Arcmap在森林经营制图中的应用

王景弟, 戴成栋

(1.慈利县林业局， 湖南 慈利 427200; 2.湖南省林业厅， 湖南 长沙 410004)

Arcmap在森林经营制图中的应用

王景弟1, 戴成栋2

(1.慈利县林业局， 湖南 慈利 427200; 2.湖南省林业厅， 湖南 长沙 410004)

从地形图的扫描、栅格图像配准、矢量化数据的建立、小班属性数据的输入、地图版面设计等方面介绍了以Arcmap为平台的森林经营地图制作的技巧和方法。

Arcmap； 森林经营； 制图

林业制图传统上是利用photoshop、CorelDRAW等软件来制作[1]，主要是利用软件的图形编辑、文字处理和符号制作功能对林业用图进行操作[2]，完全依赖于操作人员对软件的熟练程度[3]。随着社会的发展，林业各类数据要求越来越细化[4]，信息甄别要求越来越高，老的制图方法图形与数据分离，没有一一对应关系，难以管理[5]。特别是中德财政合作湖南小农户造林项目森林经营的制图，既要图面干净、整洁和美观，又要包含较多的林业信息量[6]。Arcmap软件是一个全面的，可伸缩的GIS平台，为用户提供了制图、编辑、矢量、栅格、测量等方面快捷的制图方法，很好的弥补了其他制图软件的不足[7]。

1 ArcGIS简介

ArcGIS是一个地理信息系统平台，共由四个部分组成：一是桌面软件；二是服务器GIS软件；三是嵌入式GIS软件；四是移动GIS软件[8]。

Arcmap是ArcGIS的桌面软件，是一个用于地图编辑、显示、查询和分析的模块，是一套复杂的专业制图和编辑系统。在ArcMap中，可以进行点、线、面的操作[9]，也可以打印或输出地图，还可以进行空间分析等等。

2 软件运行环境

Arcmap存在于ArcGIS desktop三级桌面软件中，要运行ArcMap 就必须先安装ArcGIS 9.3或ArcGIS 10.0软件。需安装ArcGIS 10.0的计算机要求：CPU最低2.2GHz 或更高；建议使用超线程 (HHT) 或多核；内存空间2 GB或更高；屏幕分辨率推荐在标准尺寸 (96dpi) 下使用1024×768或更高；硬盘空间要求2.4 GB以上，硬盘空间越大越好，因为ArcGIS 10.0 安装在电脑上的文件容量达1.6GB以上，占了很大空间。

3 Arcmap制图方法

目前,林业专题图制作主要过程为: 扫描纸质地形图为栅格图像，影像配准，建立要素类，矢量化栅格地图，属性数据的录入，最后在版面视图中制作出所需要的森林经营图[10]。

3.1 扫描纸质地形图

将扫描仪与电脑连接，并正确安装扫描仪的驱动程序，然后将纸质地形图放在扫描仪进行扫描。将扫描后的地形图保存为jpeg格式或者tif格式，最好保存为tif格式。

3.2 地形图的配准

地形图扫描后没有坐标信息，无法进入地理信息系统软件中进行处理，对地形图进行校正，并将坐标信息加入到图中的步骤称为地形图配准[11]。配准的方法如下：

① 打开ArcMap10.0软件，选择关闭“ArcMap_启动”。

② 在右边内容列表的“图层”上右击，打开“属性”，选择“数据框属性”中的“坐标系”，再选择“预定义”-投影坐标系统(Projected Coordinate System)-高斯克吕格系统(Gauss Kruger)-“BeiJing 1954”下的“BeiJing 1954 3 Degree GK Zone 37坐标”。

④ 在工具栏上右击，选择打开“地理配准”工具栏，或者点击菜单-自定义-工具条-地理配准，地理配准工具将显示在工具栏内。在地理配准工具栏上的“图层：”后的下拉列表框中选择要配准的图层，如果只有一个图层的话，系统会自动选择。

⑦ 点击工具栏上“地理配准”下拉箭头-更新地理配准，一张完整的地形图就可以使用了。

3.3 森林经营图的制作

3.3.1 shapefile数据的建立

在“新建要素类”中点击“下一步”，打开空间参考属性，再选择名称为“BeiJing 1954 3 Degree GK Zone 37”的投影坐标系统，来定义新建图层的坐标,再点击“下一步”直到完成。利用以上方法在“慈利县森林经营.mdb”建立“界线道路等”线数据和“控制点”点数据。

在导入图层后再对“造林小班”、“界线道路等”、“控制点”三种数据添加字段。在左边内容列表中右击“造林小班”，在弹出列表中点击“打开属性表”，再点击“添加字段”，在“添加字段”对话框名称输入字段名称，再选择合适的字段类型，一般输入数值的字段要选择数值型，输入文字的字段要选择文本型等，添加字段一定要在编辑器停止编辑状态下进行。这里要注意的是“小班号”字段要用文本型，因为“小班号”要写“001”的数字，这只能在文本格式下才能显示。用同样的方法建好“界线道路等”、“控制点”三种数据的属性表。其添加的字段名分别为：“造林小班”添加县、乡、村、小班号、面积、造林类型、年度、主要树种、经营形式等字段；“界线道路等”添加县、乡、村、小班号、点号、名称、类型、X坐标、Y坐标等字段；“控制点”添加县、乡、村、长度、小班号、类型等字段。

小班图画好后，下一步画“切割线”、“作业道”、“集材道”、“现有道路”、“规划道路”、“村界”等线型数据，方法是选择“创建要素”窗口下的“界线道路等”再在“地图窗口”内开始画。最后画“乡镇”、“村部”、“样点”等点数据，方法是选择“创建要素”窗口下的“控制点”再在“地图窗口”内点。见图1。

图1 Arcmap中数据矢量化Fig.1 Data vectorization

(4) 图画好后，点编辑器 - 保存编辑 - 停止编辑。

3.3.2 输入属性数据 图制好后没有属性是不完整的，只有用相应的属性对图形进行说明、描述才构成完整的图。下面就属性录入方法作简要介绍。

(1) 输入属性值

(2) 面积求算

小班面积求算有两种方法，第一种方法是打开“造林小班”数据的属性表，右击“面积”选“字段计算器”复制“round([Shape_Area]/10000,1)”公式，点击确定，就算出了保留1位小数的面积值，单位为公顷。第二种方法是在属性表的“面积”字段上右击，选择“计算几何体”，单位选择公顷，确定即可[7]。

(3) 小班注记及符号化

小班的注记方法是：打开 “造林小班”的图层属性，点击“标注”选项，在“标注此图层中的要素”前打勾，再点击“标注字段”后的表达式，输入注记表达式：""&chr(13)&chr(10)&[经营形式]&"-"&[面积]&"ha"。选择确定后，定义“文本符号”，最后确定完成。

符号化，这里包括对“造林小班”、“界线道路等”、“控制点”三种数据的符号化。打开图层属性，选择“符号系统”选项，选类别-唯一值，“造林小班”的“值字段”为“经营形式”，“界线道路等”和“控制点”的“值字段”为“类型”。点添加所有值，再定义显示符号后确定[12]。下一步设置“造林小班”图层的透明度，完成小班符号化，见图2。

4 图形版面设计

4.1 页面设置

在Arcmap的“视图”菜单下选择“布局视图”，在“文件”菜单下选择“页面和打印设置”选择打印机名称、打印纸的大小、纸张方向等相关设置后才能输出图。方法：点击“文件-页面和打印设置”菜单命令，再进行相关设置。

4.2 排版设计

排版设计就是将数据框进行标题、图例等的设计[13]。版面的主体是数据框。要调整好数据框的大小和位置，设置数据框中图层的显示比例等。数据框设置好后就要再“插入”标题、图例、指北针、图幅号及比例尺文本等。

4.3 选择输出小班

森林经营要求单个小班做图，这时就要对“造林小班”、“界线道路等”、“控制点”三个图层定义查询。方法：打开图层属性选择“定义查询”选项，定义要导出的小班。如:[村] = ′XX村′ AND [小班号] =′001′,这就是显示XX村的001号小班。同样的方法定义001号小班的线和点数据。此时一张完整的“森林经营作业设计图”就已经做好，见图3。

图2 Arcmap内矢量图层符号化Fig.2 Symbolic vector image layer

图3 Arcmap中版面视图下的森林经营作业设计图Fig.3 The design drawing of forest management in layout view

4.4 打印输出

将已经设计好的“森林经营作业设计图”输出到打印机。点击菜单“文件-打印”来完成[14]。

5 结束语

Arcmap是一个功能强大的GIS软件，我们仅对Arcmap在森林经营制图方面的应用进行了简单的介绍，其编辑、美化、分析功能还有待进一步学习和探索[15]。

[1] 徐礼来.浅谈AutoCAD在林业制图及设计上的应用[J].林业调查规划,2007,32(2):26-27,29.

[2] 闫野.基于ArcGIS Engine的森林资源林相图制图软件开发[D].阜新：辽宁工程技术大学,2010.

[3] 马克西,张敏中.林业专题图的计算机制作[J].陕西林业科技,1999(1):46-48.

[4] 罗漾明,肖红.林业地图制图的现状与发展趋势[J].中南林业调查规划,1994(4):26-28.

[5] 吴秀芹.ArcGIS 9 地理信息系统应用与实践[M]. 北京: 清华大学出版社,2007.

[6] 蒲新.浅谈计算机在林业制图中的应用[J].贵州林业科技,2010,38(2):50-53.

[7] 耿继斌.Photoshop软件在林业制图及面积求算中的应用[J].林业调查规划,2010,35(3):8-10.

[8] 王生.论GIS软件在制图中的应用与发展[J].林业调查规划,2008,33(2):30-33.

[9] 蒋玉超,胡增林.地理信息系统功能在林业制图上的应用[J].林业勘察设计,2003(4):45-47.

[10] 杨启刚.ArcGIS在林业上的应用研究[J].绿色科技,2013,2(2):226-228.

[11] 王洪战,马燕燕,张振涛,等.基于ArcGIS的专题地图制作方法综合研究[J]. 城市勘测, 2008(4): 47-49.

[12] 王哲. ArcGIS软件平台上基于基础地理信息数据库的地图符号化表达[J].现代测绘, 2008,31(4):39-41.

[13] 王国荣, 赖长鸿,谢云,等.基于ARCGIS在森林分类区划中的制图探索[J]. 四川林业科技, 2009,30(4):78-81.

[14] 汤国安,杨昕.ArcGIS地理信息系统空间分析实验教程[M].北京:科学出版社, 2006.

[15] 张丹华,石军南,陈传松,等.基于GIS的林业专题制图方法优化[J].中南林业科技大学学报，2012,32(10):173-178.

ApplicationofArcmapinforestmanagement

WANG Jingdi1, DAI Chengdong2

(1.Forestry Bureau of Cili County, Cili 427200, China; 2.Forestry Department of Hunan Province, Changsha 410004, China)

The cartography technique and methods of forest management based on Arcmap platform were introduced briefly from scanning topographical map, registering raster image, creating and editing vector data, importing polygon attribute data and map layout.

Arcmap; forest management; cartography

2013 — 06 — 03

中德财政合作湖南小农户造林项目(BMZ-2002 65 702)。

王景弟(1981 — )，男，湖南省慈利县人，助理工程师，主要从事营林、林业调查设计工作。

P 208

A

1003 — 5710(2013)06 — 0053 — 05

10. 3969/j. issn. 1003 — 5710. 2013. 06. 015

(文字编校：张 珉)