齊 成 張 浩
ArcGIS是美國環(huán)境系統(tǒng)研究所(ESRI)開發(fā)的能夠輸入、貯存、處理、分析和顯示立體數據的新一代地理信息系統(tǒng)軟件,具有強大的圖形、圖像和數據處理功能。筆者主要簡述了ArcGIS在新疆濕地資源調查過程中的應用,該系統(tǒng)軟件不僅能提高制圖效率、數據利用率,而且還大大提高了濕地調查準確度和精度。
2011年5月至12月,筆者參加了新疆第二次濕地資源調查,并利用ArcGIS完成了濕地調查、數據匯總及成果圖繪制工作。下面以新疆哈密市為例,簡述ArcGIS在新疆濕地資源調查中的應用。
濕地資源調查劃分為準備工作階段、外業(yè)調查工作階段、內業(yè)制圖及資料整理分析匯總三個階段。
采用新疆維吾爾自治區(qū)(2008年和2009年)豐水期的CBSER-CCD影像圖。依據遙感影像特征和解譯原理,采用遙感信息、現(xiàn)地調查與現(xiàn)有資料、專家經驗相結合的手段,通過綜合分析與主導分析相結合的方法,根據各濕地類型的紋理、色調、幾何和光譜、地形等特征建立濕地斑塊的遙感影像解譯標志。結合濕地的分布和特征,準確解譯判讀遙感影像,并進行區(qū)劃。
創(chuàng)建解譯判讀結果的地理空間數據庫:
1)在ArcMap中,新建Shapefile,創(chuàng)建要素數據集(Feature Dataset)哈密線.shp、哈密面.shp,并打開屬性表、添加字段,依次創(chuàng)建所需的字段(如:濕地斑塊名稱、濕地型、濕地類、濕地面積等),選擇數據類型(如:文本、長整形、短整形、雙精度等)。
2)添加遙感影像,運行編輯、開始編輯命令,對要素數據集(哈密線.shp、哈密面.shp)進行編輯,根據濕地的分布特征、遙感影像解譯標志,準確解譯判讀,勾勒、區(qū)劃出濕地斑塊,并獲取濕地型、面積、地理位置、平均海拔、所屬Ⅲ級流域等信息。
3)對要素數據集(哈密線.shp、哈密面.shp)的每個濕地斑塊進行編輯,填寫相應獲取屬性(如:濕地斑塊名稱、濕地型、面積等),并重新計算面積(單位公頃、保留2位小數),完成后,點擊保存編輯。
2011年9月,根據已區(qū)劃好的哈密線狀、面狀濕地斑塊,進行現(xiàn)地調查、訪問和收集最新資料,獲取水源補給狀況、主要優(yōu)勢植物種、野生動物、土地所有權、保護管理狀況等數據。根據實際情況,現(xiàn)地驗證數據信息,重新區(qū)劃(增加、刪除或合并)、計算面積、填寫小班卡片,濕地斑塊序號與小班卡片序號一一對應。
本次調查,哈密市共區(qū)劃45個濕地斑塊(其中,線狀29塊,面狀16塊)。有河流濕地、沼澤濕地、人工濕地3類9 型,面積24 083.44 hm2。
1)打開ArcMap,添加已驗證、修改好的濕地斑塊(哈密面、線.shp),利用聯(lián)接數據工具,將小班卡片中的數據聯(lián)接到濕地斑塊中,這時,每個斑塊都賦有屬性??筛鶕傩员碇械拿娣e、濕地類型,對濕地斑塊進行標注、分類,給濕地斑塊著不同顏色。
2)在ArcMap中添加行政界線(如鄉(xiāng)、鎮(zhèn)及權屬界等);地理要素(如鐵路、公路、水系、居民區(qū)等);林業(yè)專題(如林班、小班、保護區(qū)界以及濕地區(qū)界等)。
3)在視圖版式下,創(chuàng)建公里網格、圖框、圖例、圖簽、比例尺、指北針等,并對其進行合理圖面配置。一張完整的哈密市濕地分布圖制作完成。
4)將完成的各縣、市矢量數據,添加到ArcMap中,運行編輯、開始編輯、合并命令,將它們合并成新疆線.shp、新疆面.shp,則全疆的濕地矢量數據都匯總至矢量文件中。
可根據屬性表中濕地型、濕地類、縣級行政區(qū)及濕地區(qū),分別制作出各型、各類、各級濕地分布圖,如新疆濕地、河流、湖泊、沼澤及人工濕地分布圖,各縣、市、濕地公園、自然保護區(qū)濕地分布圖等。
5)打開ArcCatalog,建立新疆濕地匯總文件夾,在文件夾中創(chuàng)建個人地理空間數據庫(新疆濕地匯總結果.mdb)。包括各類矢量庫,各類調查表、匯總表、分項表及調查報告、分布圖等調查成果。
通過本次濕地資源調查,基本摸清了新疆濕地資源的分布、類型、數量以及主要生態(tài)特征等,編繪了新疆濕地資源分布圖與各濕地類型分布圖。新疆濕地總面積394.82萬hm2,濕地斑塊8 501塊。有濕地4類17型,其中河流濕地121.64萬hm2;湖泊濕地77.45萬hm2;沼澤濕地168.74萬hm2;人工濕地26.99萬 hm2。
用ArcGis軟件還可將矢量數據(*.shp)轉換成數據庫(*.xls)導出,有利于圖、庫管理和用戶管理等,為今后加強濕地資源科研監(jiān)測、濕地自然保護區(qū)建設、濕地公園建設、濕地保護與恢復工程建設以及濕地野生動植物資源保護和合理利用提供了科學依據和詳實的本底資料。
[1]宋國立, 李玉寶, 胡長敏. 濕地遙感調查技術[M]. 北京:中國林業(yè)出版社, 2011.
[2]劉化冰. ArcGIS在林業(yè)專題圖制作中的應用[J]. 福建林業(yè)科技,2010 , 37(1):30-32.