林业有害生物踏查线路地理信息图的制作

饶秀俊，钱叶会

(福建林业职业技术学院林学系，福建 南平 353000)

林业有害生物踏查线路地理信息图的制作

饶秀俊，钱叶会

(福建林业职业技术学院林学系，福建 南平 353000)

结合第三次全国林业有害生物普查，通过实地踏查，构建了基于ArcGIS 10.2软件平台及相关技术的一种操作性强的有害生物踏查地理信息图的制作方案。本方案可以有效降低踏查人员外业工作量，同时提高外业踏查和内业整理的工作效率。

林业有害生物；踏查线路；地理信息系统图

第三次全国林业有害生物普查从2014年4月1日开始，2016年12月31日结束。林业有害生物普查是一项技术要求高、工作任务重且持续时间长的工作。林业有害生物普查内外业工作量大，信息碎片化现象严重。笔者也参与了福建省某市林业有害生物的普查，通过实际操作构建了基于ArcGIS 10.2的踏查线路的地理信息系统图。

1 调查工具及软件准备

1.1 调查工具

调查工具主要包括带有卫星定位功能和拍照摄像功能的安卓手机，具有Windows操作系统的电脑。

1.2 软件环境

1.2.1 GPS线路采集软件 目前安卓系统的智能手机上线路采集的软件较多，笔者选用的是具有导出线路为KML/KMZ等数据功能的GPS工具箱软件。

1.2.2 卫星影像下载软件 选择91卫图助手。

1.2.3 地理信息系统图构建软件 ArcGIS 10.2、ViewGIS 3.02。

1.2.4 卫星影像处理及其它软件Global Mapper 14、Google Earth pro 7.1.1.1888、记事本等。

2 基础数据准备

本次所采用的基础数据是某镇最新的森林资源建档数据，即2014年森林资源建档数据，利用ViewGIS 3.02软件将林业小班数据图层导出为ArcGIS 10.2所识别的shapfile文件，如果地形图文件为vmg格式，需要导出为tif等图像格式，以供ArcGIS 10.2所读取。

3 方法步骤

3.1 KML文件的获取

3.1.1 线路记录 在踏查开始时打开GPS工具箱选择线路追踪，进入线路追踪界面点击开始，待GPS卫星信号捕获定位成功后开始线路记录，在踏查过程中进行踏查点和标准地标注和图片拍摄，待踏查线路终点停止记录并保存线路，记录线路预览及基本信息概况(图1、图2)。

3.1.2 KML数据的导出 完成线路记录后，选择导出功能，如果需要导出具记录图片的踏查线路需选择导出KMZ文件，只导出踏查线路选择KML文件。笔者选择导出KMZ文件，因为KMZ文件包含有KML文件的压缩包，如果只需要KML文件，用解压缩软件提取KMZ中的KML文件即可。将导出的KMZ文件加载到谷歌地图软件，效果见图3。

图3 踏查线路效果图4 Shapefile文件输出选项

3.2 踏查线路和踏查点的Shapefile文件的制作

3.2.1 数据加载 打开Global Mapper软件选择“文件”→“打开数据文件”，打开刚刚生成的KML文件。

3.2.2 shapefile文件输出 待数据加载完成后选择：“文件”→“输出”→“输出矢量格式”，对话框选择“shapefile”，其它选项默认，本处需要导出2个文件，一个是保存踏查线路记录点的点图层文件，一个是保存踏查线路路径的线图层文件(图4)，命名后点击保存。

4 卫星影像制作

4.1 卫星影像下载

打开91卫图下载助手，选择所要下载区域和下载级数，下载完成后导出带地理坐标的tif格式的影像。笔者选择谷歌地图卫星影像18级的图片进行下载，一般情况下16级的影像图片已能很好地满足林业调查的需要。

4.2 卫星影像压缩

由于导出的tif格式数据量偏大，笔者使用Global Mapper将tif格式的影像压缩成ecw格式，该市全区域卫星影像tif格式18级共70多G，数据量偏大，电脑打开浏览等操作均非常缓慢，因此按5∶1的压缩率压缩成ecw格式后不到6 G，打开操作浏览等非常流畅，无明显卡顿现象。

5 卫星影像和矢量图层的配准操作

林业基本图使用Xian_1980坐标系统，是ArcGIS软件生成的SHP文件，谷歌地图下载的卫星影像文件使用WGS84坐标系统，由于两坐标系统的转换参数各地均不相同，考虑本次操作范围较小，因此采用坐标平移并结合矢量图配准的办法在ArcMap中进行地图配准。操作方法为：在ArcMap菜单选择“自定义”→“扩展模块”，在弹出的“扩展模块”对话框中，将地理配准的复选框勾上，增加“地理配准”工具条。加载卫星影像到ArcMap中，激活“地理配准”工具，选择配准点，配准点应均匀分布，否则会扭曲图像。点击“添加控制点”按钮，添加控制点，用相同的方法，在影像上增加控制点，输入实际坐标。增加所有控制点后，在“地理配准”菜单下，点击“更新显示(D)”。更新后，就变成真实的坐标。在“地理配准”菜单下，点击“纠正”，将校准后的影像另存。矢量图层通过编辑→平移功能输入平移参数。

6 利用ArcGIS 10.2制作踏查线路地理信息系统

将上述制备好的数据导入ArcGIS 10.2中，首先新建空白地图，其次通过目录工具依次将林业基本信息图、踏查线路线图层、踏查记录点图层、卫星影像等进行加载，这样一个较为实用的林业有害生物踏查线路地理信息系统就基本构建完成(图5)。其中粗线条部分为本次踏查线路，星号为踏查的记录点和标准地定位点，细线条为小班地块，图6为标注好的基本信息图(局部)。

图5 踏查线路图全貌图6 踏查线路小班标注局部效果

7 技术成果及存在问题探讨

7.1 实现踏查线路数字化的同时保证线路的精确性

本次林业有害生物踏查线路地理信息系统图的构建基本实现了踏查线路的数字化和信息化，笔者也实地通过2台手持GPS机进行对比，记录线路基本能重合。

7.2 将调查人员从复杂的地形图判读中解放出来专心进行有害生物调查

目前很多林业有害生物调查都是进行外包作业，调查人员多数为非本地乡镇人员，对本地林地情况不是很了解，同时由于日常业务差异，对地形图的判读能力有限，部分乡村虽然配有带路人员，但带路人员却未必知道每个小班的基本信息等情况，同时如果进入了密林，由于视野不够开阔，特征地形减少，同样降低了判读地形图的准确性，很容易出现调查地块信息张冠李戴的现象。通过本系统，踏查人员就可以轻松实现外业作业内业化，在进行内业整理时完成小班信息判读和记录任务，外业调查只需要调查时记录点号即可，而将更多的精力放在林业有害生物的调查上而不是花过多的精力去进行地形图的判读，有效提高外业调查的工作效率。

7.3 实现线路采集和图片采集一体化，有效降低内业工作量

林业有害生物的踏查过程中需要采集记录点的同时还需要对各种有害生物进行拍照等数据采集工作，一般采用手持GPS机进行线路和点的采集，数码相机进行图片采集，由于现在手机技术的进步，1300万像素的摄像头拍照效果完全可以取代一般的数码相机，同时手机拍摄的图片资料还可以保存拍照的地点的经纬度坐标。通过一部手机就可以完成数据采集和图片采集，避免由于GPS手持机采集线路数据，相机拍照导致图片混乱的事情发生，有效降低内业图片整理的工作量。

7.4 解决线路的追溯性问题

通过手机GPS软件采集的数据能很好地记录开始时间，线路路径、长度，结束时间以及结束地点，运动速度，踏查持续时间等基本信息(图2)，这样可以很好地对踏查线路进行回溯。

7.5 存在问题及注意事项

在使用过程中需要将线路追踪软件加入到白名单，不然会被系统杀掉后台进程，手机最好是支持双星系统(GPS、Glass)、Compass或三星(GPS、Glass、Compass)定位系统，这样可以有效提高数据记录的精确性和定位速度。需要时刻关注手机电池的消耗情况，由于线路采集记录耗电量大，在踏查前务必保证手机电池有足够的电量，能外带移动电源最好。

[1]司敬知.基于GIS/GPS的林业有害生物野外数据采集技术研究[D].北京：中国科学院研究生院，2012.

[2]刘军，张伟岩，刘侠，等.基于移动GIS的林业有害生物普查信息管理系统研究与应用[J].中国森林病虫，2015，34(3)：32-37.

[3]饶秀俊.基于谷歌地图资源的ArcGIS林业基本图的制作[J].林业实用技术，2014(1)：56-58.

[4]饶秀俊.基于Google Earth地图资源对地图中的道路要素提取并矢量化的实践[J].黑龙江生态工程职业学院学报，2013，26(5)：25-26.

[5]罗增炎.基于Google Earth的林业基本图制作[J].林业勘察设计，2011(1)：96-99.

[6]金昌善，邹新球，吴焰玉.应用ArcView制作福建武夷山自然保护区Google Earth地标系统[C].第七届ArcGIS暨ERDAS中国用户大会论文集，2006：401-403.

Study on Route Mapping for Pests Survey in Forest Based on ArcGIS

RAO Xiu-jun，QIAN Ye-hui

(FujianForestryVocational&TechnicalCollege，Nanping353000，Fujian，China)

In this study，with the third national forestry pest survey，a routing map for pests survey in forest was drawn by ArcGIS 10.2 to provide a solution for surveying.The solution proved to be feasible and operable through authors′ field survey.Appling the solution also effectively decreases workload of field surveyors and improves the efficiency of both field survey and interior work.

forestry pest；survey route；GIS mapping

2015-09-23；

2015-11-14

饶秀俊(1983—)，女，安徽枞阳人，福建林业职业技术学院讲师，硕士，从事资源环境与城乡规划管理教学研究等工作。E-mail：116352998@qq.com。

10.13428/j.cnki.fjlk.2016.03.021

S758.6；S763

A

1002-7351(2016)03-0101-04