基于ArcGIS的珍稀野生植物资源分布制图方法研究

李 灿

（成都理工大学地球科学学院，四川成都 610059）

基于ArcGIS的珍稀野生植物资源分布制图方法研究

李 灿

（成都理工大学地球科学学院，四川成都 610059）

文章以四川省林业厅第2次重点保护野生植物调查项目为例，通过野外记录四川省珍稀野生植物资源分布的GPS位置等主要信息作为数据来源，利用ArcGIS软件进行内业制图数据处理，以县为单位，将珍稀植物分布点与1∶10万基础地理信息数据库图层进行叠加套合；根据分布点位置结合实地调查确定物种生境信息及分布范围，在ArcGIS中勾绘成图，完善矢量数据的属性信息，最终形成四川省珍稀野生植物资源分布图。通过该制图方法研究，大大提高了内业制图成图的效率，为加速完成四川省珍稀野生植物资源调查内外业处理提供了良好的技术支撑。

ArcGIS 珍稀野生植物资源分布图 制图流程

1 坐标系选择与文件系统建立

根据珍稀植物资源野外调查实践，野外调查过程中植物分点位置信息采用的是GPS实测的方法，GPS经纬度采用WGS84坐标，考虑到制图过程中植物分布点位的精度，因此在制图成图过程中的所有矢量及栅格数据统一采用WGS84坐标以保证空间参考信息的一致性；参考四川省行政区划图可知，四川省处于东经97°21′～108°31′，北纬26°03′～34°19′之间，经度范围跨越2个不同的6°投影分带，根据WGS84坐标的分带规则，分别选择中央经线为99°和105°的2个投影分带即可覆盖全省范围；四川省东西部处于不同的投影分带，因此将四川省珍稀植物调查资料分为2套，2套数据文件统一采用WGS84坐标，以102°经线为界，102°经线以西的市县数据文件采用WGS_1984_UTM_Zone_47N投影分带，102°经线以东的市县数据文件采用WGS_1984_UTM_Zone_48N投影分带。

2 制图主要工作流程

2.1 地形图处理

地形图的处理主要包括地形图的扫描、定义投影与配准。将已经完成各市县目的物种手绘勾图的纸质地形图扫描成Tiff格式的图片，并按照各个市县存放于不同文件夹。使用ArcGIS中的Define project工具将地形图统一定义成WGS_1984_UTM_Zone_47N或WGS_1984_UTM_ Zone_48N投影（视所在位置而定）。配准主要分为2种，一种由于纸质地形图存在缺少图框标注信息的现象，对于此种地形图，采用图片到图片的配准方式，将勾绘好图斑的扫面地形图配准到已有已配准好的未勾绘图斑的电子版地形图，配准过程中选取9个不同的控制点，控制点一般选择地形图中易于分辨、易于识别的地物点或标注点，控制点选取应均匀分布于地形图各个位置；另一种图框标注信息清晰，直接根据标注的角点经纬度信息配准地形图；配准后的地形图与县（区）界数据叠加，如地形图接边处图面衔接正常，地形图位于县（区）界以内或覆盖县界范围，即证明配准准确无误。

2.2 全国1∶10万基础地理数据库文件处理

根据要求，全国1∶10万基础地理数据库主要选取国道、省道、铁道、其他道路、省级行政驻地、市级行政驻地、县级行政驻地、乡镇、村庄、面状河流、线状河流以及等高线等数据文件。

以市（州）为单位，将该市（州）存在目的物种分布的各个县（区）界面状文件提取输出并存放在界线文件夹下，使用Feature to line工具，将面状县界转换成线状县界，并根据“全国重点保护野生植物资源调查系统手册”规定的矢量数据文件格式，清空原有县（区）界属性字段，新建规定属性的字段，主要包括字段名、字段类型、字段长度等信息的修改。利用各个县的面状矢量数据，使用Select by location工具，将各县（区）界线以内的国道、省道、铁道、其他道路、省级行政驻地、市级行政驻地、县级行政驻地、乡镇、村庄数据选中，选中之后分别输出到对应该县（区）的文件夹中，输出时选择使用数据框投影，即WGS_1984_UTM_Zone_47N或WGS_1984_UTM_ Zone_48N投影；使用Clip工具，裁剪面状河流、线状河流、等高线，裁剪后也存放在该县（区）对应的文件夹中。裁剪分割好的1∶10万矢量数据，根据“全国重点保护野生植物资源调查系统手册”规定，将对应文件的字段清空，并创建新的字段，字段名称、字段类型、字段长度要一一对应。

2.3 矢量文件的创建与处理

需要创建的矢量文件主要包括目的物种分布点、目的物种样点、目的物种分布范围，用于存放目的物种的点、面信息。矢量文件属性字段也是根据“全国重点保护野生植物资源调查系统手册”创建；例如阿坝州小金县包括四川红杉、四川牡丹、独叶草、岷江柏、白皮云杉、红豆杉6个物种，应分别建立面状Shp文件与点状Shp文件；建立物种分布点Shp文件用于储存实测物种数据，建立物种样点Shp文件用于储存样方物种数据；对于同一物种既有实测又有样方的，该物种建立2个Shp文件，分别存放在分布点与样点文件中。

图1 主要制图流程

图2 四川省岷江柏资源分布

每个县的不同物种，创建Shp文件时，可以选择已经建立好字段的文件，采用Join and relate，将属性字段附到新创建的文件中，省去每次创建字段的过程以提高工作效率，分布点和样点的属性字段不同，创建时应注意区分以免混淆；Shp文件创建完成后，将文件输出并重命名该文件，对于文件中属性字段多余的，进行删除清空。

矢量文件的处理包括目的物种位置点选和目的物种分布范围图斑矢量化。目的物种位置点选是将不同位置的点分别放置到该物种对应的Shp文件中，同一物种既有实测又有样方的，注意区分放置。

点坐标根据目的物种记录表、目的物种群落物种概况表中的GPS实测点或样点经纬度坐标，使用Go to XY工具将该点在地形图上进行定位，定位后将该点进行点选，储存成物种分布点或样点文件。地形图上已对目的物种分布范围进行了手绘勾图，进行目的物种分布范围矢量化时，应以该地形图上图面所有标注为依据进行勾绘，勾绘时尽量将分布点与样点放置于分布范围面状要素以内，分布范围界线线条要求流畅清晰，满足1∶5万比例尺制图要求。如图1所示。

2.4 属性录入

目的物种分布点、样点、分布范围矢量属性填写参考目的物种记录表、目的物种群落概况表、全国重点保护野生植物名录、四川省行政编码等图表；目的物种分布图斑面积使用属性表中的Calculate geometry计算出来，单位选用平方米，之后再更改面积单位，使用Calculate geometry，将以平方米为单位的目的物种分布图斑面积除以1万，使其转换为公顷；国道、省道、铁道、其他道路、省级行政驻地、市级行政驻地、县级行政驻地、乡镇、村庄、面状河流、线状河流等基础地理数据属性按照“全国重点保护野生植物资源调查系统手册”中的字段要求，参考四川省行政编码表和其他资料完成属性录入；国道、省道、铁道、其他道路、省级行政驻地、市级行政驻地、县级行政驻地、乡镇、村庄可选择Field calculator批量赋值的方法对行政代码进行赋值，主要包括省、市、县的行政编码；乡镇和村庄行政编码手动在四川省行政编码表中搜索，然后一一对应填写；面状河流需要计算面积的，与计算目的物种分布图斑面积的方法一样，使用Calculate geometry进行计算，面积单位为公顷。

2.5 各图层叠加成图

将处理好的国道、省道、铁道、其他道路、省级行政驻地、市级行政驻地、县级行政驻地、乡镇、村庄、面状河流、线状河流、等高线等基础地理数据图层，目的物种分布点、目的物种样点、目的物种分布范围图层叠加在一起，并按规定安排叠放顺序；按照“全国重点保护野生植物资源调查系统手册”要求修改符号及文字的大小、字体、颜色、线型等，添加图名、图例、比例尺、图框，根据图幅需要调整比例尺大小为1∶5万、1∶10万、1∶15万、1∶20万或1∶25万，出图时，像素（DPI）大比例尺不低于600，小比例尺不低于1 000，保存为Tiff格式图片。如图2所示。

3 结语

使用ArcGIS完成四川省珍稀野生植物资源制图工作，保证了数据的可靠性、真实性、时效性、大范围同步制图的优点，放大了ArcGIS在珍惜野生植物资源分布图制图中的优势。通过该制图方法研究，大大提高了内业制图、出图的效率，为保证高质高效完成四川省珍惜野生植物资源制图工作，进而加快完成四川省林业厅第2次重点保护野生植物调查项目提供了强大的技术支撑。

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