導(dǎo)語：林業(yè)專題制圖分幅技術(shù)研討與實現(xiàn)一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

林業(yè)專題圖是承載一種或數(shù)種林業(yè)專題信息的圖幅，是二類調(diào)查的主要提交成果，同時是森林經(jīng)營管理業(yè)務(wù)工作中應(yīng)用最多、最普遍的基礎(chǔ)圖面資料。常見的林業(yè)專題類型有林相圖、基本圖、森林資源分布圖、林種分布圖及分類區(qū)劃圖等。二十世紀(jì)九十年代，許多研究人員開始探討利用GIS軟件制做林業(yè)專題圖的技術(shù)方法[1-5]。但是這些方法還只是一道單獨的工序，通過操作GIS軟件將林業(yè)專題制圖所需的林業(yè)專題信息從外部導(dǎo)入、格式轉(zhuǎn)換等步驟進(jìn)入GIS系統(tǒng)，然后利用GIS軟件完成林業(yè)專題圖的制作。在上述研究中，未能對林業(yè)專題制圖中的分幅方法進(jìn)行具體說明，沒有將這一功能集成到森林資源信息管理系統(tǒng)當(dāng)中。2000年初，隨著GIS軟件技術(shù)的發(fā)展，研究人員開始將林業(yè)專題圖的制作過程集成到森林資源信息管理系統(tǒng)中，林業(yè)專題數(shù)據(jù)能夠以專題圖的方式顯示和查詢，并將顯示在屏幕上的地圖直接以圖片方式輸出并打印[6-9]。已有的在森林資源管理信息系統(tǒng)中制作專題圖的方法需要現(xiàn)場操作軟件完成專題圖的樣式制作，制作的專題圖樣式簡單，不具備預(yù)先定制專題圖類型的功能，而且沒有靈活的定制分幅的功能。基于上述存在的問題，重點討論林業(yè)專題制圖分幅的技術(shù)方法，通過對整個林業(yè)專題制圖過程的分析和抽象，提出了一套較為通用的專題圖分幅制作流程，即將專題圖制作的數(shù)據(jù)和樣式分離，各種專題樣式統(tǒng)一用樣式模板控制，不同的分幅方式統(tǒng)一用分割模板控制。在GIS組件基礎(chǔ)上，開發(fā)出一套專題類型和分幅方法都可靈活定制的林業(yè)專題制圖模塊，并將其應(yīng)用在縣級森林資源管理信息系統(tǒng)中，實現(xiàn)了專題圖樣式可靈活定制及分幅方案可靈活選擇，使得森林資源信息管理系統(tǒng)的林業(yè)專題制動化制圖功能接近實用化水平。

1林業(yè)專題圖與分幅

1.1制圖

從科學(xué)數(shù)據(jù)可視化的角度來看，林業(yè)專題地圖是林業(yè)專題數(shù)據(jù)以圖形方式的可視化表現(xiàn)。林業(yè)專題圖可分為地圖數(shù)據(jù)本體部分和專題樣式部分，數(shù)據(jù)本體部分是存儲在信息系統(tǒng)中的數(shù)值或文字記錄，是林業(yè)地理要素的定性或定量描述；專題樣式部分則是數(shù)據(jù)本體的可視化表現(xiàn)形式，將地理信息以一種象形、觀感的形式傳遞給地圖使用者。林業(yè)專題制圖過程可概括為選取指定數(shù)據(jù)本體內(nèi)容，即指定專題類型、指定地理范圍的林業(yè)地理數(shù)據(jù)，并以指定的符號系統(tǒng)、樣式表達(dá)的過程。過程如圖1所示。通過控制數(shù)據(jù)本體的類型、地理范圍，以及專題圖符號系統(tǒng)和樣式即可控制林業(yè)專題制圖過程。

1.2分幅

傳統(tǒng)的紙質(zhì)地圖受圖幅大小的限制，一張圖紙往往難以承載整個區(qū)域內(nèi)的地理信息，于是產(chǎn)生了地圖分幅的概念，即按照一定的規(guī)則，將一幅完整的地圖分割成若干區(qū)域范圍大小相同或相近的圖幅的方法。常用的林業(yè)專題圖的分幅方式有經(jīng)緯線分幅、矩形分幅和按區(qū)域分幅。

（1）經(jīng)緯線分幅又稱梯形分幅，是將經(jīng)緯線作為每幅圖的內(nèi)圖廓，遵照相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)或國際標(biāo)準(zhǔn)，利用固定的經(jīng)緯線網(wǎng)格對地圖進(jìn)行分幅。經(jīng)緯線分幅的比例尺范圍通常在1:100萬和1:5000之間，每種比例尺的經(jīng)緯線分幅方式是固定不變的，便于圖幅檢索和使用。基本比例尺1:1萬地形圖分幅即是一種經(jīng)緯線分幅，這種分幅方式在林業(yè)工作中大量使用，本研究中涉及到的林業(yè)專題圖信息都是在1:1萬地形圖上勾繪的。

（2）矩形分幅是按照矩形區(qū)域劃分圖幅范圍的分幅方式。其中矩形區(qū)域的指定較為靈活，按照實際情況因地制宜指定合適的矩形網(wǎng)格，比例尺范圍大于或等于1:5000的大比例尺地形圖圖幅通常采用矩形分幅。

（3）按區(qū)域分幅的分幅邊界沒有指定的外形限制，較為隨意。例如：按照用戶劃定的區(qū)域分幅、將整個區(qū)域作為單個圖幅、按照行政區(qū)劃范圍分幅等，按照縣、鄉(xiāng)、村或林場、工區(qū)、林班等區(qū)劃邊界的分幅方式就屬于這種。專題圖分幅是將版圖過大的圖幅分割成大小適宜、圖上位置合適的小圖幅，分割網(wǎng)格遵照共同的國家標(biāo)準(zhǔn)，或按照具體需要因地制宜劃分區(qū)域，即按標(biāo)準(zhǔn)分幅和自定義分幅。無論哪種分幅方式都需要預(yù)先準(zhǔn)備圖幅的分割模板。在林業(yè)專題制圖模塊中，圖幅分割模板控制著林業(yè)專題圖數(shù)據(jù)的地理區(qū)域，間接決定著分割后內(nèi)圖框的長寬比樣式。在森林資源信息管理系統(tǒng)中集成專題圖制圖模塊需要解決以下兩項關(guān)鍵技術(shù)：其一是林業(yè)專題圖樣式的定制，即能夠按照林業(yè)標(biāo)準(zhǔn)定制專題圖樣式；其二是地圖的分幅技術(shù)，即按照林業(yè)信息管理工作的要求輸出指定區(qū)域的地圖，可以將其概括為對林業(yè)專題數(shù)據(jù)的樣式和內(nèi)容的控制。

2林業(yè)專題制圖模塊

2.1模塊的開發(fā)環(huán)境

林業(yè)專題制圖模塊集成在已有的縣級森林資源信息管理系統(tǒng)中。縣級森林資源管理信息系統(tǒng)采用Ar-cGISEngine9.3地理信息系統(tǒng)開發(fā)組件和VisualStu-dio2005開發(fā)環(huán)境，運用C#語言開發(fā)，具有林業(yè)信息管理所需的諸多功能模塊[10-11]。在該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中包括基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)、森林資源數(shù)據(jù)等。其中，基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)包括行政區(qū)劃境界（縣/鄉(xiāng)/村）、按基本比例尺（1:1萬）地形圖分幅標(biāo)準(zhǔn)制作的圖幅分割網(wǎng)格、水系與道路；1:1萬地形圖等，都以圖層的形式保存在數(shù)據(jù)庫中。森林資源數(shù)據(jù)則包括小班基本因子信息、森林經(jīng)營活動信息在內(nèi)的森林資源數(shù)據(jù)庫完整信息。這些記錄是制作林業(yè)專題圖的主要數(shù)據(jù)來源。林業(yè)專題制圖模塊屬于眾多模塊之一，設(shè)計功能為輸出基本圖、資源分布圖、林種分布圖、分類區(qū)劃圖等林業(yè)專題地圖，各專題類型可按基本比例尺（1:1萬）分幅輸出和按行政區(qū)劃分幅輸出。圖2為林業(yè)專題制圖模塊遵循的MVC設(shè)計模式。林業(yè)專題制圖模塊主要利用了ArcGISEngine的MapControl和PageLayoutControl兩個控件，以及IAc-tiveView、IFillSymbol、IFeatureLayer等接口。利用MapControl控制地圖數(shù)據(jù)的加載、地圖符號的渲染、圖2林業(yè)專題制圖模塊遵循的MVC設(shè)計模式注記、調(diào)整地圖的顯示區(qū)域等，是林業(yè)專題圖分幅中用到的主要調(diào)控部件；利用PageLayoutControl控制地圖的版式、文字說明、圖例、指南針、比例尺等地圖的附屬部分，以及地圖的整飾微調(diào)、專題圖幅的輸出等。

2.2工作流程

林業(yè)專題制圖模塊的工作流程如圖3所示。專題制圖模塊啟動后，系統(tǒng)根據(jù)專題圖類型從專題圖模板庫中獲取對應(yīng)的專題圖模板，即MXD文檔。然后按照MXD文檔中記錄的圖層組合信息，從森林資源數(shù)據(jù)庫中加載對應(yīng)的專題數(shù)據(jù)，并以專題圖模板中規(guī)定的樣式渲染地圖。系統(tǒng)接收到分割區(qū)域的指令后，從圖幅分割模板中查找出分割幾何要素，然后將版式地圖中的地圖調(diào)整到分割要素所在的區(qū)域，并以最大比例尺居中顯示。重新渲染專題地圖以后，就可以將當(dāng)前范圍的專題圖輸出打印，這樣就完成了指定專題類型、指定分幅方式的專題圖輸出。專題制圖模塊的具體工作流程如下：

（1）準(zhǔn)備基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)和林業(yè)專題數(shù)據(jù)。林業(yè)專題制圖所需要的數(shù)據(jù)已存儲在森林資源管理信息系統(tǒng)的森林資源數(shù)據(jù)庫中。林業(yè)專題圖中的內(nèi)容包括：基本圖主要用到的林班注記、小班注記、面積、地類、行政區(qū)劃界線、道路、居民點、河流、山脈等；林相圖用到的地類、優(yōu)勢樹種、齡組、面積等；資源分布圖主要用到的地類；林種分布圖主要用到的林種；分類區(qū)劃圖主要用到的地類、林種等信息[10-11]。

（2）制作林業(yè)專題圖模板。林業(yè)專題圖模板是林業(yè)數(shù)據(jù)的表現(xiàn)樣式，如專題地圖的圖層組合、排列順序、地圖投影方式、經(jīng)緯網(wǎng)、圖幅布局、地圖要素的專題符號樣式、注記樣式、渲染方式、圖例、指北針、比例尺、地圖標(biāo)題、相關(guān)文字說明等。林業(yè)專題圖模板可使用ArcMap定制，制作的專題圖模板樣式保存在MXD地圖工程文檔中。在MXD文檔中，保存了地圖數(shù)據(jù)源位置、地圖樣式、版式地圖樣式等信息。專題圖模板的詳細(xì)定制方法可參考ArcGIS使用手冊和文獻(xiàn)[2]。對于同一種專題圖，按行政區(qū)劃分幅和按照1:1萬比例尺分幅需要分別制作專題圖模板。比例尺分幅模板的圖幅大小、地理坐標(biāo)系、地圖投影方式、內(nèi)圖廓矩形的長寬比、經(jīng)緯線網(wǎng)格的設(shè)置和標(biāo)注等應(yīng)遵照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和慣例。

（3）準(zhǔn)備專題圖分割模板。專題圖分割模板以面要素圖層類型保存在縣級森林資源信息管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中，在GeoDataBase中的視圖是一張shapefile格式的矢量圖層，其中每一個面要素為一個切割區(qū)域。信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中已有各級行政區(qū)劃如縣、鄉(xiāng)、村（或林場、工區(qū)、林班）和國家標(biāo)準(zhǔn)1:1萬地形圖分幅網(wǎng)格，可以直接作為分幅用的分割模板。若缺少1:1萬比例尺分幅模板，則需按照文獻(xiàn)中介紹的方法與標(biāo)準(zhǔn)制作[12-14]。

（4）數(shù)據(jù)加載與專題地圖渲染。這部分的工作是由林業(yè)專題制圖模塊完成。運行系統(tǒng)后，用戶選擇林業(yè)專題圖類型、分幅的方式，系統(tǒng)從專題圖模板庫中選擇對應(yīng)的林業(yè)專題圖模板（MXD文件）；根據(jù)專題圖模板中的圖層組合信息從森林資源數(shù)據(jù)庫中加載相應(yīng)的基礎(chǔ)地理地圖和小班因子圖層；根據(jù)分幅方式加載對應(yīng)的分割模板面圖層；最后根據(jù)林業(yè)專題圖模板（MXD文件）中的專題圖符號信息渲染專題圖，渲染結(jié)果在MapControl和PageLayoutControl控件中顯示。

（5）圖幅分割與重渲染。這一步驟是實現(xiàn)圖幅分割的關(guān)鍵。系統(tǒng)接收到分幅區(qū)域的指令后，首先從分割模板數(shù)據(jù)中檢索分幅區(qū)域，得到該分幅區(qū)域面要素，以最大比例尺將該面要素范圍內(nèi)的專題圖居中顯示在PagelayoutControl中。然后重新渲染地圖，即分幅區(qū)域以內(nèi)的林業(yè)專題要素和所有基礎(chǔ)地理要素按照原有樣式渲染，分幅區(qū)域以外的專題要素渲染為不可見樣式。

（6）地圖版式微調(diào)。在PageLayoutControl中生成的版式地圖，具有與專題圖模板完全一致的地圖符號系統(tǒng)和圖幅版式。為了進(jìn)一步增強(qiáng)專題圖的可定制性，滿足用戶多樣化需求，還可以利用GIS組件中函數(shù)與控件實現(xiàn)在定制模版樣式基礎(chǔ)上進(jìn)行微調(diào)的功能。例如重設(shè)專題圖的符號類型、顏色、注記，以及圖幅整飾（設(shè)置標(biāo)題、圖例、比例尺、指南針、圖框線、圖廓樣式、地圖文字說明）等。

（7）地圖輸出。地圖輸出是將PageLayoutControl中渲染好的版式地圖輸出為柵格格式文件。在這里可以通過設(shè)置柵格數(shù)據(jù)像素的大小來調(diào)整輸出圖像的清晰度，輸出的數(shù)據(jù)格式有BMP、JPEG、PNG、TIFF、GIF和PDF文件等類型。

2.3實現(xiàn)與運行實例

林業(yè)專題制圖模塊在原有的縣級森林資源管理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)上編碼實現(xiàn)，用到了ArcGISEngineSDK中的部分接口和類，以及ESRI提供的幫助文檔中的類。其中重要的接口和類有①ControlsSynchroniz-er，用于MapControl與PageLayoutControl控件間的聯(lián)動；②IMapDocument，用于專題圖模板的讀、寫、修改；③ISymbol、IGeoFeatureLayer，用于專題符號的渲染；④IActiveView，用于分割區(qū)域的居中顯示、版式地圖的輸出等。圖4為林業(yè)專題制圖模塊的運行界面實例。森林資源管理信息系統(tǒng)中管理的是某縣森林資源數(shù)據(jù)，制圖模塊提供了按行政區(qū)劃分幅和按國家1:1萬基本比例尺分幅兩種對話框，圖4中右下方對話框即為按行政區(qū)劃分幅對話框，通過樹狀的層級視圖用戶可以選擇單個縣級、鄉(xiāng)鎮(zhèn)級和村級的行政區(qū)域作為專題圖輸出范圍。選定區(qū)域名稱之后，系統(tǒng)主界面上的版式視圖界面將該選定區(qū)域以最大比例尺方式渲染在制圖主體區(qū)域中，同時更新圖例、比例尺、專題圖文字說明等地圖附屬部分。在選擇專題圖的存儲位置、分辨率、數(shù)據(jù)格式等參數(shù)后就可以輸出了。圖5為該縣某村按行政邊界分幅的林業(yè)專題圖樣張，圖6為按1:1萬基本比例尺分幅的林業(yè)專題圖樣張。

3結(jié)束語

專題制圖模塊的開發(fā)充分利用了ArcGISEngine的接口和控件，實現(xiàn)了專題圖的分幅與輸出，與原有的森林資源管理信息系統(tǒng)實現(xiàn)了緊密集成。專題制圖的工作步驟分為差異顯著的若干階段，每階段的工作內(nèi)容、實現(xiàn)方法及功能可適度伸縮。專題制圖模塊具有可擴(kuò)展性，通過更換專題圖模板即可實現(xiàn)林業(yè)中其他專題圖的制作，通過更換分幅模板即可實現(xiàn)其他比例尺分幅方式的輸出。

本研究為在森林資源管理信息系統(tǒng)開發(fā)中嵌入林業(yè)圖面資料輸出功能提供技術(shù)參考，林業(yè)其他方面的專題圖如土壤分布圖、病蟲害分布圖、野生動植物分布圖、立地類型圖同樣可以利用該方法方便快速地添加到制圖模塊中，提高森林經(jīng)營管理和林業(yè)業(yè)務(wù)工作效率。研究實現(xiàn)的專題制圖模塊僅需少量控制性代碼，即可實現(xiàn)專題圖的批量分幅輸出，進(jìn)一步提高專題制圖的自動化水平。