基于ArcGIS的空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換及處理在自然保護(hù)區(qū)總體規(guī)劃編制中的應(yīng)用研究

周麗芳

（甘肅省小隴山林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院，甘肅 天水 741020）

1 概況

甘肅麥草溝省級(jí)自然保護(hù)區(qū)位于甘肅東南部，地處甘陜兩省交界的秦嶺山脈。區(qū)內(nèi)地形北高南低，溝谷深切，峰巒疊嶂。森林生態(tài)系統(tǒng)保存良好，野生動(dòng)植物種類多，是研究生物多樣性、生物群落演替、生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能和生態(tài)效益的理想之地，又是開展教學(xué)學(xué)習(xí)和生態(tài)科普旅游的良好場(chǎng)所。甘肅麥草溝自然保護(hù)區(qū)自1982年批準(zhǔn)建立以來，一直未成立專門的管理機(jī)構(gòu)，也未對(duì)保護(hù)區(qū)進(jìn)行功能區(qū)劃，為了進(jìn)一步規(guī)范自然保護(hù)區(qū)的保護(hù)和管理，加快自然保護(hù)區(qū)的建設(shè)步伐，需編制自然保護(hù)區(qū)總體規(guī)劃。

2 技術(shù)路線及目標(biāo)任務(wù)

2.1 依據(jù)

依據(jù)甘肅麥草溝省級(jí)自然保護(hù)區(qū)的批復(fù)文件，確定保護(hù)區(qū)界線范圍及總經(jīng)營(yíng)面積。

2.2 目標(biāo)任務(wù)

2.2.1 功能區(qū)劃分

功能區(qū)劃主要是對(duì)保護(hù)區(qū)內(nèi)部進(jìn)行功能分區(qū)，實(shí)施分區(qū)管理，以保證合理保護(hù)、利用好保護(hù)區(qū)各種資源。根據(jù)保護(hù)區(qū)的自然地理?xiàng)l件、自然資源、自然環(huán)境、典型森林景觀、珍稀動(dòng)物植物的空間分布情況來劃分功能區(qū)，功能區(qū)劃分采取以自然區(qū)劃為主的綜合區(qū)劃法。把地域連片、生態(tài)系統(tǒng)較完整、珍稀瀕危物種分布集中，沒有人為活動(dòng)影響的重點(diǎn)區(qū)域劃分為核心區(qū)，把人為活動(dòng)較頻繁的地段劃為實(shí)驗(yàn)區(qū)，把介于核心區(qū)和實(shí)驗(yàn)區(qū)之間，對(duì)核心區(qū)起保護(hù)和緩沖作用的區(qū)域劃為緩沖區(qū)。

2.2.2 標(biāo)樁立界

標(biāo)樁立界，保護(hù)區(qū)標(biāo)識(shí)規(guī)劃：保護(hù)管理措施是從保護(hù)的整體性出發(fā)，采取法律、行政、技術(shù)和工程相結(jié)合的方法，建立多層次、全方位完整的保護(hù)管理體系，使保護(hù)區(qū)走向系統(tǒng)化、綜合化、科學(xué)化、法制化的管理軌道。自然保護(hù)區(qū)區(qū)界與進(jìn)出自然保護(hù)區(qū)的主要道路相交處必須樹立界碑。自然保護(hù)區(qū)區(qū)界及各功能分區(qū)之間須樹立界樁。保護(hù)區(qū)的出入口處和人為活動(dòng)頻繁處必須樹立標(biāo)示牌。

2.2.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析及成果圖輸出

3 數(shù)據(jù)搜集

3.1 地形圖

覆蓋自然保護(hù)區(qū)范圍的1:5萬6度帶的DLC（數(shù)字劃線地圖）一幅，坐標(biāo)為北京54坐標(biāo)系，投影方式為平面投影（即平面坐標(biāo)），數(shù)據(jù)格式為SHP格式。

3.2 遙感影像圖

2017年DOM（遙感影像）兩幅，坐標(biāo)為西安80坐標(biāo)系，投影方式為球面投影（即地理坐標(biāo)），數(shù)據(jù)格式為Image格式。

3.3 小班失量數(shù)據(jù)

2017年林地變更小班數(shù)據(jù)庫一套，坐標(biāo)為西安80坐標(biāo)系，投影方式為平面投影（即平面坐標(biāo)），數(shù)據(jù)格式為SHP格式；二類調(diào)查小班數(shù)據(jù)庫一套，坐標(biāo)為北京54坐標(biāo)系，投影方式為平面投影 （即平面坐標(biāo)），數(shù)據(jù)格式為SHP格式。

4 ArcGIS相關(guān)功能及方法步驟

4.1 ArcGIS相關(guān)功能

實(shí)現(xiàn)工作區(qū)管理、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、投影轉(zhuǎn)換、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、建立拓?fù)潢P(guān)系、修改屬性表的結(jié)構(gòu)及地理分析等；具有交互式的圖形編輯環(huán)境，可建立coverage、數(shù)字化、編輯空間和屬性數(shù)據(jù)、輸入和編輯標(biāo)注、coverage接邊；柵格分析處理模塊，對(duì)柵格數(shù)據(jù)進(jìn)行輸入、編輯、顯示、分析、輸出；空間屬性數(shù)據(jù)一體化管理，對(duì)屬性字段進(jìn)行分析、統(tǒng)計(jì)、查詢，實(shí)現(xiàn)對(duì)該區(qū)各項(xiàng)面積統(tǒng)計(jì)、道路長(zhǎng)度的自動(dòng)計(jì)算，極大地放便了總體規(guī)劃工作的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)工作；dem的分析功能，可以分析出自然保護(hù)區(qū)的地形，為功能區(qū)劃分提供依據(jù)。

4.2 方法及步驟

4.2.1 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換

將矢量數(shù)據(jù)全部轉(zhuǎn)換為SHP格式。利用ArcGIS中的ArcToolbox→轉(zhuǎn)換工具，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的相互轉(zhuǎn)換。

4.2.2 投影及坐標(biāo)轉(zhuǎn)換

為了統(tǒng)一坐標(biāo)系統(tǒng)，根據(jù)成果要求，將矢量數(shù)據(jù)全部轉(zhuǎn)換成西安80坐標(biāo)系統(tǒng)。利用ArcToolbox →數(shù)據(jù)管理工具→投影和變換→定義投影、要素→投影，實(shí)現(xiàn)投影及坐標(biāo)的相互轉(zhuǎn)換，是下一步圖形區(qū)劃及屬性處理工作的前提。

4.2.3 建立自然保護(hù)區(qū)小班矢量數(shù)據(jù)庫區(qū)劃

外圍界線及功能分區(qū)的區(qū)劃：建立外圍界線面圖層，加載失量地形圖、遙感影像圖，根據(jù)自然保護(hù)區(qū)批復(fù)的界線范圍和總面積，進(jìn)行區(qū)劃并計(jì)算投影面積，形成精準(zhǔn)的外圍界線；在外圍面圖層的基礎(chǔ)做功能區(qū)劃，根據(jù)自然保護(hù)區(qū)功能區(qū)劃的技術(shù)要求，利用遙感影像圖區(qū)劃自然保護(hù)區(qū)功能分區(qū)。

圖形編輯處理：首先要提取功能區(qū)劃范圍內(nèi)的小班矢量數(shù)據(jù)庫，具體方法是用功能區(qū)劃圖與最新林地變更小班矢量數(shù)據(jù)庫進(jìn)行切割，建立圖形拓?fù)潢P(guān)系，經(jīng)過拓?fù)洳殄e(cuò)，修改重疊坐標(biāo)、懸掛弧段、點(diǎn)重疊、面重疊、線重疊、節(jié)點(diǎn)不封閉等嚴(yán)重影響拓?fù)潢P(guān)系的建立的錯(cuò)誤，建立先完善屬性數(shù)據(jù)庫：根據(jù)自然保護(hù)區(qū)總體規(guī)劃的技術(shù)要求，建立相關(guān)字段并賦予屬性，加載二類調(diào)查失量小班數(shù)據(jù)庫獲取并糾正一些相關(guān)屬性，再進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢分析、修改完善邏輯檢查，最后進(jìn)行小班面積計(jì)算及平差處理。

4.2.4 拐點(diǎn)坐標(biāo)提取

根據(jù)結(jié)點(diǎn)生成外圍拐點(diǎn)坐標(biāo)、功能區(qū)拐點(diǎn)坐標(biāo)，建立拐點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)庫，對(duì)拐點(diǎn)進(jìn)行編號(hào)并計(jì)算坐標(biāo)值。為現(xiàn)地實(shí)施標(biāo)樁立界和標(biāo)示牌提供依據(jù)。

5 成果

5.1 各類數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

各類數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表包括：自然保護(hù)區(qū)土地資源及利用現(xiàn)狀統(tǒng)計(jì)表、自然保護(hù)區(qū)功能區(qū)劃表、自然保護(hù)區(qū)邊界及功能區(qū)拐點(diǎn)坐標(biāo)表等。

5.2 成果專題圖輸出

成果圖包括：保護(hù)區(qū)地形圖、保護(hù)區(qū)遙感影像圖、土地利用現(xiàn)狀圖、植被類型分布圖、野生保護(hù)植物分布圖、珍稀保護(hù)動(dòng)物分布圖、功能區(qū)劃圖、總體規(guī)劃布局圖、旅游規(guī)劃圖、功能區(qū)劃及拐點(diǎn)位置圖。如圖1、圖2、圖3所示

圖1 麥草溝省級(jí)自然保護(hù)區(qū)外圍界線圖

圖2 麥草溝省級(jí)自然保護(hù)區(qū)遙感影像功能區(qū)劃圖

圖3 麥草溝省級(jí)自然保護(hù)區(qū)邊界及功能區(qū)拐點(diǎn)坐標(biāo)

6 結(jié)論

通過應(yīng)用以上方法，提高了麥草溝省級(jí)自然保護(hù)區(qū)總體規(guī)劃編制的科技含量及質(zhì)量，達(dá)到了總體規(guī)劃的數(shù)據(jù)精度，放便了總體規(guī)劃的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及成果圖輸出工作，為項(xiàng)目的實(shí)施提供可行依據(jù)。該方法對(duì)今后編制國(guó)家和省級(jí)森林公園、自然保護(hù)區(qū)等一些總體規(guī)劃、實(shí)施方案具有指導(dǎo)意義。