天津北大港湿地自然保护区功能图制作研究

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 天津北大港湿地自然保护区功能图 制作研究 摘 要针对北大港湿地自然保护 区管理及防火等对功能图的需要，本文 在收集、整理北大港范围内制图资料的 基础上，根据需求对选用的数据进行分 析、处理及组织，对功能图进行主体图 及图面配置元素的设计，并利用 ArcGIS 软件完成北大港湿地自然保护 区功能图的制作。经过实践证明该功能 图为科学合理地利用湿地资源，更好的 发挥湿地保护效益提供了直观、可靠的 依据。 中国论文网 /1/view-12829900.htm 关键词 北大港湿地自然保护区； 功能图制作；功能图设计；ArcGIS -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 中图分类号：S962 文献标识码： A 文章编号： 1009-914X（2018）26- 0234-03 引言 湿地与森林、海洋共同组成全球 的三大生态系统，它发挥着巨大和无可 替代的综合功能，是珍贵的生态资源也 是重要的生态系统。中国湿地面积占世 界湿地的 10%，面积位居世界第四位1。 随着社会经济的快速发展，改革开放以 后，由于不合理利用和破坏，湿地的面 积急剧缩减，湿地生态系统的稳定性受 到极大威胁。中国自 1992 年加入湿 地公约二十年来，政府高度重视并切 实加强湿地保护与恢复工作，将许多湿 地或为自然保护区，禁止任何人在保护 区内进行传统的生产经营活动，以促进 其功能的恢复与生态系统的稳定。天津 北大港湿地自然保护区，是具有多类型 湿地特征，生态系统保存完整，有着良 好的生物多样性特征的国家重要生态湿 地，是天津市最大的湿地2。自 2014 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 年天津市加强“ 生态文明”建设开始，出 台了一系列政策和决定，自 14 年 9 月， 北大港湿地自然保护区被划入永久性保 护生态区域，禁止占地以及企业进入实 施项目开发。 功能区划图是根据生态系统的生 态服务功能的区域差异性，通过使用各 种图形样式表达地图基础信息，使数据 以更加直观的形式在地图上表示，为科 学决策提供依据3。为了更加形象、直 观的显示出北大港湿地自然保护区的功 能特征及基本分区情况，本文首先收集 和整理北大港湿地自然保护区的制图资 料，在经过对功能图需求分析及研究该 区域的地理情况后，选择制图所采用的 资料及数据，并对数据进行处理分析， 从主体图和图面配置元素两个方面对功 能图进行设计，并在 GIS 技术支持下， 利用 ArcGIS 软件针对北大港湿地自然 保护区的功能区划资料进行功能图制作 研究。利用 ArcGIS 软件自身提供的快 速、准确的地图配准、丰富的统计等功 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 能，以图形化的方式对功能区划进行表 达，使空间数据快速、便捷地实现组织 及表达4，完成功能图的制作。 1 数据准备 天津市北大港湿地自然保护区功 能区划图作为天津市湿地规划、保护的 重要资料之一，需要高精度、现势性强 的功能区边界基础测绘资料为基础，结 合道路、居民地设施、河流、湖泊、坑 塘、河面等基础地形图数据，并分析滨 海新区地名普查数据的可用性和现势性， 明确能使用的地名数据，综合普查数据 完成功能图数据准备工作。 1.1 功能区基础地形图数据 基础地形图数据介绍。从 1：2000 基础地形图系统数据中提取滨 海新区的交通、居民地与设施、水系等 数据，数据为 Shape 格式的基础地理数 据。 1.2 滨海新区地名普查及数据 按照全国地名普查试点领导小组 的通知，滨海新区作为全国地名普查试 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 点先行的 19 个地区之一，在 2010 年就 进行了地名普查工作。地名普查是一项 普查范围大、涉及面广、技术要求高的 测绘项目，因其普查内容包括陆地地形、 陆地水系、行政区域、非行政区域、群 众自治组织、居民点、纪念地与旅游景 点、建筑物、交通运输、水利电力通讯、 单位 11 个中类以及街巷、铁路等 48 个 小类，所以能够提供全面准确的地名信 息。本文制作功能图所使用的地名数据 是从滨海新区地名普查最新更新一版的 地名数据库中提取出居民点及行政区域 数据，包含五十多个字段属性的带有地 理位置的 SHAPE 格式数据。 1.3 功能区边界控制点测绘数据 天津北大港湿地自然保护区位于 天津市滨海新区的东南部，面积为 34887.13 公顷，是天津市面积最大的湿 地自然保护区。天津北大港湿地自然保 护区分为三个区域，分别为北大港水库 与独流减河区域、李二湾及沿海滩涂区 域、钱圈水库区域，而每个区域又包括 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 核心区、缓冲区及实验区。北大港水库 与独流减河区域主要包括北大港水库的 部分区域和独流减河河滩区域，北大港 水库西库为核心区，北大港水库外围缓 冲区边界范围为边界范围为沿北大港西 库核心区外边界向北、向南、向西各外 延 100 米，北大港水库东库及独流减河 河滩为实验区。李二湾及沿海滩涂区域 主要包括李二湾及沿海炕撼迩 和 沙井子水库及李二湾南部实验区两部分， 其中沙井子水库北堤、西堤、东堤及青 静黄河左堤所围成的区域为沙井子水库 实验区范围。钱圈水库区域均为实验区。 根据实际情况，运用 GPS 网络 RTK 测 量方式依此对三个区域的核心区、实验 区及缓冲区进行平面控制测量，并按顺 序进行编码，三个区域点号分别采用 C、B、T 开头依此录入，得到包含点号 的 WGS84 坐标文件。 2 功能图制作 天津北大港湿地自然保护区功能 图制作可分为三个阶段：第一阶段，在 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 现有的数据准备的基础上，分类对数据 进行处理、检查及组织，实现对各类数 据按一定的格式、命名进行分类存放。 第二阶段，根据需求进行功能图设计， 包括主体图的设计及图面元素的配置设 计。第三阶段，根据功能图的设计，利 用 ArcGIS 软件，对数据进行编辑处理、 要素的符号化及图面整饰等操作，最后 按需求实现专题图的输出。 2.1 数据处理 根据需求分析选择适宜的地理要 素设计并制作地理底图，并在地理地图 中叠加边界测绘资料及地名普查数据。 2.1.1 地形图数据处理 需将提取的交通数据及水系数据 重新进行挑选和处理，为后期要素表达 实现重点突出做准备工作。将交通数据 按照要素类型分为城市道路、乡村道路、 公路 3 个数据类，并对形成的数据类分 别对名称字段进行规范和数据检查，将 不合理数据名称进行更改或数据剔除； 将水系数据按照要素类型提取出河流、 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 湖泊、坑塘、河面等 4 种数据，对数据 进行规范和检查后合并成一个新的水系 数据类，并对水系面进行连续性检查。 2.1.2 地名普查数据处理 地名普查数据包括地名的基本信 息和扩展属性信息，一般包含五十多个 属性字段，功能图中只需要名称属性进 行居民点及行政区域的标识，所以将提 取的居民点及行政区域数据进行处理， 只保留名称及地理坐标属性，并分别形 成两个数据类。 2.1.3 边界控制点测绘数据处理 通过天津市测绘院的转换软件统 一将每一个点的 WGS-84 坐标 （B、 L、H）转换为所需要的天津地方 平面坐标（X、Y） ，得到包含点号的天 津 90 坐标文件。利用天津市测绘院研 发的基础地理信息采编软件的展点号及 绘图功能，将生成的边界控制点 90 坐 标文件进行展点，完成坐标放样。将生 成的 cad 数据展绘到该范围的基础地理 数据上，并与收集到的该区域范围内的 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 资料作对比分析，对边界控制点测绘数 据进行检查，确保其正确。完成检查后， 利用采编软件对控制点的点号进行属性 录入，得到包含点号属性的 DWG 格式 的数据。依次对核心区、缓冲区及实验 区按照控制点绘制边界线，并将区域名 称和边界线类型两个字段进行属性录入， 得到包含区域名称及边界类型两个属性 的 DWG 格式的数据。通过 ArcGIS 软 件中的转换工具模块，利用转为 Shapefile 工具，将边界点及边界线数据 分别转为 SHAPE 格式的点及线类型的 系统数据。利用提取功能，按照前面录 入的边界类型字段，分别对核心区、缓 冲区及实验区进行提取并生成为面类型 的数据。根据需求对三个面数据在原有 的两个属性字段的基础上，再分别添加 周长及面积两个字段，利用计算几何功 能分别得到每条记录的周长及面积属性， 经过以上步骤的处理获得包含区域名称、 区域面积、区域周长等属性的 SHAPE 格式的面类型数据。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 10 在对数据进行处理后，北大港湿 地自然保护区功能图共有 10 个数据类， 详细见下表 1。 2.2 功能图设计 本文功能图设计包括主体图的设 计及图面元素的配置设计两个部分。设 计的原则主要包括以下几方面：依据构 图的主从明确原则，让功能图的主图在 空间上占据优势；图面均衡、疏密匀称 的原则；和谐统一，构图紧凑原则，在 单元配置时注意相互避让和补充，尽量 避免冲突；整齐一致原则，功能图的各 单元组成的整体外围整齐，主图与相应 的图面元素尽可能整体协调67。 功能图主体图设计，权衡各种因 素，保证北大港湿地自然保护区功能图 这个主题的表现和基础地理地图的信息 传输的合理程序，并且着重于对称，均 衡和谐统一。具体表现在以下几方面： （1）功能图色彩设计。在面状 色彩的设计时，为了突出保护区功能的 主题，分别用饱和度较高的红、绿、黄 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 11 色来分别展示核心区、实验区和缓冲区 的范围，达到感受性较高吸引读者的目 的。用浅蓝色表示水系，在线状色彩的 设计时，统一用浅灰来设计交通三个图 层，在点状色彩的设计时，统一用黑色 设计三种点状数据，以此达到地理底图 的和谐统一。此外，为了突出保护区中 的行政区域，用品红来突出行政区域的 标注，并用深蓝突出公路的标注。 （2）功能图符号样式设计。在 面状符号设计时，对颜色、轮廓宽度、 轮廓颜色等进行设计；在线状符号设计 时，通过选择样式、颜色及宽度等进行 设计；在点状符号设计时，通过选择样 式、颜色、大小及角度等进行设计。反 复调整各要素设计下，使功能图构图看 上去舒服平衡，所有元素之间比较匀称， 又突出了功能区主题、公路及行政区域。 （3）功能图标注文本设计。通 过标注方法、标注字段、文本符号、字 体、大小、颜色、样式、放置属性、比 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 12 例范围等来分别对保护区控制点、行政 区域、公路、实验区、核心区及缓冲区 等图层的标注进行设计，反复调整各个 设计因素，达到既突出功能区主题、公 路及行政区域又使得所有标注看上去舒 服，协调的目的。 2.3 功能图制作及实例展示 本文采用 ArcGIS件对功能图 进行制作和输出，其优势在于对空间数 据的组织和管理，无需对数据进行配准， 使采用的数据基准一致。在 ArcMap 中 将经过质量控制、格式转换好的十类数 据按照功能图设计对数据进行要素表达 与处理。利用软件的插入功能制作标题、 图例、指北针、比例尺等图面