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摘 要:剖析了目前我国林业数据库设计的诸多弊端,提出了林业数据库设计的目标与原则思路,进而探讨了林业主要调查项目数据库设计中诸如关系、属性、代码、计算规则等实行标准化的必要性与可行性。
关键词:ARCGIS;开阳县;林业数据库;建立
国家林业局将在试点的10余个省区完成覆盖到县的林业数据库,在今后的若干年内,挖掘数据库的应用潜力,发挥数据库的价值,有效地利用数据库为森林资源管理和经济社会发展服务。
1 林业数据库建立研究
1.1 数据库设计 首先,根据自己的需要建立个人地理数据库。启动ArcCatalog,选择存放路径,file-new-personal database,根据自己需要命名为LDTB。其次,在已建立的ArcGIS数据库中右键选择new-Feature Dataset,建立要素集。最后,在已建立的地类图斑数据集上右键选择new-Feature class,建立要素类。这样一个简单的数据库就建完了。
1.2 空间数据矢量化 在编辑前先打开“Editor”工具条,选择Editor工具菜单的“Start Editing”进入编辑状态;我们的任务是在“LDTB”要素上添加小斑面的“面”,和林带的“线”,因此在Editor工具的Target(目标)选择ldtb(ld)要素,Task(任务)是Create New Feature创建新要素。
1.3 图幅接边处理 通过按照地图的经纬度生成标准的接边框,将每个图幅与此边框建立拓扑,设置优先级,保证矢量图以此边框为边界。调用Spacial Adjustment工具,对矢量线层图开始编辑,打开捕捉(snapping),Set Adjust Data中All features in these 选择矢量图,打开Adjustment Properties中Source Layer > 矢量线层图,target Layer>接边条,然后分别对应四个角点进行对准,最后Adjust。
1.4 数据库拓扑关系建立 导入各林业Geodatabase数据,进行拓扑检查。本次项目拓扑检查,具体操作步骤如下:
①右键需要检查的要素集,选择new-topology,点击下一步。②打开选择参与创建拓扑的要素类。③设置拓扑规则。单击Add Rule,在其中选择拓扑规则,检查他们之间是否有重叠和缝隙,选择Must Not Overlap With拓扑规则。④出现一对话框,询问是否进行拓扑检查,选“是”,进行检查。⑤启动ArcMap模块,加载建立的拓扑数据层。利用topolopy工具条中错误记录信息进行修改。查看是否存在错误,如不存在错误,选择mark as exception,对于存在错误的图形,根据产生错误的不同原因,分别采用subtract(减去)、merge(合并)、created features(创建要素)等操作对图形进行修改,直到所有错误提示都处理完毕。
1.5 属性值的输入
(1)选择需要输入属性的地物。(2)点击editor工具栏中的Attributes按扭,打开Attributes对话框。(3)根据采集的信息输入相应的属性值,在图斑层加入标注,打开图斑层的属性窗口,在Labels下选中,在Text String中输入函数[XB]+"─"+ [分区类型] +chr(10)+"──"+chr(10)+ [MJ],点击应用即可
完成。
2 林业数据库更新研究
2.1 更新数据来源 资料准备:外业调查的图件,1:1万林地调查成果图,地形图,SPOT正射航片等图件,外业调查的表格,1:1万数据库外业调查记录表,新旧分类体系转换外业调查记录表,集体林地权属调查表等表格其他资料。
2.2 数据库更新方法 遥感技术辅助更新法立足于3S一体化的思想,可以通过人机交互提取变化图斑信息生成变更底图,也可以直接在以配准后的正射影像图为底图,将其与数据库叠加显示,利用GIS新技术用鼠标等工具进行图形变更,适时配合GPS外业调绘,辅助更新,最后重新建立拓扑关系,生成新的数据库。
3 关键问题探讨
3.1 属性输入的问题探讨 在拓扑成面后,对图斑属性进行赋值是又一项工作量巨大的工作,部分的外业调查获取的属性数据采用手工录入方式,逐一对要素输入属性值,而其他属性信息ArcGIS为我们提供了四种高效便捷的属性录入方式:计算法、条件法、外部表格连接法以及模型(Model)法。 例如:在本次项目中,主要以开阳县地区为研究内容,那么在输入属性字段时就可以通过计算字段的方法获得该数据库的全部县域属性为“开阳县”,从而一步获得所有图斑的县域属性信息。在ArcGIS中,可以通过字段计算器(Field Calculator)来实现,操作如图6-1所示。
3.2 错误图斑剔除问题探讨 在对矢量化后的数据进行拓扑构面后对比数据资料发现图斑数量要增加许多,这说明数据库中存在一些错误图斑。仔细检查后根据形状特征,可将错误图斑归纳为两类:一类称其为狭长图斑;另一类称其为岛状多边形。无论是狭长图斑还是岛状多边形,都具有很强的隐蔽性,一般情况很难发现,只有当图形被放太到一定比例之后才能被发现,这就给数据库的质量检查带来了很大困难。
错误图斑的存在,严重影响到该数据库的进一步分析和使用,必须将其去除。常规处理狭长图斑方法是利用ArcGIS编辑模块的Merge命令,将其合并到邻近的图斑中,这需要通过目视检查一个个判定错误图斑后再通过人工编辑来完成。
处理岛状多边形需要把小多边形从大多边形中分割出去。即把这一图层设成可编辑,关闭其它图层;只选中里面的小多边形,在Editor工具条下单击Split工具,小多边形就从大多边形中除去,分割成内部岛状多边形和外部环状多边形。
4 结论
通过本次设计,使我对ArcGIS的一些基本操作有了一定的了解的基础上,在ArcGIS环境下建立了开阳县部分林业数据库。实现了预期的成果,完成所有预计的设计目标。
首先基于地理信息系统(GIS)的理论基础,以ArcGIS为平台建立数据库,利用ArcMap服务,栅格图形为背景,采用人机交互方式矢量化,方便了图形和属性信息的存储,完成了开阳县部分地区林地详查资料的处理,建立了林业数据库,其次研究了数据库的更新,以确保林地信息的准确性和现势性,方便人们查询。例如建立县级森林资源连续清查和二类调查数据库系统,完善了森林资源档案,并根据实际经营活动情况及生长模型及时更新数据,为及时准确地掌握森林资源状况和消长变化动态提供了依据。空间数据与属性数据的有机联结实现了双向查询,根据图形查询相应的属性数据,也可按照属性特点查找对应的地理坐标或图形。查询结果以专题图、统计图表等方式输出。
参考文献
[1] Wang Zhenghong,Li Xiaoping. Five-layer Web Development Model Based on J2EE Architecture[A]. Proceedings of 2nd International Conference on Science and Social Research(ICSSR 2013)[C]. 2013
关键词:ARCGIS;开阳县;林业数据库;建立
国家林业局将在试点的10余个省区完成覆盖到县的林业数据库,在今后的若干年内,挖掘数据库的应用潜力,发挥数据库的价值,有效地利用数据库为森林资源管理和经济社会发展服务。
1 林业数据库建立研究
1.1 数据库设计 首先,根据自己的需要建立个人地理数据库。启动ArcCatalog,选择存放路径,file-new-personal database,根据自己需要命名为LDTB。其次,在已建立的ArcGIS数据库中右键选择new-Feature Dataset,建立要素集。最后,在已建立的地类图斑数据集上右键选择new-Feature class,建立要素类。这样一个简单的数据库就建完了。
1.2 空间数据矢量化 在编辑前先打开“Editor”工具条,选择Editor工具菜单的“Start Editing”进入编辑状态;我们的任务是在“LDTB”要素上添加小斑面的“面”,和林带的“线”,因此在Editor工具的Target(目标)选择ldtb(ld)要素,Task(任务)是Create New Feature创建新要素。
1.3 图幅接边处理 通过按照地图的经纬度生成标准的接边框,将每个图幅与此边框建立拓扑,设置优先级,保证矢量图以此边框为边界。调用Spacial Adjustment工具,对矢量线层图开始编辑,打开捕捉(snapping),Set Adjust Data中All features in these 选择矢量图,打开Adjustment Properties中Source Layer > 矢量线层图,target Layer>接边条,然后分别对应四个角点进行对准,最后Adjust。
1.4 数据库拓扑关系建立 导入各林业Geodatabase数据,进行拓扑检查。本次项目拓扑检查,具体操作步骤如下:
①右键需要检查的要素集,选择new-topology,点击下一步。②打开选择参与创建拓扑的要素类。③设置拓扑规则。单击Add Rule,在其中选择拓扑规则,检查他们之间是否有重叠和缝隙,选择Must Not Overlap With拓扑规则。④出现一对话框,询问是否进行拓扑检查,选“是”,进行检查。⑤启动ArcMap模块,加载建立的拓扑数据层。利用topolopy工具条中错误记录信息进行修改。查看是否存在错误,如不存在错误,选择mark as exception,对于存在错误的图形,根据产生错误的不同原因,分别采用subtract(减去)、merge(合并)、created features(创建要素)等操作对图形进行修改,直到所有错误提示都处理完毕。
1.5 属性值的输入
(1)选择需要输入属性的地物。(2)点击editor工具栏中的Attributes按扭,打开Attributes对话框。(3)根据采集的信息输入相应的属性值,在图斑层加入标注,打开图斑层的属性窗口,在Labels下选中,在Text String中输入函数[XB]+"─"+ [分区类型] +chr(10)+"──"+chr(10)+ [MJ],点击应用即可
完成。
2 林业数据库更新研究
2.1 更新数据来源 资料准备:外业调查的图件,1:1万林地调查成果图,地形图,SPOT正射航片等图件,外业调查的表格,1:1万数据库外业调查记录表,新旧分类体系转换外业调查记录表,集体林地权属调查表等表格其他资料。
2.2 数据库更新方法 遥感技术辅助更新法立足于3S一体化的思想,可以通过人机交互提取变化图斑信息生成变更底图,也可以直接在以配准后的正射影像图为底图,将其与数据库叠加显示,利用GIS新技术用鼠标等工具进行图形变更,适时配合GPS外业调绘,辅助更新,最后重新建立拓扑关系,生成新的数据库。
3 关键问题探讨
3.1 属性输入的问题探讨 在拓扑成面后,对图斑属性进行赋值是又一项工作量巨大的工作,部分的外业调查获取的属性数据采用手工录入方式,逐一对要素输入属性值,而其他属性信息ArcGIS为我们提供了四种高效便捷的属性录入方式:计算法、条件法、外部表格连接法以及模型(Model)法。 例如:在本次项目中,主要以开阳县地区为研究内容,那么在输入属性字段时就可以通过计算字段的方法获得该数据库的全部县域属性为“开阳县”,从而一步获得所有图斑的县域属性信息。在ArcGIS中,可以通过字段计算器(Field Calculator)来实现,操作如图6-1所示。
3.2 错误图斑剔除问题探讨 在对矢量化后的数据进行拓扑构面后对比数据资料发现图斑数量要增加许多,这说明数据库中存在一些错误图斑。仔细检查后根据形状特征,可将错误图斑归纳为两类:一类称其为狭长图斑;另一类称其为岛状多边形。无论是狭长图斑还是岛状多边形,都具有很强的隐蔽性,一般情况很难发现,只有当图形被放太到一定比例之后才能被发现,这就给数据库的质量检查带来了很大困难。
错误图斑的存在,严重影响到该数据库的进一步分析和使用,必须将其去除。常规处理狭长图斑方法是利用ArcGIS编辑模块的Merge命令,将其合并到邻近的图斑中,这需要通过目视检查一个个判定错误图斑后再通过人工编辑来完成。
处理岛状多边形需要把小多边形从大多边形中分割出去。即把这一图层设成可编辑,关闭其它图层;只选中里面的小多边形,在Editor工具条下单击Split工具,小多边形就从大多边形中除去,分割成内部岛状多边形和外部环状多边形。
4 结论
通过本次设计,使我对ArcGIS的一些基本操作有了一定的了解的基础上,在ArcGIS环境下建立了开阳县部分林业数据库。实现了预期的成果,完成所有预计的设计目标。
首先基于地理信息系统(GIS)的理论基础,以ArcGIS为平台建立数据库,利用ArcMap服务,栅格图形为背景,采用人机交互方式矢量化,方便了图形和属性信息的存储,完成了开阳县部分地区林地详查资料的处理,建立了林业数据库,其次研究了数据库的更新,以确保林地信息的准确性和现势性,方便人们查询。例如建立县级森林资源连续清查和二类调查数据库系统,完善了森林资源档案,并根据实际经营活动情况及生长模型及时更新数据,为及时准确地掌握森林资源状况和消长变化动态提供了依据。空间数据与属性数据的有机联结实现了双向查询,根据图形查询相应的属性数据,也可按照属性特点查找对应的地理坐标或图形。查询结果以专题图、统计图表等方式输出。
参考文献
[1] Wang Zhenghong,Li Xiaoping. Five-layer Web Development Model Based on J2EE Architecture[A]. Proceedings of 2nd International Conference on Science and Social Research(ICSSR 2013)[C]. 2013