淺議谷歌地球在基層林業(yè)調(diào)查工作中的應(yīng)用

（甘肅省高臺縣林業(yè)調(diào)查規(guī)劃隊(duì)，甘肅 高臺 734300）

當(dāng)前基層林業(yè)調(diào)查工作主要包括森林資源調(diào)查、造林作業(yè)設(shè)計(jì)、林政資源案件調(diào)查及林地資源管理等工作，涉及的外業(yè)調(diào)查工作量較大，專業(yè)的地理信息軟件操作難度大且配發(fā)的遙感影像因?qū)偕婷芪募窒扌源?，難以在全縣各林業(yè)基層部門中廣泛推廣應(yīng)用，因此將Google Earth提供的免費(fèi)影像資源運(yùn)用到基層林業(yè)工作中，為“3S”技術(shù)與傳統(tǒng)林業(yè)工作的結(jié)合提供了一個較為可行的案例，為優(yōu)化林業(yè)管理，提升基層林業(yè)工作效率起到較好的作用。

一、材料與方法

（一）研究區(qū)域概況

高臺縣位于河西走廊中部，黑河中游下段，總體地貌比較簡單，可劃分為三部分，即北部為合黎山中低山區(qū)，中部為黑河河谷盆地（平原綠洲區(qū)），南部為祁連山及分支榆木山中高山區(qū)，總體地勢是南、北高，中間低。根據(jù)高臺縣森林資源規(guī)劃設(shè)計(jì)調(diào)查成果和2010年高臺縣林地落界成果，高臺縣現(xiàn)有林地面積78 499.30hm2，林地面積占全縣土地面積18.40%，其中：有林地4 350.96hm2，疏林地250.83hm2，灌木林地43 237.3hm2，未成林地2 130.13hm2，苗圃地144.91hm2，無立木林地421.19hm2，宜林地27 907.61hm2，林業(yè)生產(chǎn)輔助用地56.37hm2。

（二）研究工具

ArcGIS軟件是由美國Esri公司研發(fā)的構(gòu)建于工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)之上的無縫擴(kuò)展的GIS產(chǎn)品家族。整合了數(shù)據(jù)庫、軟件工程、人工智能、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、云計(jì)算等主流的IT技術(shù)，宗旨在為用戶提供一套完整的、開放的企業(yè)級GIS解決方案。無論是在桌面端、服務(wù)器端、瀏覽器端、移動端乃至云端，ArcGis都有與之對應(yīng)的組件，并且可由用戶自由定制，以滿足不同層次的應(yīng)用需求。Google Earth是美國谷歌公司開發(fā)的一款大眾化軟件，可提供較為清晰的免費(fèi)衛(wèi)星影像資源（影像分辨率為 2～4m），并實(shí)時進(jìn)行更新，同時也可查看往期影像，形成對比。

（三）計(jì)算偏移量

在ArcGIS軟件下新建點(diǎn)shape文件，通過利用該縣正在開展的林地更新工作下發(fā)的全縣遙感影像數(shù)據(jù)（西安80坐標(biāo)系），在全縣范圍內(nèi)盡可能滿幅均勻選取控制點(diǎn)，控制點(diǎn)應(yīng)選取影像上易分辨且較精細(xì)的特征點(diǎn)，如道路交叉點(diǎn)、河流彎曲或分叉處、湖泊邊緣、城廓邊緣等，創(chuàng)建點(diǎn)圖形，在ArcGIS軟件中打開屬性表，分別創(chuàng)建x、y字段（字段類型為長整形），利用ArcGIS軟件計(jì)算出選取的控制點(diǎn)的x、y坐標(biāo)值。打開Google Earth軟件，先對軟件投影進(jìn)行設(shè)置（Google Earth提供WGS-84地理坐標(biāo)系和WGS-84通用墨卡托投影（UTM）兩種坐標(biāo)系），選擇WGS-84通用墨卡托投影（UTM）坐標(biāo)系。然后將ArcGIS軟件下已創(chuàng)建的點(diǎn)文件下的DBF文件單獨(dú)復(fù)制出來，利用EXCELL軟件打開（EXCELL2003可以直接打開dbf文件，2003版本以上軟件可以先打開軟件通過打開命令打開dbf文件），分別在x、y后新插入一列為x1、y1,在Google Earth中按照ArcGIS軟件下選取的控制點(diǎn)一一對應(yīng)的將Google Earth中對應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)填寫到x1、y1中，計(jì)算出x、y，x1、y1的坐標(biāo)值的差值，利用加權(quán)平均值的方法計(jì)算出ArcGIS軟件中創(chuàng)建的控制點(diǎn)與Google Earth軟件下讀取的坐標(biāo)值的偏移量。

（四）Google Earth數(shù)據(jù)圖形的轉(zhuǎn)換

復(fù)制一份本縣的林地資源數(shù)據(jù)圖形在ArcGIS軟件下將其打開，在編輯狀態(tài)下，選取文件所有的圖形小班，利用移動命令按照已經(jīng)算出的坐標(biāo)值偏移量進(jìn)行偏移并保存，依據(jù)涉密要求，選擇保留部分屬性因子（在Google Earth中僅可以查看地類、小班、面積等）及圖形小班（僅林地小班）單獨(dú)導(dǎo)出。在ArcGIS軟件下選擇用ARCTOOLBOX轉(zhuǎn)換工具里的要素轉(zhuǎn)KML工具，將單獨(dú)導(dǎo)出的shape圖形文件轉(zhuǎn)換成KML文件數(shù)據(jù)。

（五）在Google Earth中打開數(shù)據(jù)圖形

打開Google Earth軟件，點(diǎn)擊打開，選取已經(jīng)轉(zhuǎn)換好的KML文件單擊確定，Google Earth軟件將會打開KML文件圖形（在轉(zhuǎn)換時源數(shù)據(jù)坐標(biāo)系采用西安80坐標(biāo)系，在無坐標(biāo)系狀態(tài)下會出現(xiàn)位置錯誤現(xiàn)象），此時就可以利用Google Earth軟件提供的免費(fèi)的遙感影像進(jìn)行開展林業(yè)基層調(diào)查、林地資源管理等工作，同時也可利用歷史影像與本期影像比對，判斷轄區(qū)內(nèi)林地資源的變化情況，有利于基層林業(yè)工作者方便管理轄區(qū)內(nèi)的林地資源。

（六）在Google Earth中創(chuàng)建數(shù)據(jù)圖形

在基層林業(yè)調(diào)查工作中也可以利用Google Earth繪制圖形，在Google Earth中點(diǎn)擊工具欄“添加多邊形”工具按鈕或在菜單欄“添加”下拉式菜單中的“多邊形”（快捷鍵Ctrl+Shift+G），將“十字”光標(biāo)中心沿面（毀林開墾地、新造林地）明顯的折點(diǎn)，點(diǎn)擊左鍵確定。同時可利用對話框?qū)π陆ǖ亩噙呅芜M(jìn)行重命名或?qū)傩詡渥ⅲㄔ?毀林單位、株行距、樹種），也可對多邊形邊線的顏色、寬度、透明度、填充顏色進(jìn)行調(diào)整。也可將新建的KML圖形文件在ArcGIS軟件下利用轉(zhuǎn)換工具將KML圖形文件轉(zhuǎn)換為shape文件格式，利用計(jì)算出的坐標(biāo)值的偏移量（數(shù)值在正負(fù)上與之前的相反）移動后在ArcGIS軟件下進(jìn)行后期編輯處理。

二、Google Earth在基層林業(yè)調(diào)查工作中的優(yōu)勢

（一）易操作便于廣泛推廣應(yīng)用

Google Earth軟件相對于專業(yè)性較強(qiáng)的ArcGIS軟件而言，其操作簡單易掌握，對軟件操作者專業(yè)性要求不高，適合在軟件操作專業(yè)性不強(qiáng)的基層林業(yè)部門推廣應(yīng)用，能利用其最新的影像資源更有效的對所在轄區(qū)內(nèi)的林地林木資源進(jìn)行管理，及時發(fā)現(xiàn)并制止毀林開墾案件的發(fā)生，有效的保證該縣的林地、林木資源不被破壞。

（二）節(jié)省時間效率高

傳統(tǒng)的林業(yè)調(diào)查工作一般多采用地形圖深入實(shí)地進(jìn)行區(qū)劃調(diào)查，被調(diào)查的地塊常常四至不規(guī)則或缺少明顯地標(biāo)參照，要詳實(shí)地定位某一點(diǎn)、線、區(qū)域，并繪制成工作圖形，其勞動強(qiáng)度大，精度低，而利用Google Earth開展基層林業(yè)調(diào)查工作，利用其提供的高清影像，可以直接在軟件下先對圖形進(jìn)行區(qū)劃，然后到實(shí)地進(jìn)行驗(yàn)證即可。

（三）降低調(diào)查所需經(jīng)費(fèi)

目前下發(fā)的影像多是法國SPOT 5影像，該影像由專業(yè)的從事地理信息的公司制作，其價格非常昂貴，加之影像更新速度快，一般的基層林業(yè)調(diào)查單位難以購買，而谷歌地球影像數(shù)據(jù)是一款免費(fèi)的軟件，在使用成本上遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于法國SPOT 5影像，更適合在基層林業(yè)調(diào)查工作中推廣應(yīng)用。