ArcGIS建模在貴州省森林保護(hù)“六個(gè)嚴(yán)禁”數(shù)據(jù)驗(yàn)收中的應(yīng)用

韋漢渝+陳麗莎+吳娟

摘要 為嚴(yán)厲打擊各類(lèi)破壞森林資源的違法犯罪活動(dòng)，震懾違法犯罪行為，有效保護(hù)森林資源、守住生態(tài)底線，貴州省自2014年起逐年開(kāi)展森林保護(hù)“六個(gè)嚴(yán)禁”執(zhí)法專(zhuān)項(xiàng)行動(dòng)。本文運(yùn)用ArcGIS ModelBuilder構(gòu)建一套嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)據(jù)檢查驗(yàn)收模型，對(duì)大量縣級(jí)外業(yè)核實(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行圖形拓?fù)錂z查、屬性邏輯檢查，實(shí)現(xiàn)批量檢查、交互式分析、標(biāo)準(zhǔn)化管理，有效解決了傳統(tǒng)方法存在的工作量大、效率低下、出錯(cuò)率高等問(wèn)題，大大提升了數(shù)據(jù)質(zhì)檢驗(yàn)收的工作效率。

關(guān)鍵詞 ArcGIS建模；森林保護(hù)；“六個(gè)嚴(yán)禁”；貴州省

中圖分類(lèi)號(hào) S757；S712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2017）22-0117-03

Abstract To crack down on all kinds of illegal activities to destroy forest resources，deter criminal acts，the effective protection of forest resources，keep the ecological bottom line，forest protection "six prohibited" law enforcement special action has been carried out in Guizhou Province since 2014.Using ArcGIS ModelBuilder to build a rigorous data inspection and acceptance model，a large number of county-level field verification data for graphical topology check，attribute logic check were carried out，to achieve batch inspection，interactive analysis，standardized management，and effectively solved the traditional method of work large，inefficient，high error rate problems，greatly enhanced the efficiency of data quality inspection and acceptance.

Key words Arcgis modeling；forest protection；"six prohibited"；Guizhou Province

在林業(yè)信息化和大數(shù)據(jù)發(fā)展的背景下，林業(yè)數(shù)據(jù)逐漸走向大數(shù)據(jù)化，信息技術(shù)不斷革新，使GIS建模走向廣泛的應(yīng)用。張 宇等[1]在森林監(jiān)管中運(yùn)用GIS技術(shù)提高了監(jiān)管效率，提升森林?jǐn)?shù)據(jù)的利用價(jià)值；昝建春[2]使用GIS建模技術(shù)，科學(xué)并可靠地讓林地變更數(shù)據(jù)和國(guó)土資源數(shù)據(jù)有了高效的銜接；徐 海等[3]在國(guó)家公益林等級(jí)劃分中運(yùn)用GIS建模避免了傳統(tǒng)方法的誤差。為深入貫徹落實(shí)《省人民政府辦公廳關(guān)于印發(fā)貴州省2017森林保護(hù)“六個(gè)嚴(yán)禁”執(zhí)法專(zhuān)項(xiàng)行動(dòng)工作方案的通知》（黔府辦函〔2017〕75號(hào)）[4]，本文嘗試運(yùn)用ArcGIS建模所具備的易操作、便理解、高效率的優(yōu)勢(shì)，構(gòu)建圖形拓?fù)錂z查模型和屬性邏輯檢查模型用于數(shù)據(jù)質(zhì)檢驗(yàn)收，提升工作效率。

1 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)：運(yùn)用高分一號(hào)遙感影像（分辨率為2 m），結(jié)合林地年度變更數(shù)據(jù)資料，提取疑似占用林地圖斑，由縣級(jí)林業(yè)部門(mén)現(xiàn)地核實(shí)生產(chǎn)核實(shí)結(jié)果數(shù)據(jù)庫(kù)；輔助參考數(shù)據(jù)：國(guó)家級(jí)公益林和地方公益林小班數(shù)據(jù)、行政界線、林地年度變更數(shù)據(jù)。

2 模型構(gòu)建

ArcGIS中ModelBuilder實(shí)現(xiàn)了toolbox之間更自由組合，進(jìn)而提高了工作效率。此次“六個(gè)嚴(yán)禁”林業(yè)工作數(shù)據(jù)驗(yàn)收中，ModelBuilder在空間數(shù)據(jù)的拓?fù)潢P(guān)系、屬性數(shù)據(jù)的邏輯關(guān)系以及空間和屬性之間的相互關(guān)系傳遞中建立了一整套嚴(yán)密的邏輯檢查模型，有效提升了數(shù)據(jù)驗(yàn)收的工作效率，降低了人工檢查錯(cuò)誤率的發(fā)生。

2.1 圖形拓?fù)錂z查模型

2017年貴州省森林保護(hù)“六個(gè)嚴(yán)禁”執(zhí)法專(zhuān)項(xiàng)活動(dòng)，是通過(guò)省級(jí)林業(yè)主管單位配發(fā)疑似占用林地圖斑，并由各縣級(jí)林業(yè)主管單位進(jìn)行外業(yè)核實(shí)調(diào)查。各縣在開(kāi)展活動(dòng)中存在工作量大、任務(wù)艱巨以及技術(shù)成熟程度不一等問(wèn)題，導(dǎo)致上交小班與配發(fā)小班圖形拓?fù)溟g存在范圍變化、圖形重疊、多部件等一系列情況。在數(shù)據(jù)驗(yàn)收過(guò)程中，運(yùn)用圖形拓?fù)淠Ｐ涂梢钥焖俣ㄎ挥趫D形拓?fù)溴e(cuò)誤的圖班，并發(fā)現(xiàn)為何種錯(cuò)誤從而指導(dǎo)合理修正。檢查圖形范圍變化模型（圖1）中，主要用到Union（聯(lián)合）和Select（篩選）工具。檢查圖形重疊和多部件模型（圖2）中，主要用到的是intersect（相交）、Add Filed（添加字段）、CalculateFiled（計(jì)算字段）、MultipartToSinglepart（多部件至單部件）等工具。將各縣上交疑似變化圖斑與配發(fā)疑似變化圖斑進(jìn)行聯(lián)合，得到的新要素綜合原兩圖層的屬性，最后通過(guò)篩選工具，檢測(cè)出范圍變化的數(shù)據(jù)要素。圖形疊加檢查通過(guò)計(jì)算輸入兩圖層要素的幾何交集，判斷是否相交。多部件在數(shù)據(jù)驗(yàn)收中體現(xiàn)在不同圖斑，具有相同屬性。通過(guò)多部件至單部件工具，創(chuàng)建分割多部件輸入要素而生成的單部件要素的要素類(lèi)，判斷是否存在多部件[5]。

2.2 屬性邏輯檢查模型

屬性邏輯主要指的是小班填記中需滿(mǎn)足規(guī)范性，以及填記屬性因子間的前后邏輯正確性、合理性等。在數(shù)據(jù)驗(yàn)收過(guò)程中，各數(shù)據(jù)因子之間存在一定的邏輯規(guī)則。人工填記時(shí)受知識(shí)儲(chǔ)備、工作量巨大、邏輯思維不一的影響，易出現(xiàn)各因子間前后邏輯不一致、必填而不填、不填而填、填記內(nèi)容與設(shè)置字段無(wú)關(guān)等。ArcGIS Desktop將描述地理實(shí)體的空間數(shù)據(jù)與實(shí)體屬性數(shù)據(jù)結(jié)合，以達(dá)到目標(biāo)數(shù)據(jù)錄入統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)儲(chǔ)存管理。運(yùn)用屬性邏輯模型能在統(tǒng)一的儲(chǔ)存數(shù)據(jù)庫(kù)中，高效檢測(cè)出數(shù)據(jù)邏輯錯(cuò)誤，并根據(jù)邏輯語(yǔ)言與實(shí)際情況，及時(shí)糾正問(wèn)題，提高技術(shù)人員在數(shù)據(jù)輸入和編輯過(guò)程中的準(zhǔn)確率。違法占用公益林涉及刑事案件，將疑似變化圖斑與公益林圖層聯(lián)合，解決了實(shí)踐中如何判斷是否存在違法、違法面積、違法情況等問(wèn)題，為屬性因子的正確填記起到了輔助作用。endprint

2.2.1 規(guī)范性檢查。在數(shù)據(jù)驗(yàn)收過(guò)程，市—縣—鄉(xiāng)—村—圖斑—小班編號(hào)組成具有唯一性的地籍號(hào)，為展開(kāi)活動(dòng)的基礎(chǔ)。運(yùn)行基本情況模型高效的發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)填記上的誤填、漏填、格式不規(guī)范等問(wèn)題，以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化管理。根據(jù)本次內(nèi)外業(yè)執(zhí)法活動(dòng)需求，疑似圖斑基本情況字段檢查在模型構(gòu)建中主要運(yùn)用的是Select（篩選）工具。對(duì)“年度”字段必須為“2017”，以及“圖斑編號(hào)”“小班號(hào)”等字段為必填因子進(jìn)行控制，建立模型（圖3）。并利用2011年貴州省林業(yè)保護(hù)利用規(guī)劃數(shù)據(jù)，填記該疑似小班“林地落界時(shí)的地類(lèi)（林地落界時(shí)的地類(lèi)）”，作為基礎(chǔ)參考。篩選不滿(mǎn)足填記規(guī)范性數(shù)據(jù)，模型涉及的主要篩選條件如下：

上報(bào)年度填記不規(guī)范：[年度] <> ′2017′ OR [年度] IS NULL OR [年度] =″；

圖斑編號(hào)不規(guī)范：[圖斑編號(hào)] IS NULL OR [圖斑編號(hào)] = ″；

地類(lèi)編號(hào)不規(guī)范（表1）：[林地落界時(shí)的地類(lèi)] IS NULL OR [林地落界時(shí)的地類(lèi)] NOT in（′1′，′2′，′3′，′4′，′5′，′6′，′7′，′8′，′9′，′10′，′11′，′12′，′13′）OR [林地落界時(shí)的地類(lèi)] = ″。

2.2.2 邏輯關(guān)系檢查。疑似占用林地圖斑現(xiàn)場(chǎng)核實(shí)情況中，根據(jù)“建設(shè)前實(shí)際地類(lèi)”與“現(xiàn)地核實(shí)地類(lèi)”字段變化，判斷疑似占用林地圖斑變化類(lèi)型，從而填記審批項(xiàng)目或違法項(xiàng)目相關(guān)因子。“森林類(lèi)別”字段受限于國(guó)家級(jí)公益林?jǐn)?shù)據(jù)和地方公益林?jǐn)?shù)據(jù)，主要將疑似變化小班與公益林?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行Union（聯(lián)合）和Select（篩選）判斷是否為公益林，以此構(gòu)建是否占用公益林（圖4）。同時(shí)，涉及疑似占用林地時(shí)，應(yīng)立林地案件追查，并填記案件相關(guān)因子。以下為模型主要涉及的篩選條件如下：

判斷是否為占用林地圖斑：（[疑似占用林地圖斑變化類(lèi)型] not in（′1′）OR [疑似占用林地圖斑變化類(lèi)型] IS NULL OR [疑似占用林地圖斑變化類(lèi)型] = ′′）AND（[建設(shè)前實(shí)際地類(lèi)]in（′1′，′2′，′3′，′4′，′5′，′6′，′7′，′8′，′9′，′10′）AND[現(xiàn)地核實(shí)地類(lèi)] in（′11′，′13′））。

判斷是否為審批項(xiàng)目或違法項(xiàng)目：（[建設(shè)前實(shí)際地類(lèi)]in（′1′，′2′，′3′，′4′，′5′，′6′，′7′，′8′，′9′，′10′）AND[現(xiàn)地核實(shí)地類(lèi)] in（′11′，′13′））AND（（[審批機(jī)關(guān)] IS NULL OR [審批機(jī)關(guān)] = ′′）AND（[違法違規(guī)使用林地責(zé)任單位] IS NULL OR [違法違規(guī)使用林地責(zé)任單位] =′′））

判斷違法項(xiàng)目必填因子是否填記：如違法使用林地面積應(yīng)填（[違法違規(guī)使用林地責(zé)任單位] IS NOT NULL AND [違法違規(guī)使用林地責(zé)任單位] <> ′′）AND（[違法使用林地面積] IS NULL OR [違法使用林地面積] = 0）。

立林地案件追查，如林地案件LD編號(hào)應(yīng)填（[林地案件編號(hào)] IS NULL OR [林地案件編號(hào)] = ′′）AND（[違法違規(guī)使用林地責(zé)任單位] IS NOT NULL AND [違法違規(guī)使用林地責(zé)任單位] <> ′′），同時(shí)一個(gè)案件編號(hào)不能有多個(gè)違法主體（圖5）。

3 結(jié)論

Arcgis模型構(gòu)建在“六個(gè)嚴(yán)禁”專(zhuān)項(xiàng)活動(dòng)執(zhí)法中，以其易操作、便理解、高效率的優(yōu)勢(shì)，使管理與執(zhí)行部門(mén)之間有效銜接，高質(zhì)量地完成任務(wù)，為貴州省省林業(yè)工作提供堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐。縣級(jí)林業(yè)部門(mén)核實(shí)結(jié)果數(shù)據(jù)庫(kù)的建立，可以根據(jù)不同的需求對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行單項(xiàng)查詢(xún)、組合查詢(xún)、模糊查詢(xún)，并增強(qiáng)了數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)功能，以達(dá)到后期數(shù)據(jù)的維護(hù)更新，操作更簡(jiǎn)單、更便利。運(yùn)用圖形拓?fù)錂z查、屬性邏輯檢查模型對(duì)大量縣級(jí)外業(yè)單位實(shí)現(xiàn)批量檢查、交互式分析、統(tǒng)一管理，實(shí)現(xiàn)地理實(shí)體的空間數(shù)據(jù)與實(shí)體屬性數(shù)據(jù)結(jié)合。利用ArcGIS ModelBuilder將系列數(shù)據(jù)檢查驗(yàn)收工具進(jìn)行集成，形成數(shù)據(jù)處理工作流，突破傳統(tǒng)人力大量機(jī)械重復(fù)操作，使檢查流程化、簡(jiǎn)單化，有效解決了數(shù)據(jù)驗(yàn)收人力投入問(wèn)題，降低了數(shù)據(jù)驗(yàn)收錯(cuò)誤率的發(fā)生，從而提高了工作效率[6-7]。

4 參考文獻(xiàn)

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