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新疆德旺房地產(chǎn)估價事務(wù)所（有限公司）

耿寶玉王寶霞

　　1、GIS軟件概述

　　1.1GIS軟件的定義和發(fā)展歷程

　　地理信息系統(tǒng)（GIS）是對地理空間信息進(jìn)行描述采集、處理、存儲、管理、分析和應(yīng)用的綜合性地理信息科學(xué)理論體系。已廣泛應(yīng)用于測繪、資源管理、城鄉(xiāng)規(guī)劃、災(zāi)害監(jiān)測交通運(yùn)輸、水利水電、環(huán)境保護(hù)、國防建設(shè)等各個領(lǐng)域，并深入涉及地理信息的社會生產(chǎn)、生活各個方面。

　　1.2GIS軟件在自然資源評估領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀

　　（1）GIS軟件在自然資源評估應(yīng)用領(lǐng)域

　　GIS軟件在自然資源評估領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。自然資源評估是對某一區(qū)域內(nèi)自然資源的種類、數(shù)量、質(zhì)量、分布、變化趨勢等進(jìn)行全面分析和評價的過程。通過其強(qiáng)大的空間數(shù)據(jù)處理、分析和可視化能力，為自然資源評估提供了有效的技術(shù)支持。

　　在自然資源評估實(shí)際應(yīng)用中，GIS軟件可以應(yīng)用于多個方面，包括：

　　土地資源評估：分析土地的利用類型、覆蓋度、質(zhì)量等，為土地規(guī)劃、開發(fā)和保護(hù)提供決策支持。

　　水資源評估：評估水資源的分布、儲量、利用狀況和污染情況，為水資源管理提供科學(xué)依據(jù)。

　　礦產(chǎn)資源評估：分析礦產(chǎn)資源的分布、儲量、開發(fā)潛力等，為礦產(chǎn)資源勘查和開發(fā)提供決策參考。

　　生態(tài)系統(tǒng)評估：評估生態(tài)系統(tǒng)的類型、結(jié)構(gòu)、功能和穩(wěn)定性，為生態(tài)保護(hù)和管理提供科學(xué)指導(dǎo)。

　�。�2）GIS軟件在自然資源評估中的應(yīng)用方式

　　數(shù)據(jù)采集與整合：可以采集多種來源的空間數(shù)據(jù)，如衛(wèi)星遙感影像、地形地貌數(shù)據(jù)、野外調(diào)查數(shù)據(jù)等，并將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，構(gòu)建成一個完整的空間信息數(shù)據(jù)庫。

　　空間數(shù)據(jù)分析：可以對空間數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計、查詢、空間分析等，如疊加分析、近域分析、提取分析、統(tǒng)計分析等，來提取有價值的信息數(shù)據(jù)。

　　例如在新疆維吾爾自治區(qū)鐵門關(guān)市林地、草地分等定級和基準(zhǔn)地價制定工作過程中，對于無法直接獲取，如灌溉保證率、距水源地距離、交通通達(dá)度、對外交通便利度等數(shù)據(jù)，通過調(diào)查測算，借助GIS軟件獲取。

　　數(shù)據(jù)可視化：GIS軟件可以將自然資源評估的結(jié)果以地圖、圖表等形式直觀地展示出來，便于決策者和研究人員理解和使用。

　　模型構(gòu)建與模擬：可構(gòu)建自然資源評估的數(shù)學(xué)模型和模型庫，用于預(yù)測自然資源的未來變化趨勢。

　�。�3）GIS 軟件在自然資源評估的發(fā)展前景

　　GIS軟件在自然資源評估領(lǐng)域有廣闊的發(fā)展前景。隨著科技的進(jìn)步和人工智能技術(shù)的融入，將具備更高的性能和更強(qiáng)大的功能。

　　2、數(shù)據(jù)管理

　　2.1 數(shù)據(jù)采集

　　數(shù)據(jù)采集是獲取GIS數(shù)據(jù)的主要手段，在實(shí)際工作中，往往沒有合適的數(shù)據(jù)，可借助圖像或者影像數(shù)據(jù)來進(jìn)行數(shù)字化。在ArcGIS中可以進(jìn)行手動數(shù)字化和自動數(shù)字化處理。

　　手動數(shù)字化是在計算機(jī)上根據(jù)遙感影像，全手動來繪制點(diǎn)要素、線要素和面要素。

　　自動數(shù)字化是進(jìn)入ArcMap工作環(huán)境，新建地圖文檔，加載基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和創(chuàng)建的線、面數(shù)據(jù)。

　　在新疆鐵門關(guān)市林地、草地分等定級和基準(zhǔn)地價制定工作過程中，主要運(yùn)用自動數(shù)字化進(jìn)行，將“****年度國土變更調(diào)查數(shù)據(jù)庫”導(dǎo)入ArcGIS進(jìn)行后續(xù)操作。

　　2.2 數(shù)據(jù)建庫和管理

　　2.2.1 數(shù)據(jù)建庫：

　　在創(chuàng)建新的地理數(shù)據(jù)庫之前，應(yīng)先明確數(shù)據(jù)庫建庫標(biāo)準(zhǔn)。參考國家、省部和地方標(biāo)準(zhǔn)。且需考慮以下內(nèi)容：

　�。�1）分層存儲空間數(shù)據(jù)。

　　（2）每個圖層有哪些基本屬性（字段）。

　　（3）圖層屬性字段的約束限制條件（必填、可填、字段類型、長度、值域范圍）。

　　一個數(shù)據(jù)庫可以有多個要素類，數(shù)據(jù)集下可以存放一個或多個要素類，要素數(shù)據(jù)集下則無法再放要素數(shù)據(jù)集。地理數(shù)據(jù)庫下存放多個數(shù)據(jù)（要素類）的空間參考（含坐標(biāo)系、投影方式、XY容差）必須一致。不一致時無法通過“園林草分等定級數(shù)據(jù)庫質(zhì)量檢查軟件、園林草定級和基準(zhǔn)地價數(shù)據(jù)庫質(zhì)量檢查軟件”的質(zhì)檢。

　　2.2.2 數(shù)據(jù)存儲和管理

　　在ArcGIS中，數(shù)據(jù)存儲和管理要確保地理數(shù)據(jù)庫的存儲路徑正確，并且有足夠的存儲空間。進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢和編輯需先打開ArcGIS，加載已創(chuàng)建的地理數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)共享和發(fā)布時可設(shè)置數(shù)據(jù)的訪問權(quán)限及訪問方式。

　　在ArcGIS中，進(jìn)行數(shù)據(jù)安全管理時，可設(shè)置數(shù)據(jù)訪問權(quán)限，確保數(shù)據(jù)的安全性。為確保數(shù)據(jù)的安全性，操作計算機(jī)應(yīng)物理隔絕互聯(lián)網(wǎng)。

　　在數(shù)據(jù)監(jiān)控和維護(hù)時，先打開ArcGIS，加載已創(chuàng)建的地理數(shù)據(jù)庫，使用ArcGIS的數(shù)據(jù)監(jiān)控工具和維護(hù)工具，對數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控和維護(hù)。

　　2.3 數(shù)據(jù)編輯和處理

　　2.3.1 ArcGIS數(shù)據(jù)編輯

　�。�1）在ArcGIS中，可以修改要素內(nèi)容，包括其幾何形狀、屬性和空間參考。

　　（2）可以在ArcGIS中添加新的要素、圖層和地圖。

　�。�3）在ArcGIS中，可以使用表達(dá)式計算器來計算要素的屬性值。編寫自定義表達(dá)式，使用各種數(shù)學(xué)、統(tǒng)計和地理運(yùn)算符，及訪問要素的幾何和屬性信息。

　�。�4）可在ArcGIS中修改注記，包括位置、大小、顏色和字體等。

　�。�5）也可以為要素圖層中的要素編號。

　　2.3.2 ArcGIS數(shù)據(jù)處理

　�。�1）可在ArcGIS中進(jìn)行數(shù)據(jù)空間校正，包括旋轉(zhuǎn)、縮放和平移等。

　�。�2）在ArcGIS中，可以將數(shù)據(jù)從一種投影坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到另一種坐標(biāo)系統(tǒng)。投影轉(zhuǎn)換可以用于將數(shù)據(jù)從一個地理區(qū)域轉(zhuǎn)換到另一個地理區(qū)域，以適應(yīng)不同的地圖制作和分析需求。

　　（3）數(shù)據(jù)裁剪、拼接、提取

　　可以在ArcGIS中進(jìn)行數(shù)據(jù)的裁剪、拼接和提取操作。

　　數(shù)據(jù)裁切可以獲取真正需要的數(shù)據(jù)作為操作使用區(qū)域，減少不必要參與運(yùn)算的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)拼接可以將多個要素或柵格數(shù)據(jù)合并為一個整體。若空間數(shù)據(jù)是分幅存儲的，需對相鄰的數(shù)據(jù)進(jìn)行拼接。前提是矢量數(shù)據(jù)經(jīng)過了嚴(yán)格的接邊，利用空間校正工具可完成數(shù)據(jù)接邊處理。數(shù)據(jù)提取是從已有數(shù)據(jù)中，根據(jù)屬性表內(nèi)容選擇符合條件的數(shù)據(jù)，構(gòu)成新的數(shù)據(jù)層。

　　3、空間數(shù)據(jù)的拓?fù)涮幚?/strong>

　　3.1 矢量數(shù)據(jù)的空間分析

　　矢量數(shù)據(jù)的空間分析是GIS中非常關(guān)鍵的一部分，主要包括拓?fù)渖伞⑼負(fù)錂z查、拓?fù)湫迯?fù)等。在ArcGIS中，空間分析主要通過ArcToolbox中的工具來進(jìn)行。

　�。�1）拓?fù)渖?/div>

　　在ArcGIS中，可以通過“Shapefile to Feature Class”工具將Shapefile轉(zhuǎn)換為Feature Class，然后通過“Create Topology”工具創(chuàng)建拓?fù)洹?chuàng)建拓?fù)浜�，可以對拓�(fù)溥M(jìn)行各種設(shè)置，如設(shè)置鄰接關(guān)系、設(shè)置拓?fù)漕愋偷取?/div>

　�。�2）拓?fù)錂z查

　　通過拓?fù)錂z查工具，可以對已有的拓?fù)溥M(jìn)行檢查，如是否有自相交、重疊、懸掛節(jié)點(diǎn)等問題。如有問題，可通過“Topology Repair”工具進(jìn)行修復(fù)。在新疆鐵門關(guān)市林地、草地分等定級和基準(zhǔn)地價制定工作過程中，開展工作前對所采集的“****年度國土變更調(diào)查數(shù)據(jù)庫”進(jìn)行預(yù)檢查，對于存在自相交、有重疊、懸掛節(jié)點(diǎn)等問題的，編制“******園林草分等定級數(shù)據(jù)庫質(zhì)量檢查結(jié)果錯誤情況說明”統(tǒng)一匯交。

　�。�3）拓?fù)湫迯?fù)

　　在拓?fù)錂z查中，如發(fā)現(xiàn)有問題可以通過“Topology Repair”工具進(jìn)行修復(fù)。修復(fù)的過程可能會涉及刪除一些要素或者修改一些要素的位置，故在進(jìn)行拓?fù)錂z查之前建議進(jìn)行備份，以免拓?fù)浜笤紨?shù)據(jù)無法恢復(fù)，但拓?fù)涞淖罱K目的是滿足其預(yù)設(shè)要求。

　　3.2 矢量數(shù)據(jù)的可視化

　　在ArcGIS中，矢量數(shù)據(jù)的可視化主要通過ArcMap進(jìn)行�？梢酝ㄟ^各種方式來展示自己的數(shù)據(jù)，如通過不同的符號、顏色、大小等。

　　在ArcGIS中，可以通過“符號選擇器”為不同的要素類設(shè)置不同的符號。也可以根據(jù)自己的需求，選擇不同的符號類型、顏色、大小等。同時也可以通過設(shè)置要素的大小來突出顯示某些要素。

　　3.3 空間數(shù)據(jù)的疊置分析和緩沖區(qū)分析

　　在ArcGIS中，疊置分析和緩沖區(qū)分析是常用的空間分析工具。（1）疊加分析

　　疊加分析是將兩個或者多個圖層進(jìn)行重疊，從而發(fā)現(xiàn)它們之間的空間關(guān)系。在ArcGIS中，可以通過“疊加分析”工具來進(jìn)行疊加分析。在實(shí)際運(yùn)用過程中，采用了“疊加分析”工具中“空間連接”工具對“****年度國土變更調(diào)查確權(quán)庫”成果與“****年度國土變更調(diào)查變更庫”成果進(jìn)行疊加分析，體現(xiàn)了成果數(shù)據(jù)的客觀性與準(zhǔn)確性。

　　（2）領(lǐng)域分析

　　領(lǐng)域分析是為一個圖層中的每個要素生成一個指定寬度的緩沖區(qū)。在ArcGIS中，可以通過“緩沖區(qū)分析”工具來進(jìn)行緩沖區(qū)分析。

　　4、地圖制圖

　　4.1 地圖設(shè)計

　　主要包括對地圖的主題、布局、色彩、符號等元素進(jìn)行設(shè)計，以滿足用戶的實(shí)際需求。在設(shè)計過程中，需要充分考慮地圖的用途、受眾、展示內(nèi)容等因素，以確保地圖的清晰、準(zhǔn)確、美觀。

　　在ArcGIS中，布局編輯功能可以對地圖的版式進(jìn)行設(shè)計，包括圖框、標(biāo)題、圖例、比例尺、指北針等要素的配置。圖幅要素的設(shè)計要根據(jù)地圖的用途和打印規(guī)格來確定。還可以根據(jù)需要，插入相應(yīng)的圖片、excel表格等元素，以豐富地圖的信息。

　　4.2 地圖制作和編輯

　　地圖制作和編輯是ArcGIS地圖制圖的核心部分，主要包括對地圖數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析和可視化。在這個過程中，可以對地圖要素進(jìn)行添加、刪除、修改等操作，以實(shí)現(xiàn)地圖信息的準(zhǔn)確表達(dá)。

　　在ArcGIS中，可以通過屬性表、圖層屬性、符號系統(tǒng)等工具對地圖要素進(jìn)行編輯。同時，還可以利用空間分析功能，如緩沖區(qū)、疊加分析、網(wǎng)絡(luò)分析等，對地圖數(shù)據(jù)進(jìn)行深入處理。此外，ArcGIS還支持多比例尺打印，根據(jù)需要選擇合適的比例尺、分辨率進(jìn)行打印。

　　5、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和矢量數(shù)據(jù)處理

　　5.1 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法和技術(shù)

　　數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換涉及將數(shù)據(jù)從一種格式或坐標(biāo)參考系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為另一種格式。

　�。�1）坐標(biāo)參考系統(tǒng)轉(zhuǎn)換

　　ArcGIS允許在不同坐標(biāo)參考系統(tǒng)之間轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。包括將數(shù)據(jù)從地理坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為投影坐標(biāo)系統(tǒng)，反之亦然。通過使用ArcGIS的 “Coordinate System”工具，可以指定輸入和輸出坐標(biāo)參考系統(tǒng)，以及轉(zhuǎn)換方法，如七參數(shù)變換、三參數(shù)變換等。

　　（2）數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換

　　支持多種矢量和柵格數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換。如可以將Shapefile格式轉(zhuǎn)換為GeoDatabase格式，或?qū)AD文件轉(zhuǎn)換為矢量數(shù)據(jù)。

　　（3）數(shù)據(jù)配準(zhǔn)和融合

　　在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換過程中，數(shù)據(jù)配準(zhǔn)和融合也是重要的步驟。ArcGIS可以將不同來源的數(shù)據(jù)對齊到一個共同的坐標(biāo)參考系統(tǒng)中，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的融合和整合。

　　5.2 矢量數(shù)據(jù)的精度分析和質(zhì)量控制

　　在矢量數(shù)據(jù)處理中，精度分析和質(zhì)量控制是確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性和可靠性的關(guān)鍵。

　�。�1）數(shù)據(jù)拓?fù)浞治?/div>

　　通過使用ArcGIS的拓?fù)涔ぞ撸梢詣?chuàng)建和編輯拓?fù)湟?guī)則，以確保數(shù)據(jù)的拓?fù)湟恢滦�。來幫助識別和糾正數(shù)據(jù)中的錯誤，如重疊、間隙和自相交等。還可以計算要素的面積、長度等屬性，提高數(shù)據(jù)的精度。

　　（2）數(shù)據(jù)質(zhì)量評估

　　用于評估矢量數(shù)據(jù)的精度和質(zhì)量�？梢陨蓴�(shù)據(jù)質(zhì)量報告，包括要素的完整性、一致性和準(zhǔn)確性等信息。通過分析這些報告，可以識別數(shù)據(jù)中的問題并進(jìn)行相應(yīng)的修復(fù)。

　�。�3）數(shù)據(jù)接邊處理

　　在處理來自不同源的數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)接邊處理是一個關(guān)鍵步驟。ArcGIS可自動檢測和修復(fù)數(shù)據(jù)接邊處的錯誤。幫助提高數(shù)據(jù)的精度和可靠性。

　　5.3 矢量數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化

　　矢量數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化有助于確保數(shù)據(jù)的一致性和可交換性。

　　通過ArcGIS的系統(tǒng)工具，可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化處理。根據(jù)指定的規(guī)則和標(biāo)準(zhǔn)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換和調(diào)整，有助于確保數(shù)據(jù)的一致性和可交換性，減少數(shù)據(jù)冗余和錯誤；同時提供分析和編碼工具，對數(shù)據(jù)進(jìn)行分類和編碼，將數(shù)據(jù)屬性值轉(zhuǎn)換為分類編碼，提高數(shù)據(jù)的可讀性和可交換性；數(shù)據(jù)字典和元數(shù)據(jù)管理工具，用于描述和注釋矢量數(shù)據(jù)。通過這些工具，可以為數(shù)據(jù)創(chuàng)建詳細(xì)的元數(shù)據(jù)記錄（數(shù)據(jù)來源、創(chuàng)建時間、精度）信息。有助于確保數(shù)據(jù)的可追溯性和一致性。

　　6、ArcGIS應(yīng)用分析（林地、草地資源評估）

　　ArcGIS在林地、草地資源評估中起到了至關(guān)重要的作用。通過使用ArcGIS，評估人員可以對林地、草地資源的種類、數(shù)量、分布、生長狀況等進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查和分析。首先，利用ArcGIS的空間分析功能，可以對地理位置進(jìn)行精確的描繪，包括林地、草地的邊界、植被的分布等。其次，ArcGIS還可以對林地、草地資源進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測，通過不同時間點(diǎn)的遙感圖像對比，可以分析林地、草地植被的生長情況和變化趨勢。此外，還可以結(jié)合地形、氣候等環(huán)境因素，對林地、草地資源的潛在分布進(jìn)行模擬，為林地、草地資源的保護(hù)和合理利用提供科學(xué)依據(jù)。

　　在新疆鐵門關(guān)市林地、草地分等定級和基準(zhǔn)地價制定工作過程中，應(yīng)用ArcGIS對新疆鐵門關(guān)市林地、草地資源進(jìn)行分等定級和基準(zhǔn)地價評估，從基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的整合、空間關(guān)聯(lián)、數(shù)據(jù)提取、空間分析、成果的出具校驗(yàn)等，彰顯出ArcGIS軟件在自然資源評估中的重要作用。

　　7、結(jié)論與展望

　　7.1 總結(jié)

　　ArcGIS軟件在自然資源評估領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。已廣泛應(yīng)用于土地資源、礦產(chǎn)資源、水資源、森林資源、草原資源等評估工作，實(shí)現(xiàn)了資源數(shù)據(jù)的信息化、可視化和空間分析。其次，結(jié)合遙感技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)資源動態(tài)監(jiān)測和評估，為自然資源管理提供科學(xué)依據(jù)。此外，基于GIS的自然資源評估模型和決策支持系統(tǒng)也得到了應(yīng)用，提高了資源評估的準(zhǔn)確性和效率。

　　7.2 存在的問題和不足

　　盡管GIS在自然資源評估領(lǐng)域取得了顯著成果，但仍存在一些問題和不足。

　�。�1）GIS在自然資源評估中的技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)尚未形成統(tǒng)一體系，影響了評估工作的開展。

　�。�2）在自然資源評估中的應(yīng)用仍局限于部分領(lǐng)域。

　�。�3）GIS軟件的應(yīng)用人群存在局限性，數(shù)據(jù)庫中部分?jǐn)?shù)據(jù)缺失，導(dǎo)致評估成果存在不確定性。

　　7.3 未來發(fā)展趨勢和展望

　�。�1）隨著遙感技術(shù)的進(jìn)步和大數(shù)據(jù)的發(fā)展，GIS數(shù)據(jù)獲取和更新將更加便捷，從而提高評估結(jié)果的準(zhǔn)確性，數(shù)據(jù)質(zhì)量和精度將得到提高。

　�。�2） GIS技術(shù)將在生態(tài)環(huán)境、生物多樣性等更多領(lǐng)域得到應(yīng)用，為自然資源評估提供更加全面的支持，應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⑼卣沟礁囝I(lǐng)域。

　�。�3）GIS將與人工智能、大數(shù)據(jù)分析等模型進(jìn)行深度融合，形成更加智能化、自動化的評估系統(tǒng)。

　　（4）形成統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，使GIS在自然資源評估中的應(yīng)用更加規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化。

　�。�5）GIS將為政府和企業(yè)提供更加科學(xué)、高效的決策支持，助力自然資源合理利用和保護(hù)。

　　本文僅代表該文作者個人看法，不代表中估協(xié)觀點(diǎn)，歡迎討論交流。

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