數(shù)據(jù)規(guī)范即可完成地圖繪制,生產(chǎn)過程明顯縮短,地圖更新周期較短[3]。此外,ArcGIS快速制圖技術(shù)編制的林業(yè)專題地區(qū)精度更高,傳統(tǒng)制圖方式多以手工繪制為主,地圖精度受人為因素的影響較大,而ArcGIS快速制圖技術(shù)通過符號庫技術(shù)、制圖表達以及標注等可以顯著提升地圖的可讀性[4],同時也能確保地圖的精度。
根據(jù)公益林區(qū)劃界定細則的相關(guān)要求,本項目以縣區(qū)為單位進行界定,參照最新的二類調(diào)查資料以及野外實地調(diào)查資料,采用“3S”野外調(diào)查系統(tǒng)經(jīng)現(xiàn)地調(diào)查建立解譯標志,并對衛(wèi)星拍攝影像判讀。綜合各項資料,采用ArcGIS快速制圖技術(shù)對粵西地區(qū)公益林進行區(qū)劃界定。整個區(qū)劃界定的過程涉及8個環(huán)節(jié),分別是前期準備、錄入數(shù)據(jù)、整理數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)、建立制圖模板、模板掛接以及輸出專題圖紙[5],本文著重研究ArcGIS快速制圖技術(shù)公益林區(qū)劃界定中的應用。
4.2.1 數(shù)據(jù)層設(shè)計
按照林業(yè)專題圖的要求,在數(shù)據(jù)層設(shè)計上需要將空間數(shù)據(jù)信息要素分為點、線面狀圖這三層,其中以點狀圖主要涵蓋山峰、林場、瞭望塔等以點表示的點狀空間信息要素;現(xiàn)狀圖主要涵蓋道路、河流以及分界線等以線條表示的空間信息要素;面狀圖主要涵蓋居民區(qū)、大河、湖泊等以面狀表示的空間信息要素。
縣區(qū)級的森林資源數(shù)據(jù)采用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫,由于屬性數(shù)據(jù)的字段比較多,因此,屬性結(jié)構(gòu)保持一致是完成快速制圖的核心,線文件結(jié)構(gòu)如表1所示。屬性結(jié)構(gòu)保持一致要求字段名稱、數(shù)據(jù)類型、字段寬度等均保持一致[6~9]。在本項目中采用VFP9.0建立統(tǒng)一的屬性數(shù)據(jù)庫,使字段名稱保持一致,這為符號自動匹配功能提供了有效的保障,可以使相同的要素編碼或者類編碼在完成符號化時可以保持一致。
表1 線性文件結(jié)構(gòu)
4.2.2 建立符號庫
建立符號庫是完成ArcGIS快速制圖的重要基礎(chǔ),也是執(zhí)行符號化的重要基礎(chǔ),但是在ArcGIS系統(tǒng)平臺中尚沒有符合林業(yè)專題圖要求的圖例,需要利用符號管理器(Style Manager)建立標注、點、線以及面等多種符號,同時需要對已建立的符號編制類編碼并實施分類管理。ArcGIS系統(tǒng)本身具有符號自動匹配的功能,根據(jù)不同符號類編碼可以實現(xiàn)與圖層中不同要素的有效匹配,將制定的符號賦予相對應的地理信息要素[10]。ArcGIS系統(tǒng)這一功能極為適合進行快速、批量制圖,僅需要制定數(shù)據(jù)采集的標準以及符號化規(guī)則,即可實現(xiàn)符號與圖層要素的自動匹配,可以顯著提升制圖效率。
4.2.3 建立制圖模板
要完成的輸出地圖,需要完成多項工作,設(shè)計數(shù)據(jù)層以及建立符號庫僅僅是為編制地圖奠定基礎(chǔ),后續(xù)還要完成設(shè)置地圖板面紙張、地圖比例尺、圖例、指北針以及坐標系等工作[11]。在ArcGIS系統(tǒng)中建立制圖模板具體需要執(zhí)行以下幾項操作:①新建數(shù)據(jù)框。首先啟動ArcMap,然后鼠標點擊Date Frame建立新的數(shù)據(jù)框,由于本項目以縣區(qū)為劃分單位,所以需要粵西地區(qū)下轄區(qū)縣新建23個數(shù)據(jù)框;②定義地圖投影;③添加圖層。按照既定的次序添加地理信息要素;④定義圖層顯示方式。具體根據(jù)《林業(yè)地圖圖式》選擇;⑤整飾地圖。添加標注、圖例、比例尺、網(wǎng)格線等;⑥掛接模板。建立好制圖模板后,用戶可選擇掛接地圖模板,打開地圖模板后,選擇任意圖層點擊,在菜單中選擇Data并點擊Repair Data Source,然后再選擇與圖層對應的數(shù)據(jù)庫要素類,即可自動完成數(shù)據(jù)載入,待紅色感嘆號消失,即模板掛接完成[12]。
根據(jù)整個制圖過程以及輸出的成果來看,ArcGIS快速制圖技術(shù)在編制林業(yè)專題地圖方面具有顯著的優(yōu)勢,無論是效率還是實際效果均遠超傳統(tǒng)手工制圖,如圖1所示,為粵西某縣公益林區(qū)劃,圖中公益林以及縣界明晰,可以清楚看到林區(qū)分布。
圖1 粵西某縣ArcGIS快速制圖技術(shù)制圖成果
(1) 采用ArcGIS快速制圖技術(shù)明顯縮短了制圖周期,工作人員的工作強度明顯減小,效率顯著提升。采用ArcGIS快速制圖技術(shù)只要完成某一個縣區(qū)的數(shù)據(jù)處理,其余縣區(qū)即可直接掛接模板,從而實現(xiàn)批量制圖,節(jié)省了大量人力物力。
(2) ArcGIS快速制圖技術(shù)可以滿足復雜化的制圖要求,林業(yè)專題地圖的復雜程度高,需要突出的要素不同,在制圖時要求也就不同,ArcGIS系統(tǒng)符號化的功能可以實現(xiàn)對3個字段名稱的同時表達,不僅精準度更高,而且便捷有效,可以預見未來ArcGIS快速制圖技術(shù)必然會在林業(yè)專題圖編制方面廣泛應用。