ArcGIS ModelBuilder在“綠滿荊楚行動(dòng)”造林?jǐn)?shù)據(jù)檢查與統(tǒng)計(jì)中的應(yīng)用

王曉光++陳強(qiáng)++黃光體++王海芳++余昊??

摘要：“綠滿荊楚行動(dòng)”是湖北省委、省政府圍繞實(shí)現(xiàn)綠色全覆蓋目標(biāo)，用改革的思路和市場(chǎng)的辦法，全面深化國(guó)土綠化、增加森林資源總量、改善生態(tài)質(zhì)量、增強(qiáng)生態(tài)功能的重要舉措，“綠滿荊楚”造林?jǐn)?shù)據(jù)庫為“綠滿荊楚”造林綠化行動(dòng)的順利實(shí)施提供了數(shù)據(jù)支撐和決策依據(jù)。本文主要介紹了利用ArcGIS軟件ModelBuilder建模功能開發(fā)制作檢查和統(tǒng)計(jì)工具，快速準(zhǔn)確的對(duì)“綠滿荊楚”造林?jǐn)?shù)據(jù)庫成果進(jìn)行工作流式檢查和統(tǒng)計(jì)的案例和經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：ModelBuilder；綠滿荊楚；工作流；質(zhì)檢；統(tǒng)計(jì)

中圖分類號(hào)：S727文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1004-3020（2016）06-0054-04

綠滿荊楚行動(dòng)是湖北省委、省政府積極響應(yīng)國(guó)家大力推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)號(hào)召，圍繞實(shí)現(xiàn)綠色全覆蓋目標(biāo)，用改革的思路和市場(chǎng)的辦法，全面深化國(guó)土綠化、增加森林資源總量、改善生態(tài)質(zhì)量、增強(qiáng)生態(tài)功能的重要舉措。隨著綠滿荊楚行動(dòng)的全面推進(jìn)，為確保造林地塊真實(shí)可靠，加強(qiáng)對(duì)全省造林地塊成效進(jìn)行監(jiān)管，湖北省林業(yè)廳啟動(dòng)了“綠滿荊楚”造林?jǐn)?shù)據(jù)庫建設(shè)工作，為綠滿荊楚行動(dòng)全面有效推進(jìn)提供保障，為全省營(yíng)造林管理工作提供技術(shù)數(shù)據(jù)支撐。

2015年是綠滿荊楚行動(dòng)的啟動(dòng)年，經(jīng)初步統(tǒng)計(jì)，全省106個(gè)單位共造林約2507萬hm2，區(qū)劃近70 000個(gè)小班地塊，單位多、覆蓋面廣、數(shù)量大，如何在短時(shí)間內(nèi)對(duì)這些造林地塊數(shù)據(jù)進(jìn)行快速有效的檢查，確保最終入庫成果數(shù)據(jù)符合質(zhì)量要求，并通過對(duì)成果分類統(tǒng)計(jì)匯總，為各級(jí)政府、林業(yè)主管部門提供數(shù)據(jù)支撐服務(wù)，是一項(xiàng)非常重要的工作。

1工作內(nèi)容

根據(jù)對(duì)綠滿荊楚行動(dòng)造林綠化標(biāo)準(zhǔn)、檢查驗(yàn)收辦法、省級(jí)核查技術(shù)方案以及相關(guān)政策文件的研究和分析，對(duì)綠滿荊楚行動(dòng)造林成果數(shù)據(jù)的檢查主要包括圖形檢查和屬性檢查兩個(gè)方面，其中圖形檢查方面主要涉及造林地塊是否存在重復(fù)上報(bào)、是否存在多個(gè)單位對(duì)同一造林地塊同時(shí)上報(bào)，相鄰造林地塊之間是否存在重疊，造林地塊是否按小班區(qū)劃原則進(jìn)行區(qū)劃采集；屬性檢查方面主要對(duì)采集每個(gè)造林地塊的空間位置信息和屬性信息進(jìn)行約束性、規(guī)范性和唯一性檢查。

2技術(shù)路線和流程

湖北省綠滿荊楚行動(dòng)造林?jǐn)?shù)據(jù)由全省參與此次行動(dòng)的縣級(jí)林業(yè)主管部門技術(shù)人員采集提交，省級(jí)林業(yè)部門組織專業(yè)技術(shù)人員利用Arcgis軟件，以縣為單位對(duì)提交數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查。流程如下：

在流程實(shí)驗(yàn)階段，我們發(fā)現(xiàn)，如果純手工操作，步驟多工作量大，容易出現(xiàn)操作失誤，而且對(duì)檢查人員的操作要求較高。為了簡(jiǎn)化流程，提高工作效率和精度，我們探索研究利用ArcGIS的ModelBuilde建模功能，開發(fā)編制檢查工具，ModelBuilde模型建立的思路和方法[3]主要是通過將多個(gè)處理過程按照有序的步驟把他們連接起來，設(shè)定參數(shù)與變量，實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜問題的建模，簡(jiǎn)化操作步驟，將整個(gè)檢查轉(zhuǎn)化為可無人值守的工作流。ModelBuilde模型設(shè)計(jì)流程如下圖1。

3分項(xiàng)檢查及ModelBuilde模型建立

3.1重復(fù)造林地塊檢查

綠滿荊楚行動(dòng)造林?jǐn)?shù)據(jù)采集相對(duì)其它數(shù)據(jù)采集工作要復(fù)雜一些， 涉及到點(diǎn)、線、面三種類型的數(shù)據(jù)采集，最后，需要將點(diǎn)、線型數(shù)據(jù)按照規(guī)定的寬度緩沖成面后進(jìn)行合并，容易因人為因素導(dǎo)致部分或全部小班被多次合并，因此，必須對(duì)提交的數(shù)據(jù)進(jìn)行重復(fù)造林地塊檢查修改工作。

檢查思路：利用每個(gè)造林小班的中心點(diǎn)坐標(biāo)、面積值結(jié)合生成關(guān)鍵字的唯一性，檢查刪除重復(fù)多余小班。

ModelBuilde模型實(shí)現(xiàn)[2]：主要利用了ArcGIS中的添加字段、面轉(zhuǎn)點(diǎn)、生成中心點(diǎn)坐標(biāo)、連接、刪除相同等工具按照有序處理過程步驟把它們連接起來，并設(shè)定參數(shù)與變量，定制工作流式的重復(fù)造林地塊檢查修改ModelBuilde模型。

3.2超政區(qū)造林地塊檢查

為了防止存在越界造林或者將其它單位的造林地塊納入本行政區(qū)內(nèi)，需對(duì)提交的成果數(shù)據(jù)進(jìn)行是否超政區(qū)檢查。

檢查思路：篩選成果數(shù)據(jù)中的成片造林地塊，將其與所屬政區(qū)的行政界線圖層進(jìn)行空間疊加分析，同時(shí)刪除政區(qū)外小班。

ModelBuilde模型實(shí)現(xiàn)[3]：主要利用了ArcGIS中的篩選、裁剪、多部件檢查、合并等工具按照有序處理過程步驟把它們連接起來，并設(shè)定參數(shù)與變量，定制工作流式的重復(fù)造林地塊檢查修改ModelBuilde模型。

3.3造林地塊拓?fù)潢P(guān)系檢查

據(jù)統(tǒng)計(jì)，約占60%的技術(shù)人員在數(shù)據(jù)采集的過程中，容易出現(xiàn)相鄰造林地塊重疊或縫隙錯(cuò)誤，且大多重疊區(qū)域或縫隙都很小，很難通過人工進(jìn)行判讀查找，因此，需對(duì)提交的成果數(shù)據(jù)進(jìn)行拓?fù)潢P(guān)系檢查和修改。

檢查思路：篩選成果數(shù)據(jù)中的成片造林小班，對(duì)其建立拓?fù)潢P(guān)系，定義拓?fù)錂z查機(jī)制，將違反定義拓?fù)錂z查機(jī)制的錯(cuò)誤小班導(dǎo)出，并對(duì)原成片造林小班進(jìn)行修改更新。

ModelBuilde模型實(shí)現(xiàn)[3]：主要利用了ArcGIS中的篩選、建立數(shù)據(jù)庫、建立拓?fù)洹⒍x拓?fù)錂z查機(jī)制、導(dǎo)出錯(cuò)誤小班、更新、融合細(xì)碎小班、合并等工具按照有序處理過程步驟把他們連接起來，并設(shè)定參數(shù)與變量，定制工作流式的重復(fù)造林地塊檢查修改ModelBuilde模型。

3.4造林地塊跨林班檢查

根據(jù)對(duì)綠滿荊楚行動(dòng)造林綠化標(biāo)準(zhǔn)、作業(yè)設(shè)計(jì)及相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，所有成片造林小班必須按照小班區(qū)劃原則進(jìn)行區(qū)劃采集，每個(gè)造林小班不允跨村界、林班界，因此，需對(duì)提交的成果數(shù)據(jù)進(jìn)行是否跨林班界檢查。

檢查思路：篩選成果數(shù)據(jù)中的成片造林小班，將其與成果所屬行政區(qū)林班界圖進(jìn)行空間疊加分析，并自動(dòng)按林班界將跨界造林小班進(jìn)行分割。

ModelBuilde模型實(shí)現(xiàn)[3]：主要利用了ArcGIS中的篩選、標(biāo)識(shí)、計(jì)算面積、刪除碎面、合并等工具按照有序處理過程步驟把他們連接起來，并設(shè)定參數(shù)與變量，定制工作流式的造林地塊跨林班檢查修改ModelBuilde模型。

3.5屬性因子檢查

檢查內(nèi)容主要包括：檢查造林地塊行政區(qū)劃代碼是否與其行政區(qū)一致，檢查造林地塊的屬性內(nèi)容是否在設(shè)定的值域范圍內(nèi)，各屬性因子之間是否存在邏輯錯(cuò)誤等。

3.6檢查結(jié)果輸出

檢查工具運(yùn)行結(jié)束后，分別輸出最終圖形成果數(shù)據(jù)圖層，拓?fù)溴e(cuò)誤圖層、以及造林地塊屬性填寫錯(cuò)誤表，屬性錯(cuò)誤表可供各采集單位對(duì)造林地塊屬性進(jìn)行參考修改。

4結(jié)束語

ModelBuilde為設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)空間處理模型（包括工具、腳本和數(shù)據(jù)）提供了一個(gè)圖形化的建?？蚣?，在湖北省綠滿荊楚行動(dòng)造林?jǐn)?shù)據(jù)檢查與統(tǒng)計(jì)工作中發(fā)揮了重要作用，有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)：

（1）利用ModelBuilde將一系列操作步驟連接起來建立一個(gè)工作流式的處理模型，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的GIS任務(wù)簡(jiǎn)單化、計(jì)算機(jī)自動(dòng)化，減少大量人工處理的工作量，提高了工作效率，同時(shí)，也大大降低了人工處理的失誤概率。

（2）ModelBuilde提供一種簡(jiǎn)單的圖形化編程平臺(tái)，學(xué)習(xí)和理解相對(duì)比較容易，沒有專門學(xué)習(xí)過軟件編程的技術(shù)人員也可掌握使用。

參考文獻(xiàn)

[1]王冰. ArcGIS ModelBuilder在規(guī)劃編制成果建庫中的應(yīng)用[EB/OL].http：//www.cpiso.cn/jsyj/ghxx/2013/2/4/143.shtml.

[2]贊德伯根 （Paul A. Zandbergen） ，面向ArcGIS的Python腳本編程[M].北京：人民郵電出版社，2014：120123.

[3]David W. Allen.Getting to Know ArcGIS ModelBuilder[M].Esri Press，2014：240257.

（責(zé)任編輯：唐 嵐）