ArcMap软件在蓬莱市第六次沙化监测工作中的应用

于学宁 曲宏辉

（1山东省蓬莱市自然资源和规划局265600；2山东省烟台市森林资源监测保护服务中心264003）

防沙治沙是一项涉及多行业、多部门、多学科的复杂的系统工程，同时也是一项专业性很强的林业生态建设工程，因此沙化监测工作地位和作用尤为重要[1]。沙化监测工作的主要任务是调查沙化土地状况、土地利用状况、植被状况、土壤状况、治理状况、其他自然状况、社会经济调查，定期准确掌握沙化土地的现状及动态变化信息，为制定防沙治沙的政策和长远发展规划，加快推进生态文明建设，实施重大生态保护和修复工程，科学决策、合理保护、有效治理沙化土地提供依据[2]。

《自然资源调查监测体系构建总体方案》要求，依据第三次国土调查（以下简称“三调”）成果整合各类自然资源专项调查成果，构建自然资源调查监测体系。山东省自然资源厅要求第六次沙化监测工作要与“三调”成果充分衔接。结合蓬莱市第六次沙化监测工作，探讨如何应用ArcMap软件将沙化监测数据和“三调”数据进行有效衔接，以期为接下来各项自然资源调查监测数据的整合提供技术方法的参考。

1 蓬莱市沙化监测情况

蓬莱市地处胶东半岛北部，地形为低山丘陵地貌，气候为北温带东亚季风区大陆性气候,半湿润地区,植被类型为暖温带中生落叶阔叶林[3]。根据蓬莱市第五次沙化监测成果，蓬莱市共有沙化图斑57个，沙化土地总面积363.15hm2，其中人工固定沙地面积350hm2,天然固定沙地面积6.8hm2，沙化耕地面积6.35hm2。

目前，蓬莱市已完成了五次沙化监测工作，其中前四次沙化监测工作是使用纸质地形图为工作底图进行沙化图斑的区划，因此沙化图斑的界线的精准度不高。第五次沙化监测工作应用了遥感（RS）、全球定位系统（GPS）和地理信息系统（GIS）3S技术，并使用了2.5m分辨率的遥感影像[4]，提高了沙化图斑的区划精度。因第五次沙化监测的初始数据是由纸质数据转为电子矢量数据，未经过准确的校正，使图斑和影像之间存在偏移，且第五次沙化监测工作是由蓬莱市林业主管部门组织本部门的技术人员开展本地域的沙化监测工作，因当时技术人员的3S技术基础相对薄弱，未能很好的纠正图斑偏移问题，因此蓬莱市第五次沙化监测成果质量相对不高。

2 第六次沙化监测工作简介

根据要求第六次沙化监测工作的区划和调查底图要以“三调”的图斑界线和土地利用类型调查成果为基础，以第五次沙化监测成果为工作底图，结合0.5m的高分辨率遥感影像，进行图斑区划，图斑界线的走向和形状要与影像特征相符，误差不超过1个像元，区划结束后，依据内业区划结果对每个图斑进行外业核实，一是核实图斑界线，二是调查各项因子。

第六次沙化监测工作使用的软件是“全国荒漠化和沙化监测系统”，因本次沙化监测工作要和“三调”数据进行充分衔接，使用此软件只能采取人工区划的方法进行，而人工区划的方法工作效率低，且难以准确保证沙化图斑和“三调”图斑的界线一致。蓬莱市根据工作的实际情况，探索在图斑区划的过程中使用ArcMap软件进行图斑区划的技术方法，极大的提高了沙化图斑和“三调”图斑衔接的效率和准确性。

3 主要技术方法和步骤

3.1 技术方法简介

本次沙化监测的工作底图是蓬莱市第五次沙化监测工作成果，即在工作底图上使沙化图斑“三调”图斑的外围界线一致。因蓬莱市沙化图斑数量较少，仅为57个，因此本技术方法采用的是在ArcMap软件上对第五次沙化监测数据和“三调”数据进行联合分析，根据联合分析的结果进行图斑界线的处理后，再导入“全国荒漠化和沙化监测系统”进行外业核实。

3.2 操作步骤详解

在ArcMap中添加“第五次沙化监测矢量数据”和“国土三调矢量数据”，打开ArcToolbox—分析工具—叠加分析中的联合工具中，把上述两个矢量数据进行联合分析，得到新的图层“沙化和三调联合矢量数据”，详见图1。

图1沙化数据和“三调”数据联合分析图

3.3 界线衔接处理

在ArcMap中打开“沙化和三调联合矢量数据”，并添加遥感影像，对每个沙化图斑进行界线融合操作。以图2为例对界线衔接的处理步骤进行详解。联合前，实线为“国土三调矢量数据”，虚线为“第五次沙化监测矢量数据”，将两个数据联合后形成的图层中存在许多细碎图斑，对每个细碎图斑，依据遥感影像和“三调”图斑界线，对图斑面积不超过0.07hm2的细碎图斑进行合并操作，把这些图斑合并到相应的土地利用类型中，若图斑面积大于0.07hm2，则该类型图斑不需要与周围图斑进行合并，填写好相关属性因子。在ArcMap中通过联合分析、合并、修边等操作，使沙化图斑和“三调”图斑界线完美衔接，且与遥感影像的高度吻合，实现沙化土地的利用类型与“三调”图斑地类保持一致，基本实现沙化监测数据与“三调”数据的有效衔接融合。

图2界线衔接详解

3.4 外业调查

在ArcMap中处理完后，形成本期沙化初始数据。在“全国荒漠化和沙化监测系统”软件中新建“第六次沙化调查”工程，将本期沙化初始数据、前期沙化数据、前期图片库点等矢量数据导入“第六次沙化调查”工程中，检查无误后，进行数据下发，将下发数据拷贝到移动端，对每个沙化图斑进行外业调查核实，详见图3。

图3数据导入和下发详解

通过实地核实调查，一是掌握实地图斑边界是否与影像吻合；二是查看沙化图斑区划是否合理，若与现状不符，现场进行修正，确保数据的现势性、准确性；三是实地调查每个图斑的土地利用类型、沙化土地类型、沙化土地程度、治理措施、沙化动态变化原因、主要植物种、植被盖度级、气候类型、植被起源、治理程度等重要属性因子。

4 结论

各项自然资源调查监测数据的整合是必然趋势，在蓬莱市第六次沙化监测工作中，利用ArcMap软件对沙化数据和“三调”数据衔接的方法进行了研究，总结出了如何利用现有资料，探讨合适的界线融合技术方法，使沙化图斑边界与“三调”图斑界线有效衔接，且影像充分吻合，提高监测调查的准确度，减轻内业和外业调查的工作量，为蓬莱市以后的沙化监测调查提供精准数据，同时，为各项自然资源调查监测数据的整合，尤其是下一步林地“一张图”和“三调”数据的充分衔接提供了可参考的技术方法和思路。随着林业信息化的发展，数字林业、3S技术的提出，GIS在林业管理应用方面越来越广泛，如何让GIS技术更好的服务于基层林业，需要进一步研究探讨。