以全球地質(zhì)圖信息元數(shù)據(jù)為例實(shí)現(xiàn)Excel數(shù)據(jù)集到ArcGIS空間數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換

李慶哲 馬林霄 陳德穩(wěn) 詹勇

（中色地科礦產(chǎn)勘查股份有限公司，北京 100012）

以全球地質(zhì)圖信息元數(shù)據(jù)為例實(shí)現(xiàn)Excel數(shù)據(jù)集到ArcGIS空間數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換

李慶哲 馬林霄 陳德穩(wěn) 詹勇

（中色地科礦產(chǎn)勘查股份有限公司，北京 100012）

本文是對(duì)包含15 915行地質(zhì)圖信息元數(shù)據(jù)（每行元數(shù)據(jù)包含四個(gè)角點(diǎn)坐標(biāo)）的EXCEL做處理，形成包含X、Y坐標(biāo)序列數(shù)據(jù)，添加到ArcGIS中形成15 915×4個(gè)點(diǎn)要素，通過點(diǎn)轉(zhuǎn)閉合線和線轉(zhuǎn)面的工具處理，將其能在ArcGIS平臺(tái)下展示這些全球地質(zhì)圖件的形狀、位置和屬性信息，使之與Excel表格數(shù)據(jù)完全一致。實(shí)踐證明該方法簡單、有效，數(shù)據(jù)損失率低。

Excel；ArcGIS；點(diǎn)轉(zhuǎn)閉合線；渲染

1 背景介紹

隨著經(jīng)濟(jì)全球化趨勢(shì)加快和我國經(jīng)濟(jì)的未來發(fā)展需求，我國制定了“走出去”的發(fā)展戰(zhàn)略，引導(dǎo)、支持和鼓勵(lì)有實(shí)力的企業(yè)到境外合作開發(fā)短缺資源，以促進(jìn)國內(nèi)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和資源置換。企業(yè)要想“走出去”，首先就要解決“去哪兒”“找什么”的問題。因此，迫切需要對(duì)全球各國的地質(zhì)、礦產(chǎn)、投資、法規(guī)等各方面信息有初步的了解。中國地質(zhì)調(diào)查局發(fā)展研究中心啟動(dòng)了“國外地質(zhì)礦產(chǎn)信息采集及整合”項(xiàng)目，目的就是收集、整理各國的地質(zhì)礦產(chǎn)方面的信息，為國家和企業(yè)提供信息咨詢和決策服務(wù)。本文旨在利用ArcGIS平臺(tái)空間可視化展示收集到的Excel礦產(chǎn)信息元數(shù)據(jù)，每條礦產(chǎn)信息數(shù)據(jù)在ArcGIS顯示為由四個(gè)角點(diǎn)坐標(biāo)位置組成的圖框，并附帶其共21類屬性信息（包括國家、比例尺、出版時(shí)間、圖件名稱、語種、資料內(nèi)容、索書號(hào)等），這樣既可以揭示收集到的礦產(chǎn)數(shù)據(jù)的隱藏特征和分布規(guī)律，也可以實(shí)現(xiàn)快速查詢和成圖的功能。本文重點(diǎn)論述實(shí)現(xiàn)Excel數(shù)據(jù)集到ArcGIS空間信息轉(zhuǎn)換的技術(shù)方法。

2 技術(shù)實(shí)現(xiàn)

本文的全球礦產(chǎn)信息元數(shù)據(jù)為Excel表格數(shù)據(jù)（圖1），共15915行礦產(chǎn)信息元數(shù)據(jù)，是由最大最小經(jīng)緯度（紅色圖框標(biāo)記）和其他21類信息（包括國家、比例尺、出版時(shí)間、圖件名稱、語種、資料內(nèi)容、索書號(hào)等）組成。但是，這種格式不能直接導(dǎo)入ArcGIS，需要對(duì)其處理為Arc?GIS可讀的Excel點(diǎn)文件。由Excel坐標(biāo)表依次生成Arc?GIS點(diǎn)、線、面圖層，然后再進(jìn)行屬性連接，渲染成果，達(dá)到空間信息查詢和檢索目的［1］。

圖1 原始EXCEL數(shù)據(jù)

圖2 處理后EXCEL數(shù)據(jù)

圖3 批量點(diǎn)位置和屬性

2.1 創(chuàng)建Excel點(diǎn)文件

將本文Excel表格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)成Excel點(diǎn)文件，即：第一列為點(diǎn)號(hào)，接著兩列為X、Y坐標(biāo)，表格第一行最好為ID、X、Y。以經(jīng)緯度的形式展示X和Y坐標(biāo)的點(diǎn)（圖2紅色圖框部分）。其中南緯、西經(jīng)必須以負(fù)值表示，北緯、東經(jīng)為正值，處理步驟如下。

利用Excel表格功能從元數(shù)據(jù)中提取每個(gè)圖名的四個(gè)拐點(diǎn)坐標(biāo)，分別編號(hào)1、2、3、4，其中東經(jīng)以正值表示，南緯以負(fù)值表示。

①首先復(fù)制元數(shù)據(jù)，緊鄰元數(shù)據(jù)粘貼，保持與元數(shù)據(jù)列對(duì)應(yīng)，同樣操作3次。

②添加3個(gè)空列，分別放X、Y和拐點(diǎn)序號(hào)，X對(duì)應(yīng)經(jīng)度，Y對(duì)應(yīng)緯度。每幅圖有四個(gè)拐點(diǎn)，每個(gè)以1行數(shù)據(jù)表示，按順時(shí)針或逆時(shí)針方向1、2、3、4標(biāo)記拐點(diǎn)序號(hào)。

2.2 ArcGIS點(diǎn)數(shù)據(jù)導(dǎo)入

將制作好的表格通過Arcmap中的文件→添加數(shù)據(jù)→添加XY數(shù)據(jù)進(jìn)行表格導(dǎo)入，選擇表格、坐標(biāo)系，導(dǎo)入到ARCGIS10.1中，導(dǎo)入時(shí)軟件要求的X、Y應(yīng)分別對(duì)應(yīng)上述②步驟Excel表格中新添加的X和Y列［2］。

2.3 保存點(diǎn)文件

在ArcGIS左邊的文件框中選擇Sheet1$Events文件點(diǎn)右鍵→數(shù)據(jù)→導(dǎo)出數(shù)據(jù)，再點(diǎn)ok即可生成shapefile點(diǎn)文件，屬性包括拐點(diǎn)序號(hào)和21條元數(shù)據(jù)屬性信息。圖3顯示了Excel中的批量點(diǎn)在ArcGIS中的位置和屬性形式。

2.4 ArcGIS批量點(diǎn)生成線

在ARCTOOL數(shù)據(jù)管理工具→要素→點(diǎn)集轉(zhuǎn)線，將shapefile點(diǎn)文件作為輸入要素，點(diǎn)文件屬性字段“拐點(diǎn)序號(hào)”作為排序字段，屬性字段“序號(hào)”作為線文件字段，勾選閉合線，輸出要素即為以文件名為屬性的閉合線文件框，圖4中顯示了批量點(diǎn)生成的線文件和屬性，即全球的地質(zhì)圖件邊框框架。

圖4 批量點(diǎn)生成的線文件

2.5 ArcGIS批量線生成面

在ARCTOOL數(shù)據(jù)管理工具→要素→要素轉(zhuǎn)面，將上一步中輸出的線文件作為輸入要素，一步即可得到面要素文件，但是在此步驟中有一個(gè)問題必須指出，在點(diǎn)轉(zhuǎn)線文件的時(shí)候只保留了“序號(hào)”屬性字段，因此線轉(zhuǎn)換的面要素文件也只有“序號(hào)”屬性字段，造成了嚴(yán)重的屬性信息內(nèi)容丟失，這就使原始元數(shù)據(jù)變成空間信息變得不可取。

解決辦法：使用ArcGIS要素的“連接和關(guān)聯(lián)”功能，將“序號(hào)”字段作為基于字段將2.3中的生成的點(diǎn)文件和2.5中生成的面文件做屬性內(nèi)容連接，由此可將點(diǎn)要素字段中21類屬性內(nèi)容全部連接到面要素字段里［3］。至此，得到帶有屬性的面文件（見圖5），此面文件即代表了相應(yīng)的地質(zhì)圖件在地球上的分布位置，其數(shù)據(jù)庫內(nèi)包含了原始Excel文件數(shù)據(jù)中的21類屬性字段內(nèi)容，為后面圖件的渲染、出圖及數(shù)據(jù)庫內(nèi)容查詢功能提供了保障。

圖5 帶有屬性的面文件

3 成果渲染和查詢

對(duì)一個(gè)項(xiàng)目的成果來說，渲染是非常重要的，渲染可以起到錦上添花的作用，可以將一個(gè)項(xiàng)目的成果很美觀地展示給第三方觀看和學(xué)習(xí)。

使用“國家名稱”作為類別值字段將全球的地質(zhì)信息來進(jìn)行圖件的繪制、渲染和展示是非常直觀的，在屬性→符號(hào)系統(tǒng)→類別中以國家為類別，以不同顏色渲染顯示不同國家的地質(zhì)圖框的位置和空間分布（見圖6）。

圖6 每幅地質(zhì)圖框的屬性信息檢索結(jié)果

將渲染生成的結(jié)果面文件，通過直觀的位置分布來查詢每個(gè)面文件所代表的圖件的屬性信息，如圖件所在的國家名稱、國家代碼、圖件名稱、比例尺、出版時(shí)間、語種、資料內(nèi)容、索書號(hào)等一系列屬性內(nèi)容，方法簡單有效。

4 討論

本文通過對(duì)龐大的Excel數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，在ArcGIS中可以形象地展示全球地質(zhì)圖件的形狀和分布位置，再按照國家作為累字段進(jìn)行渲染，可作為正規(guī)地圖出版；也可以直觀地檢索和查詢每個(gè)圖件的屬性信息，如國家、比例尺、出版時(shí)間、圖件名稱、語種、資料內(nèi)容、索書號(hào)等字段內(nèi)容。

由此可見，將Excel的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為GIS空間信息數(shù)據(jù)，能有效實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在空間信息和屬性的表達(dá)和管理［4］。且建設(shè)的ArcGIS數(shù)據(jù)庫屬性內(nèi)容與原始Excel表格數(shù)據(jù)完全一致。實(shí)踐證明該方法簡單、有效，數(shù)據(jù)損失率低。

［1］豐繼林，劉帥，黃猛.Excel數(shù)據(jù)與GIS空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換技術(shù)研究［J］.中國新通信，2013（10）：90-91.

［2］馬旭東，閆利，史玉龍.利用地圖圖形數(shù)據(jù)建立ArcGIS數(shù)據(jù)庫的方法研究［J］.測(cè)繪通報(bào)，2008（6）：65-68.

［3］馬旭東，陳艷艷，史玉龍.利用MapGIS數(shù)據(jù)建立ArcInfo地圖數(shù)據(jù)庫的方法研究［J］.測(cè)繪科學(xué)，2009（1）：122-126.

［4］任宏權(quán)，秦先鋒.利用ArcGIS、Excel進(jìn)行地理國情普查生產(chǎn)過程管理［J］.測(cè)繪技術(shù)裝備，2014（4）：74-78.

The Transformation of Excel Data Set into ArcGIS Spatial Information Based on the Global Geological Map Information Metadata

Li QingzheMa LinxiaoChen DewenZhan Yong
（Sinotech Minerals Exploration Co.,LTd.，Beijing100012）

This paper is on the mineral contains 15 915 rows(each row metadata information metadata contains four corner coordinates)Excel treatment,including X,Y coordinates the formation of sequence data,added to the ArcGIS form 15 915×4 elements,turn the closed line through the point and line to the surface processing tool,can show the shape,the location and attribute information of the global mineral maps in the ArcGIS platform,which is consistent with the Excel table data.The practice shows that the method is simple and effective,and the data loss rate is low.

Excel；ArcGIS；point to line；rendering

U675.81

A

1003-5168（2017）08-0018-03

2017-07-03

“一帶一路”礦產(chǎn)資源信息采集與綜合研究二級(jí)項(xiàng)目之“一帶一路”沿線國家地質(zhì)礦產(chǎn)數(shù)據(jù)庫建設(shè)子項(xiàng)目資助。

李慶哲（1989-），男，本科，助理工程師，研究方向：地質(zhì)礦產(chǎn)及勘查。