ArcGIS在平板電腦底圖制作中的應(yīng)用

劉姝穎

（遼寧省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃監(jiān)測(cè)院，遼寧 沈陽(yáng)110122）

森林資源管理“一張圖”年度更新工作是近幾年在全國(guó)林業(yè)系統(tǒng)范圍內(nèi)的常規(guī)性基礎(chǔ)調(diào)查工作，是在森林資源管理“一張圖”基礎(chǔ)上，收集林業(yè)經(jīng)營(yíng)區(qū)劃數(shù)據(jù)（包括森林采伐、造林、撫育、新成林等）和林地變化（包括征占林地和新增林地）數(shù)據(jù)，通過(guò)上一年度和本年度兩期遙感影像地類判讀，結(jié)合現(xiàn)地補(bǔ)充調(diào)查核實(shí)等技術(shù)手段，更新森林資源管理“一張圖”數(shù)據(jù)庫(kù)圖斑空間分布與管理因子屬性信息［1］，作為森林資源管理“一張圖”年度更新工作的成果。其中，現(xiàn)地補(bǔ)充調(diào)查核實(shí)是在內(nèi)業(yè)分析和處理基礎(chǔ)上，采用外業(yè)采集系統(tǒng)（平板電腦）、無(wú)人機(jī)及調(diào)查底圖等手段重點(diǎn)對(duì)內(nèi)業(yè)標(biāo)記為待定地類斑塊進(jìn)行外業(yè)調(diào)查核實(shí)［2］，是森林資源管理“一張圖”年度更新工作的重要內(nèi)容，對(duì)工作成果質(zhì)量起著舉足輕重的作用。

本文以遼寧省撫順市新賓縣外業(yè)調(diào)查所用的平板電腦底圖制作為例，具體講述在最新衛(wèi)星遙感影像的基礎(chǔ)上，利用ArcGIS制作平板電腦底圖的方法和步驟。

1 制作平板電腦底圖準(zhǔn)備的數(shù)據(jù)和軟件

1.1 最新衛(wèi)星遙感影像

以新賓縣最新的衛(wèi)星遙感影像為例（國(guó)家測(cè)繪局資源三號(hào)衛(wèi)星2018 年10 月份拍攝的遙感影像），采用1985 國(guó)家高程基準(zhǔn)，投影方法為高斯-克呂格（Gauss Kruger）投影，2000 國(guó)家大地坐標(biāo)系（China Geodetic Coordinate System 2000），6 度分帶不加帶號(hào)。由國(guó)家林業(yè)和草原局調(diào)查規(guī)劃院統(tǒng)一下發(fā)，分辨率原則上不低于2.5 m，采用當(dāng)?shù)厣L(zhǎng)季節(jié)（通常南方地區(qū)為6-12 月份，北方地區(qū)為6-10 月份）接收的衛(wèi)星遙感影像。采用1：10 000標(biāo)準(zhǔn)分幅圖框。

1.2 軟 件

本文以ArcGIS 10.2 漢化版為例。ArcGIS 軟件是由美國(guó)環(huán)境系統(tǒng)研究所研發(fā)并推出的一款自定義GIS 平臺(tái)［3］，具有極高的穩(wěn)定性，并且在安全性、先進(jìn)性方面也非常顯著，可以實(shí)現(xiàn)快速的運(yùn)算、管理、查看、分析及發(fā)布大量數(shù)據(jù)，能夠滿足我國(guó)林業(yè)部門在開展林業(yè)數(shù)據(jù)管理過(guò)程中的各項(xiàng)需求［4］。ArcGIS Desktop 是一套完整的專業(yè)GIS 應(yīng)用軟件，它包含了一套帶有用戶界面的Windows 桌面應(yīng)用程 序，如ArcMap、ArcCatalog、ArcToolbox 等。ArcMap是ArcGIS Desktop中一個(gè)主要的應(yīng)用程序，用于數(shù)據(jù)輸入、編輯、查詢、分析等操作，實(shí)現(xiàn)地圖制圖、地圖編輯、地圖分析等功能。ArcCatalog是以數(shù)據(jù)管理為核心，用于定位、瀏覽和管理空間數(shù)據(jù)的應(yīng)用模塊［5］。

ArcToolbox（工具箱）是地理處理工具的集合。其中的工具能夠很好地處理各種空間操作，涵蓋數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、矢量數(shù)據(jù)分析、柵格數(shù)據(jù)分析、統(tǒng)計(jì)分析等多方面的功能［6］。ArcView、ArcEditor和ArcInfo 是三級(jí)桌面軟件ArcGIS desktop 的三級(jí)產(chǎn)品，功能逐漸由弱到強(qiáng)、由簡(jiǎn)單到全面［7］。ArcInfo 提供了進(jìn)行矢量分析、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)加載和對(duì)Coverage最完整的空間處理工具集合［5］。本文中ArcGIS 10.2漢化版使用ArcInfo。

2 制作平板電腦底圖的方法和步驟

2.1 影像裁切

打開ArcMap 應(yīng)用程序，用“添加數(shù)據(jù)”工具將新賓縣需要裁切的最新衛(wèi)星遙感影像（下文簡(jiǎn)稱為影像）和1：10 000 標(biāo)準(zhǔn)分幅圖框添加到數(shù)據(jù)視圖，選擇“窗口”菜單下的“影像分析”工具，打開“影像分析”對(duì)話框，勾選需要裁切的影像，點(diǎn)擊“裁剪”。右擊裁剪后的影像，選擇“導(dǎo)出數(shù)據(jù)”，打開“導(dǎo)出柵格數(shù)據(jù)”對(duì)話框，“空間參考”選擇“數(shù)據(jù)框（當(dāng)前）”；為了不顯示影像的黑邊，將Nodata 值設(shè)置為0；在“位置”處設(shè)置裁切后影像的保存路徑，在“名稱”處設(shè)置文件名（此處設(shè)為當(dāng)前圖幅編號(hào)）；格式選擇TIFF；壓縮類型選擇LZW，點(diǎn)擊保存。

2.2 影像鑲嵌

對(duì)于整景影像，用1：10 000 標(biāo)準(zhǔn)分幅圖框進(jìn)行裁切，會(huì)出現(xiàn)在影像四周邊緣處裁切后的影像不能填充滿整幅圖幅的情況，此時(shí)需要進(jìn)行影像鑲嵌。

2.2.1 創(chuàng)建鑲嵌數(shù)據(jù)集鑲嵌影像

打開ArcCatalog 應(yīng)用程序，新建文件地理數(shù)據(jù)庫(kù)，右擊創(chuàng)建完成的文件地理數(shù)據(jù)庫(kù)，選擇“新建鑲嵌數(shù)據(jù)集”，彈出“創(chuàng)建鑲嵌數(shù)據(jù)集”對(duì)話框，在“輸出位置”處設(shè)置保存路徑，在“鑲嵌數(shù)據(jù)集名稱”處設(shè)置名稱文件名（此處設(shè)為當(dāng)前圖幅編號(hào)），在“坐標(biāo)系”處設(shè)置坐標(biāo)系（同影像坐標(biāo)系一致，此處設(shè)置為CGCS2000_GK_CM123E）。

右擊創(chuàng)建完成的鑲嵌數(shù)據(jù)集，選擇“添加?xùn)鸥駭?shù)據(jù)”，彈出“添加?xùn)鸥裰凌偳稊?shù)據(jù)集”對(duì)話框，柵格類型選擇Raster Dataset（柵格數(shù)據(jù)集），輸入數(shù)據(jù)選擇Dataset（數(shù)據(jù)集，用于選擇ArcGIS 地理數(shù)據(jù)集），在“Source”（原始資料）處添加需要鑲嵌的全部影像（在同一圖幅范圍內(nèi)，不完整，且鑲嵌后能最大限度填充此圖幅的所有影像），點(diǎn)擊“確定”。

2.2.2 構(gòu)建輪廓去除黑邊顯示

為了不顯示影像鑲嵌后產(chǎn)生的黑邊，雙擊ArcToolbox（工具箱）中的“構(gòu)建輪廓”工具（構(gòu)建輪廓工具可計(jì)算鑲嵌數(shù)據(jù)集中每個(gè)柵格的范圍。從鑲嵌數(shù)據(jù)集添加或移除柵格數(shù)據(jù)集并想要重新計(jì)算輪廓線時(shí)使用此工具），打開“構(gòu)建輪廓”對(duì)話框，在“鑲嵌數(shù)據(jù)集”處選擇剛處理完成的鑲嵌數(shù)據(jù)集，其他參數(shù)默認(rèn)，點(diǎn)擊“確定”。

右擊鑲嵌后的影像選擇“屬性”，打開“圖層屬性”對(duì)話框，切換到“鑲嵌”頁(yè)面，修改鑲嵌方法為By Attribute（通過(guò)屬性），設(shè)置鑲嵌運(yùn)算符為MAX（最大），點(diǎn)擊“確定”。

2.2..3 導(dǎo)出鑲嵌完成的影像

右擊鑲嵌數(shù)據(jù)集中的柵格影像（即鑲嵌后的影像），選擇“導(dǎo)出數(shù)據(jù)”，打開“導(dǎo)出鑲嵌數(shù)據(jù)集數(shù)據(jù)”對(duì)話框，在“范圍與空間參考”處選擇“鑲嵌數(shù)據(jù)集（原始）”；為了不顯示影像的黑邊，將Nodata 值設(shè)置為0；在“位置”處設(shè)置影像保存路徑（此處選擇在2.2.1 步驟創(chuàng)建的文件地理數(shù)據(jù)庫(kù)），在“名稱”處設(shè)置文件名（此處設(shè)為當(dāng)前圖幅編號(hào)）；壓縮類型選擇LZ77，點(diǎn)擊“保存”。將已鑲嵌完成并且無(wú)黑邊顯示的影像導(dǎo)出到文件地理數(shù)據(jù)庫(kù)中。

2.3 制作平板電腦底圖（*.tpk文件）

2.3.1 創(chuàng)建地圖文檔（*.mxd文件）

新建空白地圖文檔（*.mxd 文件），用“添加數(shù)據(jù)”工具將處理完成的整圖幅影像添加到數(shù)據(jù)視圖，點(diǎn)擊“保存”打開“另存為”對(duì)話框，在“保存在”處設(shè)置地圖文檔保存路徑；在“文件名”處設(shè)置文件名（此處設(shè)為當(dāng)前圖幅編號(hào)）；“保存類型”默認(rèn)為“ArcMap文檔（*.mxd文件）”。

2.3.2 共享、打包及切片

打開“自定義”菜單下的“ArcMap 選項(xiàng)”菜單，切換到“共享”頁(yè)面，勾選“打包時(shí)啟用ArcMap Runtime工具”。

打開“文件”菜單下的“共享為切片包”菜單，設(shè)置切片格式為默認(rèn)（PNG）；最高細(xì)節(jié)層次為20/20（為保證平板電腦底圖清晰度，至少選擇18/20），填寫項(xiàng)目描述，點(diǎn)擊“分析”。彈出“準(zhǔn)備”對(duì)話框，檢查無(wú)問(wèn)題后，點(diǎn)擊“共享”，生成的*.tpk 文件與地圖文檔同名，且被保存在與地圖文檔相同的路徑下。

至此，遼寧省撫順市新賓縣外業(yè)調(diào)查所用的平板電腦底圖制作完成。

3 小 結(jié)

按照上文介紹的方法和步驟，通過(guò)“文件”菜單、“自定義”菜單、“窗口”菜單及ArcToolbox（工具箱）中的工具制作的平板電腦底圖，可應(yīng)用在森林資源管理“一張圖”年度更新、森林督查、荒漠化和沙化監(jiān)測(cè)、森林資源一類、二類及三類調(diào)查、公益林資源監(jiān)測(cè)、青山保護(hù)規(guī)劃、林地保護(hù)利用規(guī)劃等工作的外業(yè)調(diào)查中，是一種通用的方法。