ArcGIS在中山市糧食生產(chǎn)功能區(qū)數(shù)字正射影像圖處理中的應(yīng)用

陸龍平

摘 要 近年來，糧食安全問題逐漸得到人們重視，保障糧食安全與生產(chǎn)能力的需求空前劇增，糧食生產(chǎn)功能區(qū)劃定工作刻不容緩?；诖耍治隽思Z食生產(chǎn)功能區(qū)劃定工作的必要性，并對采用地理信息系統(tǒng)軟件ArcGIS對糧食生產(chǎn)功能區(qū)數(shù)字正射影像圖處理的實際應(yīng)用進行探討，以實現(xiàn)信息化和精準化管理等工作，更好地完成糧食生產(chǎn)功能區(qū)劃分。

關(guān)鍵詞 糧食生產(chǎn)功能區(qū);數(shù)字正射影像圖;ArcGIS

中圖分類號：F326.11 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.14.088

中國土地資源遼闊，自然資源豐富，但人口眾多，人均資源占有量非常少。我國的國土面積約占世界陸地面積的6.44%，排名世界第三位;全球耕地面積約14.7億公頃，我國耕地面積約1.3億公頃，我國耕地面積約占全球耕地面積的7%，排名世界第四位，但人均耕地面積不到世界人均40%。

近年來，國家出臺了一系列強農(nóng)惠農(nóng)富農(nóng)的政策，使糧食生產(chǎn)連年豐收，重要農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)能力不斷增強[1]。但是，我國農(nóng)業(yè)仍存有生產(chǎn)基礎(chǔ)不牢固，工業(yè)化、城鎮(zhèn)化發(fā)展和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地矛盾不斷凸顯的問題，保障糧食和重要農(nóng)產(chǎn)品供給任務(wù)仍然艱巨[2]。

2017年，習(xí)近平總書記在中央農(nóng)村工作會議上強調(diào)：“中國人的飯碗要牢牢端在自己手上，我們的飯碗應(yīng)該主要裝中國糧。保障糧食安全關(guān)鍵是要保糧食生產(chǎn)能力，確保需要時能產(chǎn)得出、供得上。這就要求我們守住耕地紅線，把高標準農(nóng)田建設(shè)好，把農(nóng)田水利搞上去，把現(xiàn)代種業(yè)、農(nóng)業(yè)機械等技術(shù)裝備水平提上來，把糧食生產(chǎn)功能區(qū)劃好建設(shè)好，真正把藏糧于地、藏糧于技戰(zhàn)略落到實處?！崩羁藦娍偫韽娬{(diào)：“落實農(nóng)業(yè)功能區(qū)制度。這是優(yōu)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力布局、發(fā)揮各地比較優(yōu)勢的重要部署，也是保護農(nóng)業(yè)資源環(huán)境的重大舉措。各地要加快劃定和建設(shè)糧食生產(chǎn)功能區(qū)、重要農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)保護區(qū)，推進特色農(nóng)產(chǎn)品優(yōu)勢區(qū)創(chuàng)建?！苯⒓Z食生產(chǎn)功能區(qū)是貫徹落實習(xí)近平總書記“三農(nóng)”思想的重大舉措，是黨中央、國務(wù)院的重大決策部署[3]。

1 劃定糧食生產(chǎn)功能區(qū)的必要性

2015—2018年，連續(xù)4年的中央一號文件都提出需要探索并逐步建立糧食生產(chǎn)功能區(qū)，進一步優(yōu)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)布局，重點關(guān)注主要品種和優(yōu)勢產(chǎn)區(qū)，實行精細化管理，同時實現(xiàn)糧食基本自給，口糧絕對安全，確保我國的糧食安全，實施藏糧于地、藏糧于技戰(zhàn)略，確保國家糧食等重要農(nóng)產(chǎn)品的有效供給，以進一步推動農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)改革為主線，完善農(nóng)業(yè)調(diào)控模式，促進農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化。通過將糧食生產(chǎn)功能區(qū)落實到具體地塊，進一步推進農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)，為全面建設(shè)小康社會奠定堅實基礎(chǔ)。

2 中山市糧食生產(chǎn)功能區(qū)劃定情況

根據(jù)《廣東省人民政府辦公廳印發(fā)關(guān)于廣東省糧食生產(chǎn)功能區(qū)和重要農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)保護區(qū)實施方案的通知》，廣東省政府下達給中山市的糧食生產(chǎn)功能區(qū)劃定任務(wù)為0.28萬公頃，并要求2018年底基本完成劃定工作，做到全部建檔立卡、上圖入庫，實現(xiàn)信息化和精準化管理。為完成省政府下達的任務(wù)，當?shù)厥姓I(lǐng)導(dǎo)和市農(nóng)業(yè)和農(nóng)村局高度重視，認真謀劃，精心組織，在省“兩區(qū)辦”及專家組的大力支持和指導(dǎo)下，經(jīng)過近一年的努力，完成了劃定工作的各項任務(wù)。

3 ArcGIS在糧食生產(chǎn)功能區(qū)數(shù)字正射影像圖處理中的應(yīng)用

根據(jù)廣東省農(nóng)業(yè)廳、廣東省農(nóng)墾總局關(guān)于印發(fā)《廣東省糧食生產(chǎn)功能區(qū)和重要農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)保護區(qū)劃定工作技術(shù)規(guī)程的通知》等有關(guān)規(guī)程明確：糧食生產(chǎn)功能區(qū)劃定成果中必須包含標準分幅的數(shù)字正射影像圖（格式為TIF）。由于糧食生產(chǎn)功能區(qū)劃定成果的上圖入庫、數(shù)據(jù)庫建設(shè)等絕大部分的操作均使用ArcGIS軟件，因此在處理標準分幅的數(shù)字正射影像圖也采用ArcGIS軟件進行處理，使整體數(shù)據(jù)成果符合相關(guān)要求，順利通過驗收工作。

廣東省中山市轄區(qū)范圍的數(shù)字正射影像圖由省廳統(tǒng)一下發(fā)，數(shù)量為兩幅（zhongshan1.img和zhongshan2.img），考慮到數(shù)字正射影像圖的數(shù)據(jù)量為35.4 G，為了加快運算處理能力，采用了遙感影像處理系統(tǒng)軟件Erdas Imagine進行影像圖拼接處理。通過使用Erdas中的鑲嵌工具（Mosaic Tool），把中山市轄區(qū)范圍的數(shù)字正射影像圖合二為一，輸出成一個img文件（ZS.img，35.4 G）。

根據(jù)下發(fā)的中山市標準分幅結(jié)合表（矢量圖層）進行統(tǒng)計，本市全域標準分幅的數(shù)量達80余張，將劃定的糧食生產(chǎn)功能區(qū)范圍（矢量圖層）與中山市標準分幅結(jié)合表（矢量圖層）使用ArcGIS 疊加分析（Intersect）功能，提取出含有糧食生產(chǎn)功能區(qū)的標準分幅，并逐一以各自分幅號命名另存的共43張標準分幅圖層（矢量圖層）。

通過使用ArcGIS的掩膜提取功能，實現(xiàn)提取標準分幅數(shù)字正射影像圖。即在ArcGIS Desktop的界面，通過點擊“菜單欄自定義”（Customize），啟動“擴展模塊”（Extensions），開啟空間分析（Spatial Analyst）功能?？臻g分析功能開啟后，可采用兩種方法。1）按順序點擊工具箱（ArcToolbox）—空間分析工具（Spatial Analyst Tools）—提?。‥xtraction）—掩膜提?。‥xtract by Mask），在彈出框中有輸入柵格（Input raster）、輸入柵格或掩膜圖層（Input raster or feature mask data）和輸出柵格（Output raster），分別放入被裁減的圖層（ZS.img）和單一的標準分幅圖層圖層，輸出柵格（Output raster），另存為標準分幅名稱。此方法為處理單張的矢量圖層切割柵格數(shù)據(jù)，對計算機運算能力要求不高，但比較耗時。2）采用ArcGIS中批處理功能（Batch）。同樣的，在工具箱（ArcToolbox）—空間分析工具（Spatial Analyst Tools）—提?。‥xtraction）—掩膜提?。‥xtract by Mask）右擊“掩膜提取”（Extract by Mask），出現(xiàn)批處理功能（Batch）的選項，此功能可以實現(xiàn)對多幅圖像進行同一區(qū)域的裁剪以及對同一圖像不同區(qū)域的批量裁剪。此方法的圖層錄入與第一種方法相似。兩方法相比較，第一種方法僅能單張進行處理，但其對電腦的硬件要求較低;第二種通過批處理的運用，加快處理速度，但對電腦的硬件要求也相應(yīng)提高。技術(shù)人員可根據(jù)實際情況，如處理數(shù)據(jù)量、電腦硬件條件等選擇合適的方法。

通過上述方法，得到了43張格式為img的數(shù)字正射影像圖，與提交成果要求的TIF格式僅差格式轉(zhuǎn)換便可順利完成。通過工具箱（ArcToolbox）→轉(zhuǎn)換工具（conversion tools）→至柵格（To raster）→柵格到其他格式（raster to other format）的功能，在柵格到其他格式（raster to other format（multiple））界面下，輸入柵格（Input raster）一欄中選擇轉(zhuǎn)換的文件，在輸出（Output Workspace）一欄選擇存放轉(zhuǎn)換好文件的路徑，柵格格式設(shè)置（Raster Format（optional））中下拉選擇格式TIF;也可根據(jù)實際情況采用批處理（Batch）加快處理運算。至此，中山市糧食生產(chǎn)功能區(qū)標準分幅的數(shù)字正射影像圖就符合了《廣東省糧食生產(chǎn)功能區(qū)和重要農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)保護區(qū)劃定工作技術(shù)規(guī)程的通知》等有關(guān)要求。

4 結(jié)語

糧食生產(chǎn)功能區(qū)的劃定將使國家糧食安全的根基更加穩(wěn)固，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)安全掌控能力全面增強。作為一個完整的GIS平臺軟件，Esri的ArcGIS軟件具有強大的功能，如地圖制作、空間數(shù)據(jù)管理、空間分析、空間信息整合等，這些功能能夠很好地實現(xiàn)糧食生產(chǎn)功能區(qū)劃定工作中的上圖入庫，實現(xiàn)信息化和精準化管理等工作，更好地完成糧食生產(chǎn)功能區(qū)劃分。

參考文獻：

[1] 沈剛，王芳，康楠，等.把飯碗牢牢端在自已手中[J].經(jīng)濟，2013，43（1）：13-14.

[2] 趙予新.基于糧食生產(chǎn)功能區(qū)構(gòu)建河南現(xiàn)代糧食產(chǎn)業(yè)集群的思考[J].糧食科技與經(jīng)濟，2018，43（5）：21-25.

[3] 《中國合作經(jīng)濟》編輯部.2013：農(nóng)業(yè)更穩(wěn) 農(nóng)民更富 農(nóng)村更活[J].中國合作經(jīng)濟，2013（12）：1.

（責(zé)任編輯：趙中正）