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ArcGIS10.1软件在国情地表覆盖数据处理中的运用

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  摘 要:ArcGIS 10.1软件是ESRI公司开发的一套完整的GIS地理信息操作系统,具有完善的空间信息管理、空间分析共享、地图制作等功能,在国情地表覆盖数据处理中具有较为突出的优势。因此,文章以ArcGIS 10.1软件在国情地表覆盖数据处理中的运用为切入点,介绍了ArcGIS 10.1软件基础编辑功能,分析了国情地表覆盖数据基本要求。并结合某地国情地表覆盖数据处理要求,阐述了ArcGIS 10.1软件在国情地表覆盖数据处理中运用过程。
  关键词:ArcGIS 10.1软件;国情地表覆盖数据;数据处理
  中图分类号:TP391.7 文献标志码:A 文章编号:2095-2945(2019)20-0168-02
  Abstract: ArcGIS 10.1 software is a complete set of GIS geographic information operating system developed by ESRI Company, which has the functions of perfect spatial information management, spatial analysis and sharing, map making and so on. Therefore, based on the application of ArcGIS 10.1 software in national surface cover data processing, this paper introduces the basic editing function of ArcGIS 10.1 software, and analyzes the basic requirements of national surface cover data. Combined with the requirements of surface cover data processing in a certain national condition, this paper expounds the application process of ArcGIS 10.1 software in surface cover data processing.
  Keywords: ArcGIS 10.1 software; national surface cover data; data processing
  前言
  利用高分辨率航空航天遥感影像数据、基础地理信息数据、专题数据,查清区域地表覆盖现状、自然人文地理要素空间分布情况,构建蕴含多种普查成果的数据库,是地理国情普查的主要目标。而ArcGIS 10.1软件是地表覆盖数据校准处理的主要技术。因此,对ArcGIS 10.1软件在国情地表覆盖数据处理的应用进行适当分析非常必要。
  1 ArcGIS 10.1软件概述
  ArcGIS 10.1地理信息系统主要是以GIS坐标系为基础,以经纬度为地图的储存单位。ArcGIS 10.1地理信息系统主要包括ArcGIS for Desktop、ARCGIS for Mobile、ARCGIS for Online幾个子系统。其中ArcGIS for Desktop主要包括数据处理及拓扑检查功能。其包括ArcMap(数据编辑处理)、ArcToobox(工具箱)、ArcSense(三维可视化及分析)、ArcCatalog(数据管理)等几个模块。其中ArcMap(数据编辑处理)为主要点、线、面基础操作模块;ArcToobox(工具箱)内部具有数据处理、空间分析工具,可以满足多种数据处理要求;ArcSense(三维可视化及分析)可以从三维模块入手,对国情地表覆盖数据进行拓扑检查;ArcCatalog(数据管理)可以通过数据资源管理,形成标准化国情地表覆盖数据集合[1]。
  2 国情地表覆盖数据处理基本要求
  首先,基础地理信息数据处理阶段,需要采用1/50000基础地理信息数据,将其与1/10000基础数据信息整合,作为区域要素属性采集主要参考源。
  其次,在数学基础方面,需采用2000国家大地坐标系,结合高斯-克吕格投影,依据6°标准进行分幅数据分带。而投影坐标原点则为投影带中央经线、赤道交点向西平移五百千米后的某一点;在高程处理方面,主要采用1985国家高层基准,以米作为高程值单位。利用高斯-克吕格投影带,综合采用3°分带(1/10000DEM)、6°(1/50000DEM)分带标准,进行高程处理[2]。
  最后,在主要数据源利用方面,基于国情地表覆盖式数据普查现势性要求,主要采用空间分辨率高、光谱分辨率高、时相交接近,且现势性更新的影像类型。
  3 ArcGIS 10.1软件在国情地表覆盖数据处理中运用过程
  3.1 国情地表覆盖数据处理项目概述
  某地煤田地理国情普查目标为了解该地地形地貌现状、地表覆盖空间分布情况。并完成普查报告、普查成果系列地图的绘制,以便为该地煤田常态化地理情况检测提供依据,进而为该地煤田经济发展、生态文化建设提供充足的参考。该地煤田首次地理国情普查标准时点为2018年06月29日,需利用2018年03月01日至2018年06月29日时间段间获取的航空航天遥感影像。配合ArcGIS 10.1地理信息系统,对前期普查成果进行核准。最终可获得与标准时点要求相符的成果。
  3.2 软件及数据准备
  本次全国地理国情普查主要以国情地表覆盖数据为主体,主要用软件及数据为:ArcGIS 10.1软件;AutoCAD软件;全省1/10000DLG数据;全省航摄影像数据;市县大比例尺基础地理信息数据及相关行业专题数据;全省1/50000DLG数据等。   3.3 数据初步处理
  本次地表覆盖前期分类利用的数据主要为2018年03月01日至2018年06月29日时间段间获取的航空航天遥感影像,地面分辨率为0.30m。依据《地理国情普查内容及指标》的相关要求,可将地表覆盖内容划分为10个一级类,50个二级类及133个三级类。
  在具体操作过程中,相关技术人员可利用AutoCAD软件。在打开该软件之后,在软件内构建一个图形文件,将其命名为example.wg,并插入光栅图像。随后调整处于绘图状态的比例尺,新建线层,利用多线段,进行地表覆盖地类图斑的逐一勾绘。在地表覆盖地类图斑勾绘完毕后,可新建一注记层,并进行地类、TAG(分类)码的逐一标注。在地类及分类码确定之后,相关技术人员可利用ArcGIS 10.1地理信息系统,将套合好影像的地表数据导入软件内,进行绘制编辑。即将LCA地表覆盖采集模板更改为所绘制的图幅号,并加载DOM地图底图数据缩放至图层。随后将多余图层、影像范围线外数据进行清理。并调整图形数据顺序,进行图形数据保存。
  3.4 ArcGIS 10.1软件在数据处理中运用
  ArcGIS 10.1地理信息系统在数据处理中主要应用于数据拓扑检查,由于ArcGIS 10.1地理信息系统实质上为基准面、地图投影两组参数组成的坐标系统。其中地图投影为球面坐标系依据一定规则投掷至平面上获得的坐标系统。上述坐标系统工作底图均为DOM遥感卫星影像。因此,在ArcGIS 10.1地理信息系统应用于国情覆盖数据处理前,相关技术人员应首先对基准面坐标系统、投影椭球、中央子午线换带进行逐一评测。在确定上述信息均正确无误后,相关技术人员可打开ArcGIS 10.1地理信息系统。将采集的数据导入ArcGIS 10.1地理信息系统后,在ArcGIS 10.1地理信息系统ArcToolBox(工具栏)中,依次选择Date Manage(日期管理)、ment Tools(工具)、Feature(要素)、Features to Polyline(要素转线)。随后在对话框弹出之后,相关技术人员可设置好线要素文件、线生成后储存位置、线要素文件名,随后将其添加至ArcGIS 10.1地理信息系统TOC窗口内。依据上述方式,相关技术人员可进行Features to point(要素转点)、Features to polygon(要素转面)命令执行。即利用前期AutoCAD软件初步采集的数据,加载至ArcGIS 10.1地理信息系统窗口内,并将example.polyline dwg、example.annotation dwg等文件,分别转化为xian.shp、dian.shp。
  其次,在Features to point(要素转点)、Features to polygon(要素转面)转换之后,需要正式执行ArcGIS 10.1软件拓扑检查任务。在ArcGIS 10.1地理信息系统拓扑检查中,主要包括逻辑一致性检查、拓扑面检查、拓扑线检查等几个模块。其中逻辑一致性检查主要指煤层地表覆盖水面应落在国情要素的高水界范围内。国情要素高水界范围为HYDA,水面采集则包括水面、水渠两种类型。
  在具体操作过程中,相关技术人员可以在ArcGIS 10.1→ArcCatalog内新建TEXT.MDB数据库及TEXT数据集合。随后将地表覆盖层LCA层、国情要素HYDA层等需要检查的国情数据导入TEXT数据集合内。在TEXT数据集合新建拓扑,并添加“必须被其他要素覆盖”、“不能懸挂”、“不能自相交”规则。在拓扑规则设置完毕之后,进行LRDL(铁路)、LRDL(公路)、HYDL(水系线)等要素拓扑线检查;而在拓扑面检查阶段,相关技术人员可在HYDL(水系线)要素内设置拓扑规则。即“不能重叠”、“不能有缝
  隙”。
  在拓扑规则设置完毕后,相关技术人员可新建个人地理数据库,对xian.shp、dian.shp中存在的悬挂线情况、自相交情况、伪结点情况进行逐一检查修正。在相关错误均修正完毕之后,相关技术人员可进行线转面操作。在线转面后获得mian.shp文件对其覆盖面缝隙、重叠情况进行进一步检查。即评估mian.shp文件内是否有且仅有dian.shp文件中一个点要素。在确定mian.shp文件内有且仅有dian.shp文件中一个点要素后,考虑到煤田地理信息检查特殊性,相关技术人员可依据相关标准,构建一个标准数据库。并将离散线面点数据导入标准数据库内。同时对各国情要素属性项进行检查,并合理命名。考虑到ArcGIS 10.1地理信息系统可以加载进多个数据库内数据,因此,相关技术人员可以利用ArcGIS 10.1地理信息系统编辑图层切换功能,进行不同图幅数据的接边操作。在不同图幅数据接边后,可将整体数据整理后提交至标准地理信息数据库。
  4 结束语
  综上所述,ArcGIS 10.1地理信息系统是一门综合性技术,具有全世界用户群体最大、应用领域最广泛的特点。因此,在ArcGIS 10.1软件在国情地表覆盖数据处理过程中,相关技术人员应依据ArcGIS 10.1软件特点,在国情地表覆盖数据处理要求的指导下,在国情地表覆盖数据初步处理后,对国情地表覆盖数据进行拓扑检查处理,以保证国情地表覆盖数据与标准时点要求相符。
  参考文献:
  [1]陈丽.ArcGIS软件在地理国情普查中的应用[J].测绘与空间地理信息,2016,39(1):147-149.
  [2]史亚平,华月园,杨跃文,等.AutoCAD与ArcGIS在地理国情普查项目中的应用[J].东华理工大学学报:自然科学版,2016(S1):45-47.
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