摘 要:地理国情监测的行业、部门较多,如土地、林业、农业等,积累了海量监测数据,由于数据的管理部门不同,数据大都各自独立存储,各类数据空间上、属性结构上有很大差异,数据的功能有待挖掘,为管理带来很多不便,迫切需要对数据进行科学、合理的整合,探索出一套行之有效的空间异构数据整合方法是必经之路。 文章以辽宁省“林地落界数据”和“森林资源档案数据”的整合为例(试验区域为本溪县全境),介绍了借助 ArcGIS 9.3 软件空间分析、数据处理等功能实现数据求同存异的过程,探索出较为合理的操作流程,为地理国情监测空间异构数据的整合打下一个基础,总结出一套数据整合方法,为其他行业地理国情监测数据整合提供借鉴。项目于 2014 年 8 月开始研究, 现在已完成开发整合工具软件, 以文章的设计流程为思路, 软件采用 Arcgis Engine 开发。 全省的数据整合工作已经启动,预计年底完成。 下一步的研究方向是以林业管理部门为服务对象继续进行荒漠化沙化数据、国土二调数据等的整合方法研究。
关键词:ArcGIS;数据;整合;图形吻合度;属性结构
1 基本原理
1.1 基本概念空间数据: 是指用来表示空间实体的位置、形状、大小及其分布特征诸多方面信息的数据,它可以用来描述来自现实世界的目标,它具有定位、定性、时间和空间关系等特性。 空间数据是一种用点、线、面以及实体等基本空间数据结构来表示人们赖以生存的自然世界的数据[3]。空间数据分析:是地理信息系统(GIS)和地理信息科学(GISc)中广泛使用的术语,其含义是技术和模型的组合,其中模型则明确使用了对象的空间参考信息,即研究对象的位置信息[4]。 空间数据分析方法需要做一些关于或利用数据的假定,用于描述空间关系或事例之间的空间交互作用[4]。
1.2 异构数据整合目标数据整合的目的是以“林地一张图”空间数据为基础,将空间关系和地理位置上对应的“资源档案” 数据的相关因子(原林地一张图中没有的因子,且对林业生产有重要意义)整合到“林地一张图”数据中,形成一整套因子齐备的数据。
1.3 基本原理应用 ArcGISEngine 开发,空间分析软件,对本溪县“林地一张图”数据和“资源档案”数据进行空间分析,充分利用两套空间数据的空间参考,对模型中的对象进行空间关系和地理位置分析。由于两套数据同源,具有很强的相似性,因此,两套空间数据中有很大一部分对象的空间参考和地理位置是完全相同的, 还有一部分对象相似度较低的。把它们在相同地理位置上的对象面积进行比较,分为吻合度>80% 和吻合度<80%两部分,针对这两部分数据,进行不同的处理。>80%的对象,直接将需要整合的因子的属性值从资源档案数据库中挂接过来并逐小班确认。<80%的,加载对应的影像文件,对需要整合的因子进行人工判读确认, 无法确认的应进行现地调查。 以此来实现数据的规范化整合。
2 数据结果处理与分析
2.1 数据处理首先,要对整合的数据进行准备,对本溪县“林地一张图”空间数据进行标准化,并对调查因子数据补充修改,完善数据库结构。空间数据标准化包括增加森林林地类别、林地质量等级、林地保护等级、林地功能分区、 自然保护区名称、 自然保护区分区类型、土地权属、林分起源、土地退化类型、是否为补充林地、主导功能分区、前地类、青山分区代码、是否山体、行政县、行政乡、行政村,共 17 个字段;修改变化原因和工程类别两个字段的数据字典。 标准化后本溪县的“林地一张图”数据包括主要属性因子 63 项,其中 21 项因子不需要进行更改,42 项因子要从“资源档案”数据中挂接过来。同时,对“资源档案”数据进行检查完善,确保挂接数据的正确性。其次,用空间分析的软件对本溪县两套数据进行分析。对两套数据的对象的空间关系和地理位置进行分析, 并对同一地理位置的对象图形面积进行比较,吻合度>80%的对象, 直接将需要整合的因子的属性值从资源档案数据库中读取过来并逐小班确认。对吻合度达不到 80%的,加载对应的影像文件,对需要挂接的 42 项因子进行人工判读确认, 无法确认的应进行现地调查。 对“林地一张图”数据中新增小班的,要正确补充需要整合的 42 项因子的属性值[2]。最后,在完成本溪县两套数据整合之后,要对新形成的“林地一张图”数据进行数据唯一性、代码合法性、数据完整性、域值合理性、逻辑正确性等进行检查。 检查通过后确认本溪县数据整合完成。
2.2 数据分析为了进一步确认试验结果的准确性, 对完成整合的数据,与原来的两张图进行人工的对比分析,观察数据整合的实用性与合理性。通过对本溪县异构空间数据的整合, 特别是进行人工确认,发现应用空间分析的方法,对两套数据同一空间位置的对象进行图形和面积用,督促检查优质苗木繁育基地和苗圃等育苗单位,依靠良种基地提供的良种穗条,培育优质壮苗做种苗。
2.3 推广苗圃地轮作制度树木育苗不宜多茬连作,应提倡合理轮作,不但可以提高苗木的产量和质量,而且可以提高土壤肥力。 杨树可与农作物、豆科苗木、针叶树苗、果苗等进行轮作。
2.4 科学配置及培肥土壤推广使用行带式育苗,在同样的密度条件下,采用 窄 带 宽 行 式, 大 行 距 100~200cm, 小 行 距 60~ 80cm,株距 30~50cm,这样能够提高苗木质量和单位面积产苗量。 育苗时,结合施入腐熟有机肥为底肥,生长期适当追施多元素肥培肥土壤,做到用地和养地并重,同时,由于苗木空间配置的变化使光能的利用率高,苗木高径比合理。
2.5 强化良种与“良法”配套每个杨树良种都有独特的生理生物学特性,栽培时要根据立地条件和培育目标制定科学的栽培管理技术要求,包括配置方式、造林方法、抚育、修枝、病虫害防治、浇水和施肥等,使杨树良种能充分发挥其独特的优良特性。值得注意的是当大面积造林时,应避免使用单一良种, 推广使用多良种混交或与其他树种混交造林。
总之,随着生态建设对质量效益要求的提高,良种的使用成为重要的基础。在杨树栽培过程中,随着时间的推移,良种的退化是不可回避的技术问题,通过实际分析, 杨树良种退化是多因素综合作用的结果。 因此,在良种的推广使用中,特别是良种培育与栽培过程中应遵循良种与良法的有机结合, 才能使良种的遗传增益发挥出应有的效果。
《空间异构数据整合方法的探索》来源:《内蒙古林业调查设计》,作者:张诗琪,李宁,白银霞。