齐 成 张 浩
ArcGIS是美国环境系统研究所(ESRI)开发的能够输入、贮存、处理、分析和显示立体数据的新一代地理信息系统软件,具有强大的图形、图像和数据处理功能。笔者主要简述了ArcGIS在新疆湿地资源调查过程中的应用,该系统软件不仅能提高制图效率、数据利用率,而且还大大提高了湿地调查准确度和精度。
2011年5月至12月,笔者参加了新疆第二次湿地资源调查,并利用ArcGIS完成了湿地调查、数据汇总及成果图绘制工作。下面以新疆哈密市为例,简述ArcGIS在新疆湿地资源调查中的应用。
湿地资源调查划分为准备工作阶段、外业调查工作阶段、内业制图及资料整理分析汇总三个阶段。
采用新疆维吾尔自治区(2008年和2009年)丰水期的CBSER-CCD影像图。依据遥感影像特征和解译原理,采用遥感信息、现地调查与现有资料、专家经验相结合的手段,通过综合分析与主导分析相结合的方法,根据各湿地类型的纹理、色调、几何和光谱、地形等特征建立湿地斑块的遥感影像解译标志。结合湿地的分布和特征,准确解译判读遥感影像,并进行区划。
创建解译判读结果的地理空间数据库:
1)在ArcMap中,新建Shapefile,创建要素数据集(Feature Dataset)哈密线.shp、哈密面.shp,并打开属性表、添加字段,依次创建所需的字段(如:湿地斑块名称、湿地型、湿地类、湿地面积等),选择数据类型(如:文本、长整形、短整形、双精度等)。
2)添加遥感影像,运行编辑、开始编辑命令,对要素数据集(哈密线.shp、哈密面.shp)进行编辑,根据湿地的分布特征、遥感影像解译标志,准确解译判读,勾勒、区划出湿地斑块,并获取湿地型、面积、地理位置、平均海拔、所属Ⅲ级流域等信息。
3)对要素数据集(哈密线.shp、哈密面.shp)的每个湿地斑块进行编辑,填写相应获取属性(如:湿地斑块名称、湿地型、面积等),并重新计算面积(单位公顷、保留2位小数),完成后,点击保存编辑。
2011年9月,根据已区划好的哈密线状、面状湿地斑块,进行现地调查、访问和收集最新资料,获取水源补给状况、主要优势植物种、野生动物、土地所有权、保护管理状况等数据。根据实际情况,现地验证数据信息,重新区划(增加、删除或合并)、计算面积、填写小班卡片,湿地斑块序号与小班卡片序号一一对应。
本次调查,哈密市共区划45个湿地斑块(其中,线状29块,面状16块)。有河流湿地、沼泽湿地、人工湿地3类9 型,面积24 083.44 hm2。
1)打开ArcMap,添加已验证、修改好的湿地斑块(哈密面、线.shp),利用联接数据工具,将小班卡片中的数据联接到湿地斑块中,这时,每个斑块都赋有属性。可根据属性表中的面积、湿地类型,对湿地斑块进行标注、分类,给湿地斑块着不同颜色。
2)在ArcMap中添加行政界线(如乡、镇及权属界等);地理要素(如铁路、公路、水系、居民区等);林业专题(如林班、小班、保护区界以及湿地区界等)。
3)在视图版式下,创建公里网格、图框、图例、图签、比例尺、指北针等,并对其进行合理图面配置。一张完整的哈密市湿地分布图制作完成。
4)将完成的各县、市矢量数据,添加到ArcMap中,运行编辑、开始编辑、合并命令,将它们合并成新疆线.shp、新疆面.shp,则全疆的湿地矢量数据都汇总至矢量文件中。
可根据属性表中湿地型、湿地类、县级行政区及湿地区,分别制作出各型、各类、各级湿地分布图,如新疆湿地、河流、湖泊、沼泽及人工湿地分布图,各县、市、湿地公园、自然保护区湿地分布图等。
5)打开ArcCatalog,建立新疆湿地汇总文件夹,在文件夹中创建个人地理空间数据库(新疆湿地汇总结果.mdb)。包括各类矢量库,各类调查表、汇总表、分项表及调查报告、分布图等调查成果。
通过本次湿地资源调查,基本摸清了新疆湿地资源的分布、类型、数量以及主要生态特征等,编绘了新疆湿地资源分布图与各湿地类型分布图。新疆湿地总面积394.82万hm2,湿地斑块8 501块。有湿地4类17型,其中河流湿地121.64万hm2;湖泊湿地77.45万hm2;沼泽湿地168.74万hm2;人工湿地26.99万 hm2。
用ArcGis软件还可将矢量数据(*.shp)转换成数据库(*.xls)导出,有利于图、库管理和用户管理等,为今后加强湿地资源科研监测、湿地自然保护区建设、湿地公园建设、湿地保护与恢复工程建设以及湿地野生动植物资源保护和合理利用提供了科学依据和详实的本底资料。
[1]宋国立, 李玉宝, 胡长敏. 湿地遥感调查技术[M]. 北京:中国林业出版社, 2011.
[2]刘化冰. ArcGIS在林业专题图制作中的应用[J]. 福建林业科技,2010 , 37(1):30-32.