ARC GIS软件在林业调查中的应用

宋伟超，安雅楠

(国家林业局西北林业调查规划设计院，陕西 西安 710000)

1 引言

ARC GIS是目前美国ESRI公司开发的最先进的UIS软件。通过ARC GIS模拟和分析以前无法完成的各种功能，制定长期发展规划和战略。ARC GIS可以应用于以下森林管理领域：生态系统管理与环境 - 协调管理的实施;森林火灾预测和监控；森林规划；造林规划；森林道路规划；病虫害防治；城市森林(绿化带)管理等。

2 ARC GIS在林业中的应用

2.1 生态系统管理

生态系统管理是通过必要的决策和分析区域生态和社会经济因素及其相互关系和影响来管理自然资源的过程。ARC GIS软件通过评估各种因素，建立模型和综合分析来实施此管理。主要工作包括：①基础数据库的建立。基本地图矢量，栅格数据的排列，空间数据库的建立以及属性数据库的建立。②森林资源分析和评价。森林土地变化监测，地理空间分布，森林资源动态管理，森林权利管理。③森林经营。收获，关闭森林，造林规划，快速生长和高产林，抚育和疏伐。④森林结构调整。根据森林资源可持续发展的需要，利用地貌和现场条件调整年龄结构。

2.2 环境一致性研究

现在，很多相关部门与机构正在利用多种法律法规来控制征地。在管控之前，应该选取专用的方法来科学地调研和分析。ARC GIS技术可以帮助用户比较，定位和描述独特的多层次数据，并通过专业模型预测未来的情况。借助ARC GIS，创建分析和仿真模型并生成一系列无法被其他文档替换的地图。ARC GIS还可以通过发布各种有价值的地图，数字数据和网页浏览来增加公众参与。

2.3 森林火灾预测和监控

为了对森林火灾进行长期监测和管理并采取有效的预防策略，分析森林火灾的方向，速度，强度，燃烧源和燃烧面积至关重要。在进行森林火灾的预测与监控时，主要方法为：①数据库的建立。森林火灾相关信息可以通过不同的手段统计在计算机里，建立对应的信息数据库。②数据的检索和输出。借助ARC GIS，可以随时获得不同的地图和相关信息。③数据库的动态管理。可以使用ARC GIS随时管理编辑和更新地图数据。

2.4 森林规划

森林规划首先需要对各种影响条件进行预测分析，特别是对长期连续森林生产和野生动植物数量的长期分析。ARC GIS可以在充分预判上述情况的基础上，对本地林业、地理、地面的数据进行分析处理，并将预测模型整合到ARC GIS中。通过分析各种模型和空间数据，将时间和空间维度纳入规划过程。这些模型的参考信息及方法可以通过5,10,20a甚至100a等版本的软件获得。

2.5 造林规划

经过处理林业相关地图，林业的数据与图表，适当的优势树种和物种数据，ARC GIS可以分析斜坡和斜坡的位置。根据地形类型和现场类型划分坡度和坡向，选择造林树种和规划树种。ARC GIS技术为造林规划，管理造林活动和监测造林结果提供必要的分析工具。无论是对于小型林业系统还是大型林业系统，ARC GIS都可以协助用户跟踪详细状况。

2.6 森林道路规划

ARC GIS应用程序可以协助林业工作人员使用现有本地数据库设计动态访问时间和路径。大型森林道路规划应用包括：地形和坡度稳定性分析；挖填方评估；可视度和通视性分析；道路等级计算；通路研究；环境影响评价；测绘数据集成；成本流动分析。

2.7 病虫害监测

ARC GIS技术在监测病虫害方面发挥着重要作用。ARC GIS软件可以监测诸如各种飞蛾，森林松甲虫和小型蛔虫等害虫，跟踪和监测这些情况，使用各种分析工具进行趋势分析和预测攻击时间。从而得出各种预防措施。

3 ARC GIS在林业调查中的具体应用

3.1 地理配准中的运用

(1)首先打开目录窗口，选择连接文件夹，在E：F: 等盘进行选择与点击即可完成。在添加数据信息时，数据信息可以直接添加到目录文件中并传输到主界面。

(2)在栅格地形图像之后，选择自定义工具栏中的地理登记功能。在相应的图像周长公里网络的分叉点处设置4个控制点，然后根据矩形分布逐渐向内部添加8个控制点，以满足林业调查的具体要求。

(3)选择地理区域更新功能，根据相关命令，选择Arctoolbox，数据信息管理，网格及其信息数据处理，裁剪等。添加地理参考地形图并在地形图的外部坐标中输入最大值和最小值。

(4)存储路径和命名的发展主要基于帧号，后缀形式主要是tif或tfw。您可以使用地形图附件，空白位置，多个地图和具有地理坐标的地形图。

3.2 数据信息收集与处理的运用

数据信息的收集主要是改变栅格地图中存在的数据信息。数据信息编辑主要由图形编辑和属性编辑组成。属性编辑主要包括添加属性词，更新字段和连接。

3.2.1 图形编辑的运用

处理程序应该在ARC目录中创建一个新的点和线多边形Shapefile，并在ARC GIS中添加地理注册的地图，历史数据信息和shapefile。选择编辑功能编辑图层，完成并保存管理层，地名，高程点等以及相应的线层。为了更好地提高数据信息质量和空间分析能力，工作人员必须结合实际情况对各层进行拓扑处理。搜索空间和科学更正之间存在错误的关系。

3.2.2 属性编辑流程选择

在相应的图层属性表中添加所需的属性字段，例如乡镇、所有权、森林类型等。然后使用位置和属性来选择更新现场数据信息，例如林地、商业林和其他区域位置。在层次编辑过程中，要按照小班、所有权、建筑面积、林场的顺序严格按照合理的幅度执行。通过软件，空间分析，排序等，并根据从右到上，从上到下的顺序，子类别的数量应严格基于层次控制，层次量化和其他标准，使用ARC GIS软件进行几何计算。在属性编辑过程中，还必须确保局部区域，属性和图形的条件具有很强的相互对应性。

3.3 搜索功能的运用

在林业调查规划过程中，林业人员数量多，分布广泛。使用ARC GIS软件的搜索查询功能，工作人员可以准确快速地掌握所需的林业资源数据信息及其实际空间位置。ARC GIS软件可以通过自己的特征识别功能(如地形图编号和边界线属性)来清晰地定义空间图形的性质和属性。使用“查找要素”功能，可以快速识别需要的空间位置和子类别数据，并使用“选择要素”功能更好地实施空间位置和属性交换选项。并在显示窗口中显示相应的结果，以便工作人员直观地查看地形信息。

3.4 专题绘图的运用

在林业调查和规划过程中，各种专题地图都起着非常重要的作用。具体步骤如下。

3.4.1 建立数据

需要打开 ARC Map，并且找到 ARC Map中的 ARC Catalog，其具体位置在工具栏中，找到此选项之后，便可以在打开之后的窗口中，选择路径，选择完成之后，可以在右侧新出现的功能栏中，右键点击 shapefile，然后对文件命名，方便在之后找到，例如在建立面状图层的时候，需要选择3种基本数据，也就是点线面。在完成上述操作之后，可以在 shapefile的对话框汇中，找到编辑选项，点击之后便可以进入到空间参考数据界面，在找到投影坐标系统，建立当前的坐标。之后，关闭ARC Catalog，加载已注册的地形图，并将创建的图层添加到Arcmap。便可以找到位于工具栏的编辑器功能，开始画图，单击右键选择完成。

3.4.2 将属性数据输入

在输入属性数据时，有两种一般方法：打开属性表，将数据逐一输入；在直接在需要输入的图形上找到对话框，并在其中找到输入属性的选项。

3.4.3 外观设计

外观设计包括 3 个方面：页面设置，制作好的图纸输出的时候，要对页面进行设置，例如纸张大小等。其具体的设置是找到文件功能栏中的页面与打印设置选项，在此选型中进行具体的操作。版面设计阶段，版面设计也可以理解成将数据放在方便查看的位置，为设计人员节省时间。在版面中，数据框是主要构成。并且在当前的版面设计中，可以对数据框进行调解，例如数据框的大小以及位置，或者直接改变数据框在图层中所占的比例大小等因素。将数据框的具体因素设置完毕之后，需要添加标题、图纸与实际地势的比例数据以及其他要素，构成1张完整的林业图纸。打印图纸，在打印阶段，直接找到文件中的打印功能，调整文件格式，直接进行打印工作即可。

4 结语

ARC GIS为林业相关部门与机构提供了强大的数据处理、信息模拟和辅助决策工具，促进与保证了管理者实现林业可持续发展战略实施之路。这是数字化林业，是实现六大项目信息化进程不可或缺的数据分析技术和辅助工具。ARC GIS已被广泛地应用于林业调研和设计工作中，相关人员可以结合实践，充分将其用于地理注册地图，数据信息收集和处理以及专题制图。