基于ArcGIS10的地圖拼接與輸出

汪自勝

（舒城縣林業(yè)局，安徽 六安 231300）

基于ArcGIS10的地圖拼接與輸出

汪自勝

（舒城縣林業(yè)局，安徽 六安 231300）

本文以森林資源規(guī)劃設(shè)計(jì)調(diào)查過程中標(biāo)準(zhǔn)分幅地圖處理工作實(shí)踐為例，詳細(xì)總結(jié)了利用ArcGIS10建立圖幅結(jié)合圖、實(shí)現(xiàn)快速地理配準(zhǔn)，建立鑲嵌數(shù)據(jù)集、實(shí)現(xiàn)無縫拼接，通過數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)頁面批量輸出分村地圖的方法與過程，并對(duì)處理過程中常見問題提出了處理意見。

森林資源調(diào)查；ArcGIS；地圖；拼接；輸出

在森林資源調(diào)查工作中，經(jīng)常要將標(biāo)準(zhǔn)分幅的地圖進(jìn)行拼接和輸出。利用 ArcGIS軟件，將掃描的地圖圖像經(jīng)過配準(zhǔn)、鑲嵌可以實(shí)現(xiàn)地圖的無縫拼接，再根據(jù)需要輸出特定區(qū)域的圖像。以下是筆者在縣級(jí)森林資源規(guī)劃設(shè)計(jì)調(diào)查工作實(shí)踐過程中，基于ArcGIS10平臺(tái)，對(duì)全縣1：10000地形圖拼接與輸出方法的總結(jié)。

1 地理配準(zhǔn)

地理配準(zhǔn)的目的是為掃描的地圖圖像指定正確的投影系統(tǒng)和坐標(biāo)值。標(biāo)準(zhǔn)分幅地形圖地理配準(zhǔn)最常用的方法是直接輸入四個(gè)內(nèi)圖框角點(diǎn)的坐標(biāo)值。這種方法具有簡(jiǎn)單、易操作的優(yōu)點(diǎn)。但對(duì)于需要一次完成數(shù)百?gòu)埖貓D的地理配準(zhǔn)，就難免顯得太慢。在ArcGIS10平臺(tái)上，通過建立圖幅接合圖、自動(dòng)捕捉圖框角點(diǎn)，可以加快配準(zhǔn)的速度，而且不易出錯(cuò)。

1.1 建立圖幅接合圖

啟動(dòng)ArcGIS10中的ArcMap組件，新建空白文檔，為數(shù)據(jù)框指定正確的地理坐標(biāo)系（Geographic Coordinate Systems）：“GCS_Xian_1980。 執(zhí) 行ArcToolbox的“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)頁面”中的“格網(wǎng)索引要素”工具。在“輸出要素類”中指定需要生成接合圖文件的位置和文件名；在“輸入要素”中選擇一個(gè)具有與生成區(qū)域相同范圍的要素“舒城縣縣界”；在面寬度和高度中輸入1：10000標(biāo)準(zhǔn)分幅地形圖的經(jīng)度跨度“0.0625”和緯度跨度“0.041666667”；在面格網(wǎng)原點(diǎn)坐標(biāo)中輸入舒城縣范圍內(nèi)最左下方那張地圖左下內(nèi)圖框角點(diǎn)經(jīng)度“116.375”和緯度“31”（見圖1）。

工具將自動(dòng)生成舒城縣1：10000地圖的圖幅接合圖面要素文件，每個(gè)面的邊界就是代表每張標(biāo)準(zhǔn)分幅圖的內(nèi)圖框邊界。在生成接合圖文件后，我們可以打開屬性表，利用“PageName”字段中存貯的頁名稱與圖幅號(hào)對(duì)應(yīng)關(guān)系，將頁名稱替換成圖幅號(hào)；也可以利用每個(gè)面要素的中心坐標(biāo)值，利用公式自動(dòng)生成圖幅號(hào)（見圖2）。

1.2 快速配準(zhǔn)

為了方便定位，根據(jù)結(jié)合圖要素的“PageName”字段中存貯的圖幅號(hào)對(duì)每個(gè)圖幅框進(jìn)行自動(dòng)標(biāo)注，在配準(zhǔn)時(shí)，自動(dòng)捕捉與圖幅號(hào)相對(duì)應(yīng)面要素的四個(gè)拐點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)值自動(dòng)輸入。四個(gè)拐點(diǎn)捕捉完成后，執(zhí)行“更新配準(zhǔn)”。有了結(jié)合圖的幫助，配準(zhǔn)工作輕松多了（見圖3）。

2 圖幅鑲嵌

將僅經(jīng)過配準(zhǔn)的地圖直接添加到一起時(shí)，會(huì)因?yàn)榈貓D外圖框元素等，彼此重疊對(duì)地圖造成覆蓋。要想實(shí)現(xiàn)地圖間的無縫拼接，在ArcGIS10中比較好的是鑲嵌。鑲嵌，需要經(jīng)過建立鑲嵌數(shù)據(jù)集、導(dǎo)入配準(zhǔn)好的地圖圖像，用圖幅結(jié)合圖更新覆蓋區(qū)等步驟才能實(shí)現(xiàn)。

2.1 建立鑲嵌數(shù)據(jù)集

在建立的地理數(shù)據(jù)庫快捷菜單上選擇“新建-鑲嵌數(shù)據(jù)集”，為鑲嵌數(shù)據(jù)集指定名稱，并根據(jù)配準(zhǔn)好的地圖圖像導(dǎo)入坐標(biāo)系，完成鑲嵌數(shù)據(jù)集的創(chuàng)建（見圖4）。

2.2 導(dǎo)入配準(zhǔn)好的地圖圖像

在鑲嵌數(shù)據(jù)集創(chuàng)建好后，通過鑲嵌數(shù)據(jù)集上的快捷菜單“添加?xùn)鸥駭?shù)據(jù)”項(xiàng)批量導(dǎo)入配準(zhǔn)好的地圖圖像（見圖5）。

鑲嵌數(shù)據(jù)集具有三個(gè)圖層（見圖6）。

（1）邊界：用來定義整個(gè)數(shù)據(jù)集的有效顯示范圍。

（2）覆蓋區(qū)：用來定義數(shù)據(jù)集中每幅地圖圖像的有效顯示范圍。覆蓋區(qū)要素的屬性表里具有存貯每幅圖像的名稱等重要信息。

（3）圖像：定義數(shù)據(jù)集中圖像的對(duì)比度、亮度和透明度等顯示效果。

2.3 更新覆蓋區(qū)

剛導(dǎo)入地圖圖像時(shí)，鑲嵌數(shù)據(jù)集的默認(rèn)覆蓋區(qū)是整幅圖像邊界，需要用圖幅結(jié)合圖將其更新成圖幅的內(nèi)圖框，使每幅圖像僅顯示內(nèi)圖框的內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)無縫拼接。利用ArcToolbox工具箱中“數(shù)據(jù)管理工具-柵格-鑲嵌數(shù)據(jù)集”下的“導(dǎo)入鑲嵌數(shù)據(jù)集邊界”即可完成。

在“鑲嵌數(shù)據(jù)集”中選擇準(zhǔn)備更新覆蓋區(qū)的鑲嵌數(shù)據(jù)集；在“目標(biāo)要素類”中選擇“FOOTPRINT”；在“目標(biāo)連接字段”中選擇覆蓋區(qū)屬性表中的“Name”字段；在“輸入要素類”中選擇用來更新覆蓋區(qū)的接合圖文件；在“輸入連接字段”中選擇存貯著圖幅號(hào)信息的“PageName”字段，執(zhí)行覆蓋區(qū)更新，完成無縫拼接（見圖7）。

3 輸出地圖

為了方便野外調(diào)查攜帶和使用，需要按鄉(xiāng)鎮(zhèn)、行政村、林場(chǎng)輸出A3幅面的紙質(zhì)圖。利用ArcGIS10的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)頁面工具，通過設(shè)置統(tǒng)一頁面布局模板，可以輕松地完成此項(xiàng)工作。

3.1 添加索引圖層

按行政村輸出地圖，必須首先在ArcMap中添加一個(gè)包含全縣行政村的面圖層，作為輸出時(shí)的索引圖層。在行政村面要素的屬性表中需要有存貯著“鄉(xiāng)鎮(zhèn)”和“行政村”名稱信息的字段（見圖8）。

3.2 添加地圖元素

在頁面設(shè)置中設(shè)置好頁面大小，在布局窗口中添加好圖紙標(biāo)題名稱、指北針、比例尺、圖例等基本地圖元素。

3.3 設(shè)置數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)頁面

在“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)頁面”工具條上點(diǎn)擊“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)頁面設(shè)置”按鈕，在彈出對(duì)話框中的“定義”選項(xiàng)卡中，勾選“啟用數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)頁面”；選擇“索引圖層數(shù)據(jù)框”為“圖層”；“索引圖層”為“行政村面”；“索引字段”為行政村面要素中存貯有村名稱的“村、林場(chǎng)”字段；在“排序字段”中選擇“鄉(xiāng)鎮(zhèn)名”；在“起始頁碼”中輸入“1”；在“范圍”選項(xiàng)卡中勾選“最佳大小”，以使輸出的地圖可以根據(jù)每個(gè)村面大小動(dòng)態(tài)調(diào)整比例尺。設(shè)置完成后，在“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)頁面”工具中點(diǎn)擊“頁面文本”下面的“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)頁面名稱”和“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)頁面頁碼”，向地圖中添加行政村名稱和頁碼，設(shè)置好大小、格式，拖放到滿意的位置（見圖9）。

3.4 批量輸出

完成數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)頁面的設(shè)置，就可以進(jìn)行圖紙輸出了。點(diǎn)擊文件主菜單下的“打印”或“導(dǎo)出地圖”，設(shè)置好輸出的頁碼范圍和格式，就可以按要求批量輸出地圖（見圖10）。

3 幾點(diǎn)體會(huì)

（1）在地理配準(zhǔn)時(shí)，為了提高速度，需要在圖幅結(jié)合圖圖層與配準(zhǔn)圖像間快速切換?？梢愿鶕?jù)個(gè)人習(xí)慣，利用圖層菜單中的“縮放到圖層”、工具條上的“返加上一視圖”、結(jié)合鍵盤快捷鍵來操作。在利用自動(dòng)捕捉功能輸入坐標(biāo)值時(shí)，關(guān)閉掉不需要的特征點(diǎn)捕捉，僅保留“交點(diǎn)”和“拐點(diǎn)”捕捉。

（2）在建立圖幅結(jié)合圖時(shí)，數(shù)據(jù)框的坐標(biāo)系選擇“Geographic Coordinate Systems” （地理坐標(biāo)系），不要選擇“Projected Coordinate Systems”（投影坐標(biāo)系），否則在“建立索引格網(wǎng)要素”對(duì)話框中將可能無法以十進(jìn)制度為單位輸入“面格網(wǎng)原點(diǎn)坐標(biāo)”值。如果想建立投影坐標(biāo)系圖幅結(jié)合圖，可以在建成后利用ArcToolbox工具箱中的要素投影工具來實(shí)現(xiàn)。

（3）在建立鑲嵌數(shù)據(jù)集時(shí)，為數(shù)據(jù)集指定的坐標(biāo)系要與準(zhǔn)備導(dǎo)入的圖像坐標(biāo)系一致。創(chuàng)建好的鑲嵌數(shù)據(jù)集僅是對(duì)導(dǎo)入的圖像進(jìn)行管理和設(shè)置，并不包括圖像本身。因此在移動(dòng)復(fù)制數(shù)據(jù)集時(shí)，要連同圖像一起移動(dòng)復(fù)制。

（4）在“更新覆蓋區(qū)”時(shí)，用來連接“覆蓋區(qū)要素”與“圖幅結(jié)合圖”的索引字段要一一對(duì)應(yīng)，同時(shí)注意區(qū)分字母大小寫，“h50g011047”與“H50G011047”的值是不相等的。如果無法對(duì)應(yīng)，可以利用“編輯工具”對(duì)表的屬性值進(jìn)行編輯。

（5）完成無縫拼接后，可以利用ArcToobox工具箱中“鑲嵌數(shù)據(jù)集”下面的“構(gòu)建金字塔”工具來建立不同級(jí)別的地圖圖像，以提高刷新圖像時(shí)的響應(yīng)速度。

（6）通過“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)頁面”工具，實(shí)現(xiàn)按索引圖層要素批量輸出地圖。可以進(jìn)一步利用ArcToobox工具箱中“制圖工具-數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)頁面”下的“帶狀地圖索引要素”，根據(jù)道路中心線等線型要素來創(chuàng)建帶狀索引圖層，實(shí)現(xiàn)沿道路中心線，以一定寬度輸出帶狀地圖；還可以通過“計(jì)算格網(wǎng)收斂角”，在“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)頁面設(shè)置”中設(shè)置角度旋轉(zhuǎn)，輸出沿道路中心線走向旋轉(zhuǎn)的圖紙。

（7）在批量輸出時(shí)，如果一次性輸出的地圖頁數(shù)過多，可能會(huì)因?yàn)閮?nèi)存不足，導(dǎo)致錯(cuò)誤?？梢酝ㄟ^運(yùn)行ArcGIS程序安裝位置中的“Utilities”子文件夾下AdvancedArcMapSettings.exe程序，將“Print/Export”選項(xiàng)卡上的Temporary metafile size limit值調(diào)整到合適的大小來解決（最大200MB）。

S711

A

2095-0152（2015）03-0068-03

2015-02-25

2015-04-04

汪自勝（1972- ），男，林業(yè)工程師，主要從事資源管理工作。E-mail:1286883819@qq.com

楊婷婷）