對(duì)ArcGIS在GIS數(shù)據(jù)管理中圖幅結(jié)合表制作的研究

□ 樊劍鋒（山西省測(cè)繪工程院，山西太原030002）

對(duì)ArcGIS在GIS數(shù)據(jù)管理中圖幅結(jié)合表制作的研究

□ 樊劍鋒
（山西省測(cè)繪工程院，山西太原030002）

如何利用GIS技術(shù)結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)快速有效實(shí)現(xiàn)對(duì)各類地理信息的組織管理，對(duì)地理信息進(jìn)行有效的存儲(chǔ)、管理、監(jiān)測(cè)、模擬、分析和評(píng)價(jià)，為各行業(yè)提供全面、及時(shí)、準(zhǔn)確和客觀的信息服務(wù)和技術(shù)支撐，已成為地理信息電子數(shù)據(jù)化建設(shè)的主要目標(biāo)。本文探討研究了圖幅結(jié)合表在ArcGIS中快速建立的技術(shù)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方法。

ArcGIS

0.前言

地圖制圖在地理信息系統(tǒng)中占有一個(gè)非常重要的地位，而地形圖圖幅結(jié)合表更是從事測(cè)繪生產(chǎn)管理不可或缺的圖件資料。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，人們更渴望利用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的、功能強(qiáng)大的智能化電腦管理代替繁雜的人工勞動(dòng)。

本文主要研究在ArcGIS軟件中利用Arc－Toolbox的相關(guān)工具快速實(shí)現(xiàn)中小比例尺地形圖圖幅結(jié)合表制作的方法，方便從事測(cè)繪生產(chǎn)管理人員的使用和管理。

1.國(guó)家基本比例尺地形圖分幅和編號(hào)規(guī)則

我國(guó)使用的地形中小比例尺有8種，分別為1∶100萬、1∶50萬、1∶25萬、1∶10萬、1∶5萬、1∶2.5萬、1∶1萬、1∶5000。

根據(jù)國(guó)家基本比例尺地形圖分幅和編號(hào)標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 13989-92）規(guī)定，各基本比例尺地形圖均以1∶100萬地形圖為基礎(chǔ)，按規(guī)定的經(jīng)差和緯差劃分圖幅。

1∶100萬地形圖編號(hào)從赤道起算，至南、北緯88°以4°分為22行，用字母A、B、C……V表示行號(hào)；從180°經(jīng)線起算，自西向東以6°分為60列，

用數(shù)字1、2、3……60表示其列號(hào)。其它比例尺地形圖的編號(hào)均以1∶100萬地形圖為基礎(chǔ)圖，按相應(yīng)的經(jīng)緯差劃分圖幅，從左上角開始，逐行逐列地進(jìn)行編號(hào)。前三位是1∶100萬地形圖行、列號(hào)，第四位是比例尺代碼，第五至七位是行號(hào)數(shù)字碼，第八位至十位是列號(hào)數(shù)字碼，不足3位用0在左邊補(bǔ)齊。

2.利用ArcGIS ArcToolbox工具制作圖幅結(jié)合表

2.1 繪制格網(wǎng)（Fishnet）

應(yīng)用ArcToolbox-〉Data Management Tools-〉Feature Class-〉Create Fishnet工具，根據(jù)生產(chǎn)數(shù)據(jù)所處位置計(jì)算格網(wǎng)的起始點(diǎn)坐標(biāo)，根據(jù)地形圖比例尺按相應(yīng)的經(jīng)、緯差設(shè)置行、列間隔等。以1∶100萬圖幅J50為基礎(chǔ)繪制經(jīng)度114°—117°、緯度38°—40°范圍的1∶1萬比例尺圖幅結(jié)合表為例，設(shè)置參數(shù)如圖1。

圖1 格網(wǎng)參數(shù)設(shè)置

參數(shù)設(shè)置需要注意以下幾點(diǎn)∶

（1）設(shè)置格網(wǎng)的四個(gè)邊界時(shí)必須是各個(gè)比例尺對(duì)應(yīng)的經(jīng)、緯差倍數(shù)，否則生成的格網(wǎng)就會(huì)有偏差。

（2）Cell Width和Cell Height是各個(gè)比例尺對(duì)應(yīng)的經(jīng)差值和緯差值,必須換算成以度為單位的值。

（3）計(jì)算行列∶Number of Rows和Number of Columns的值均設(shè)為“0”，這樣行列會(huì)自動(dòng)計(jì)算。

（3）直接生成面要素∶Geometry Type(optional)選擇“POLYGON”。

（4）同時(shí)標(biāo)注每個(gè)面要素的點(diǎn)∶勾選“Create Label Points(optional)”。

參數(shù)設(shè)置時(shí)最好不要選擇利用已有數(shù)據(jù)的范圍讀取四角坐標(biāo)，因?yàn)檫@樣會(huì)影響格網(wǎng)生成時(shí)的原點(diǎn)坐標(biāo)參數(shù)，從而使生成格網(wǎng)數(shù)據(jù)產(chǎn)生位移。

創(chuàng)建格網(wǎng)結(jié)果“J50下1萬圖幅結(jié)合表”和“J50下1萬圖幅結(jié)合表_label”如圖2。

圖2 創(chuàng)建格網(wǎng)數(shù)據(jù)

2.2 計(jì)算圖幅號(hào)

ArcGIS提供了Field Calculator工具可以幫助計(jì)算每幅圖的圖幅所在行及列。應(yīng)用該功能結(jié)合VBcript函數(shù)，根據(jù)生成的圖幅中心點(diǎn)X、Y坐標(biāo)和分幅與編號(hào)規(guī)則可以計(jì)算出每幅圖的圖幅號(hào)。

（1）應(yīng)用ArcToolbox-〉Data ManagementTools-〉Features-〉A(chǔ)dd XY Coordinates工具在層“J50 下1萬圖幅結(jié)合表_label”中自動(dòng)添加兩個(gè)字段∶“POINT_X”、“POINT_Y”如圖3。

圖3 計(jì)算坐標(biāo)

（2）應(yīng)用ArcToolbox-〉A(chǔ)nalysis Tools-〉Overrlay-〉Spatial Join工具將“J50下1萬圖幅結(jié)合表_label”與“J50下1萬圖幅結(jié)合表”合并連接，生成新層“J50下1萬圖幅結(jié)合表_SpatialJoin”如圖4。

圖4 圖層合并

（3） 應(yīng)用 ArcToolbox-〉Data Management Tools-〉Fields-〉A(chǔ)dd Field工具在“J50下1萬圖幅結(jié)合表_SpatialJoin” 圖層創(chuàng)建“圖幅號(hào)”、“G1萬行號(hào)”、“G1萬列號(hào)”三個(gè)字段，字段類型（Field Type）分別為TEXT、SHORT、SHORT如圖5。

圖5 添加圖層

（3）利用下列公式計(jì)算“J50下1萬圖幅結(jié)合表_SpatialJoin”圖層里“圖幅號(hào)”、“G1萬行號(hào)”、“G1萬列號(hào)”三個(gè)字段的值∶

φ—表示該圖幅分幅的緯差值，此處為2′30″

在Field Calculator工具中VBscript里的公式表達(dá)式∶

G1萬行號(hào)∶96-int(([POINT_Y]-int(int([POINT_Y])/ 4)*4)*60/2.5)

G1萬列號(hào)∶int（（[POINT_X]-int（int([POINT_X]) /6)*6）*60/3.75）+1

圖幅號(hào)∶chr(int([POINT_Y]/4)+1+64)&int( [POINT_X]/6)+31&"G"&right（“0000”+cstr（G1萬行號(hào)），3）&right（“0000”+cstr（G1萬列號(hào)），3）|

首先計(jì)算“G1萬行號(hào)”和“G1萬列號(hào)”數(shù)值，再計(jì)算“圖幅號(hào)”數(shù)值。

因?yàn)樵谔砑幼侄巍癎1萬行號(hào)”和“G1萬列號(hào)”時(shí)設(shè)置其字段類型為SHORT，所以在轉(zhuǎn)換為

圖幅號(hào)的行、列號(hào)時(shí)必須將其轉(zhuǎn)為字符串，而行、列號(hào)的數(shù)值是從1、2、3……96，數(shù)值長(zhǎng)度不一致，所以將其轉(zhuǎn)為字符串后在前面添加4個(gè)0，之后又從右側(cè)開始取其三位，這樣就解決了不足三位左邊補(bǔ)0的問題。

表達(dá)式輸入完成后，可以將計(jì)算公式保存為*.cal腳本文件，下次使用時(shí)直接在Field Calculator工具的VBscript里加載（load）即可使用。操作過程如圖6、圖7。

圖6 計(jì)算圖幅號(hào)

圖7 保存腳本文件

（4）經(jīng)過以上操作過程生成的圖幅結(jié)合表屬性字段中有些多余字段，應(yīng)用ArcToolbox-〉Data Management Tools-〉Fields-〉Delete Field工具將多余字段刪除，如圖8。

2.3 定義坐標(biāo)系統(tǒng)及投影

應(yīng)用ArcToolbox-〉Data ManagementTools-〉Projections and Transformations-〉DefineProjection工具為圖幅結(jié)合表定義投影及坐標(biāo)系統(tǒng)，如∶CGCS2000系統(tǒng)。

圖8 刪除多余字段

創(chuàng)建圖幅結(jié)合表的最終結(jié)果如圖9。

圖9 圖幅結(jié)合表

3.圖幅結(jié)合表管理

在ArcMap中添加測(cè)繪數(shù)據(jù)覆蓋的界線范圍，應(yīng)用ArcGIS層要素標(biāo)注功能顯示圖幅結(jié)合表的圖幅號(hào)，這樣便于管理使用，如圖10。

圖10 圖幅結(jié)合表數(shù)據(jù)管理

4.結(jié)論

采用本文所述圖幅結(jié)合表創(chuàng)建方法可以實(shí)現(xiàn)多種比例尺圖幅結(jié)合表疊加管理使用，能夠?qū)崿F(xiàn)一張圖幅結(jié)合表對(duì)多個(gè)測(cè)繪項(xiàng)目的管理。這不僅便于管理人員的管理使用，還便于數(shù)據(jù)分析人員對(duì)各種比例尺下的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析操作。

這種圖幅管理方法對(duì)GIS地理信息的管理、存儲(chǔ)、分析等提供了便捷方法，提高了測(cè)繪人員對(duì)項(xiàng)目的管理效率和能力。

∶

【1】丁國(guó)祥編譯.2002.ArcGIS三維分析實(shí)用指南[M].北京：ArcInfo中國(guó)技術(shù)咨詢與培訓(xùn)中心，2002.

【2】湯國(guó)安，楊昕.ArcGIS地理信息系統(tǒng)空間分析實(shí)驗(yàn)教程[M].北京∶科學(xué)出版社，2012.

【3】GB/T13989-92國(guó)家基本比例尺地形圖分幅和編號(hào)[S].

P208

B

2095-7319（2015）03-0038-05

樊劍鋒（1978—），男，漢族，山西黎城人，工程師，北京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)，主要從事工程測(cè)繪工作。