GIS技术在林业制图中的应用分析
2021-01-08李霞
李 霞
(云南省林业调查规划院,云南 昆明 650051)
1 引言
随着时代发展,计算机技术在各行业应用不断深入,尤其是计算机硬件技术和软件技术更新换代不断加快,对各行业发展产生了极为深远的影响,无论是新兴行业还是传统行业均要适应时代发展趋势。林业制图受计算机影响较大的行业之一,通过计算机技术不断优化工作标准和工作流程,促进了行业的快速发展。在林业制图中,应用较为广泛的技术是GIS技术,与传统制图方式相比,GIS技术拥有巨大的优势[1]。
计算机在林业制图的应用促进了制图行业的巨大变革。传统制图方式工作量大,需要参与工作人员众多,但复杂的工作内容却难以保证工作质量[2]。因此传统林业制图行业存在工作效率且质量差的情况。但是随着GIS技术的应用,降低了工作效率,传统由人工绘制地图变为卫星高空拍照,将编绘等十几道工艺简化为几道工艺,且GIS技术不仅准确率高,且工作效率提升也是革命性的[3]。同时,GIS制图提升了林业制图的规范化和标准化。随着GIS技术的不断提升,林业制图迎来了黄金期。传统制图需要人员多误差大,但是GIS技术逐渐解决了误差问题,同时形成了较为系统的规范化流程,使林业制图从开始到结束有明确的规范和要求[4]。经过标准化要求,林业制图从字体、绘图、色彩等方面形成了较高水平的图画。
2 云南地区林业制图现状
云南省地处祖国西南边陲,是一个多民族的高原山区省份,边疆、多民族、山区构成了云南省的三大特点,而云南林业的特点也必然与之密切相联系。由于特殊的地理环境,复杂的自然条件,以及封闭式的经济,使云南林业形成了既不同于东北国有林区,也不同于南方集体林区的独有特点。
在过去,受技术制约,云南地区的林业制图以人工制图为主,且制图工具相对落后,因此成图较为粗糙,难以达到预期目标。随着时代的发展,地区林场对制图工艺要求不断提升,不断改进制图工艺,提升制图精度和准度,逐步能够反映斑块、小林的情况。2010年后,计算机技术的快速发展推动了制图的精细化,基本能够展现地区林场的全貌,林业制图迈入新时代。云南地区的林业制图自建立开始经历了人工制图到GIS系统制图的过渡,也实现了制图从粗糙到精细的转变(图1)。
图1 云南某地区林场DEM(局部)
3 GIS技术在林业制图中的应用
3.1 制作过程
3.1.1 搜集信息
GIS绘图技术首先要根据要求制定制图标准和制图图式,根据制图标准选定原始资料,并依据专业图编绘的技术标准和林业地图图式的相关技术要求,并结合已有的原始资料,制定绘图技术方案及标准。在制图中,根据要求建立符号库和颜色库(图2),保障GIS成图的可辨识度,同时建立ID库,为后期编辑图形提供符号标识[5]。
3.1.2 GIS制图基本数据录入
数据采集是数据录入环节的准备阶段,通过数据采集将数据信息数据化,并通过GIS系统将数据可编辑化,最后为应用者提供分析模式。GIS数据信息来源众多,包括遥感影像和地图等图片信息,也包括统计报表和实地数据等文本型信息,因此在GIS上处理信息要考虑信息内容间的几何关系和拓扑关系。
3.1.3 GIS数据编辑处理
地图数据处理的是否精细直接影响最终的成图效果,制图中往往采用ArcGIS技术,通过这一数据中强大的编辑功能对大量不同类型的数据进行分析和检查,最终整合地图信息、数据信息等,完成数据的编辑处理环节[6]。
图2 林业制图制作流程
3.1.4 GIS数据检查
GIS数据处理编辑工作完成后,需要对数据进行检查和矫正,否则将直接影响绘图的精准度。在检查中,难免出现前后相异的情况,因此利用数据的拓扑关系可以有效检查数据信息,通过拓扑关系建立新的效果图,形成两张图的重叠效应,然后找到编辑过程中的重合部分以及分离部分,为数据修改提供支持(图3)。
图3 选中重叠部分
3.1.5 GIS林业用图输出
经过数据分析和校对,在对整个用途的细节进行分析和整理,如图框、图头、图例、比例尺、指北针、附图、注记表、制图说明、落款署名、日期等要素。整理完成后,进行分析和比对,使制图不仅完整有效、还要美观大方(图4)。经过整理后进行图式的输出和整理即可[7]。
图4 制图效果
3.2 实例应用与效果评价
GIS技术在我国应用较晚,但随着技术的革新,在云南地区的林业应用中呈现了极大的作用,推动了基层林场制图的精细化和标准化,同时也加强了基层林场的管理。
首先,GIS技术推动了X林场制图工艺的极大提升。人工制图年代受技术制约,制图效果较差,许多精细部分难以表现出来,尤其许多细节更难以展现,如小村、斑块等。应用GIS信息技术后,制图工艺有了质的提升,尤其对于基层林场来说,越精细越有利于林业的管理,同时能够及时展现林场的变化,为林场的决策提供技术支持(图5)。
图5 数据的提取
其次,GIS技术在林场的有效应用推动了林业管理的高效化、信息化。基层林场承担着较重的工作任务,不仅要防止森林火灾、还要规划林场变迁等。因此,及时、有效的制图作业能够为决策提供技术支持。但是,GIS版本更新速度不断加快,对林场工作人员要求提出了更高水平。因此在实际中要求机关领导对于制图更加重视,提升技术人员培训次数,尤其是关于GIS技术版本的培训,增强X林场从GIS技术人员储备。
最后,随着GIS技术的不断推广和应用,加强了不同林场间的合作。GIS技术在应用中能够制作大范围的林场,也能制作小范围的林场,当GIS技术版本更新时,受资金、技术人员等的限制,可以加强不同林场间的合作,使制图能够在第一时间获得新技术,提升制图的精确度。X林场在实际应用中就多次与周围林场开展合作,极好地完成了制图作业。
4 结论与展望
随着GIS技术在林业制图中的应用,林业制图的水平和质量越来越高,林业用图的精确度、时效性、丰富度、将为林业管理层提供更加完善的资料。在云南林业领域中,制图工作经历了人工制图到电子制图的全过程,工作人员充分感受到了GIS制图的准确性高、图种丰富、成图周期短、可操作性强等优势,实现了空间数据和属性数据动态连接,形成了一套动态的林业资源信息库。并且,未来的林业制图将继续在充分利用计算机网络、“3S”技术和各种计算机辅助软件的基础上,采集信息、编辑图形、发布成果,并朝着图文数据一体化、三维图形智能化、管理程序自动化方向发展。