基于ArcGIS软件的林业制图中图斑中心点坐标提取方法

摘要：林业制图中，图斑中心点坐标的提取是一项重要的工作。本文基于ArcGIS软件平台实现了图斑中心点坐标的提取，经实验这种方法简单实用、效果理想，效率很高。

关键词：中心点坐标；林业制图；ArcGIS软件

Method for Extracting coordinates for the centroid point of polygon in Forestry Cartography with ArcGIS Software

Xiang Ling

(Yunnan State Land Resources Vocational College, Kunming Yunnan 650217, China)

Abstract: Extracting coordinates for the centroid point of polygon is a very important work in forestry cartography. The paper illustrates a method how to extract coordinates for the centroid point of polygon automatically based on ArcGIS. After this method simple practical experiments, the results are satisfactory, high efficiency.

Key words: coordinates for the centroid point; forestry cartography; ArcGIS

林业地图是运用地图编绘基本法则结合林业专业的要求, 直观地展示林业调查规划设计成果的图面材料, 是进行林业宏观决策、林业开发建设、组织造林育林和森林资源管理、森林保护等的重要依据。随着GIS 在林业调查规划设计中应用的普及, GIS可以满足高标准、高要求林业地图的编制，而且省时、省力、速度快、效果好、易更新。

林业制图的一般过程是：参照调查手图输入图形数据，对照小班调查表输入属性数据，对图形数据进行拓扑，查找并修正拓扑错误，将图形数据与属性数据匹配连接后，按属性数据对图形数据填充图案、配置色彩，最后打印出图。

属性录入是一项工作量大且容易出错的工作，林班属性数据通常包括统计单位(县、乡、村)、权属、林班号、小班号、地类、林种、树种、图班编号、图斑中心点坐标等字段。图斑中心点即内部点，标识图斑的中心位置，由横坐标和纵坐标构成。横坐标为8位，其中前两位为带号，纵坐标为7位。林业制图中，图斑中心点坐标的提取是一项很重要且复杂的工作。图形数据采集完成后，坐标提取由计算机自动完成。在ArcMap桌面软件面世以前，中心点坐标的提取可以通过GIS软件的二次开发平台编写程序获取。但是这对用户要求较高，需要用户掌握VB、C++或是JAVA等计算机语言，这给中心点坐标的提取工作带来很大的困难。找到一条行之有效的途径，不仅能获取满足精度要求的数据，还能简化工作，大大提高工作效率。ArcGIS软件没有直接获取林班中心点坐标的功能，需综合应用各项功能实现。本文基于ArcGIS软件平台，综合运用其功能模块就如何提取图斑中心点坐标的方法进行阐述。

1 ArcGIS软件简介

ArcGIS是美国环境系统研究所( Environmental System Research Institute，ESRI)开发的新一代软件，是世界上应用广泛的GIS软件之一，是一个全面、完善、可伸缩的GIS软件平台。无论单用户，还是多用户；无论是在桌面端，还是服务端、互联网还是野外操作，都可以通过ArcGIS构建地理信息系统。

ARC/INFO 是ESRI公司系列产品中最经典、功能最强大的专业GIS产品，它是ESRI公司实力的标志，经受了时间的考验，其许多先进的设计思想和概念被其他产品借鉴和采纳，成为引导全球GIS发展方向的旗帜。ARC/INFO可运行于各种平台上，包括SUN Solaris、SGI IRIX、DigitaI Unix、HP UX、IBM AIX、Windows NT（Intel/Alpha）等。在各种平台上可直接共享数据及应用。ARC/INFO实行全方位的汉化，包括图形、界面，数据库，并支持NLS（Native Language System），实现可重定义的自动语言本地化。

ArcMap把传统的空间数据编辑、查询、显示、分析、报表和制图等GIS功能集成到一个简单的可扩展应用框架上，它在ArcGIS中承担以地图为核心的应用。ArcMap既具有ArcView的易用性，有拥有ArcInfo的全部功能。此外，ArcMap包含一个复杂的专业制图和编辑系统，它既是一个面向对象的编辑器，又是一个完整的数据报表生成器，完全以菜单方式驱动，既可以被非技术化的用户熟练掌握，也能够为资深的GIS专家提供完整的工具。

2具体工作步骤及实验结果

本文以1:5万林班图提取图斑中心点坐标为例讲解具体工作步骤。

2.1 数据准备

1:5万林班图宗地.shp，坐标系采用1954年北京坐标系，6度分带。（如图1所示）。

2.2 拓扑重建

启动Arc/INFO软件，修改工作目录，将宗地图层由shape格式转换为coverage格式，重建拓扑关系，并保留属性输出宗地_topo图层。操作命令如下：

Arc: Shapearc 宗地.shp 宗地 type

Arc: clean 宗地 宗地1

Arc: regionpoly 宗地1 宗地_topotype 宗地_topo.safe

2.3 数据格式转换

启动ArcMap操作界面，添加宗地_topo图层，利用Data\Export Data功能将宗地_topo由coverage格式转换为shape格式并添加在图形显示窗口中。

2.4 碎屑多边形处理

在拓扑重建过程中，由于原始数据的精度问题以及容限值的设置，不可避免产生一些碎屑多边形，需要对其进行处理，避免在中心点坐标提取过程中产生错误数据。添加宗地.shp，将两图层分别用不同的线色和线宽叠加显示，参照宗地.shp图层将宗地_topo.shp中的碎屑多边形作合并处理。

2.5 中心点坐标提取

打开宗地_topo.shp的属性表，新建两个字段，字段名分别为X、Y，字段类型为长整型，字段长度为10，分别对X、Y字段进行中心点坐标计算，即利用Calculate Geometry功能提取图斑中心点坐标（图2所示）。

2.6 属性提取

属性表中X、Y是提取中心点坐标的临时字段，实际工作中，需要将字段X、Y中的坐标数据分别赋值给中坐标横和中坐标纵两个字段。并且，利用Calculate Geometry功能提取的横坐标是没有带号的，所以需要对X字段的坐标数据进行进一步的处理。利用Field Calculator功能分别提取X、Y字段中的坐标数据，其中提取横坐标数据的表达式为“17&[X]”，纵坐标数据可直接提取（如图3、图4所示）。

3结语

好的方法不在于方法本身有多么复杂, 而在于它是否能够让大多数人都能接受而且能达到较理想的效果。通过以上方法可以使我们轻松的实现林班中心坐标的提取，并赋予相应属性，ArcGIS能较容易实现图形与属性的连接。基于上述思路，完成了勐海县四个乡镇林班图宗地中心坐标提取工作。在操作过程中应保证图形数据源拓扑关系正确，避免重叠图斑、图斑缝隙和碎屑多边形等图形问题，否则将产生坐标数据提取错误。如果出现以上图形问题，可借助ArcGIS拓扑查错功能并辅以人工编辑消除各种拓扑错误，从而保证数据精度。实践证明，综合运用ArcGIS软件相关功能在林业制图中提取图斑中心点坐标，相比编程提取坐标法，该方法简单实用、效果理想，效率很高，数据的修改、更新较为容易，适用于广大普通GIS用户。注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。