基于ArcGIS10的地图拼接与输出

舒城县林业局 汪自胜

摘要:本文以森林资源规划设计调查过程中,对标准分幅地图处理工作实践为例,详细总结了利用ArcGIS10建立图幅结合图，实现快速地理配准；通过建立镶嵌数据集实现无缝拼接；通过数据驱动页面批量输出分村地图的方法与过程，并对处理过程中常见问题提出了处理意见。

关键词：森林资源调查 ArcGIS 地图 拼接 输出

在森林资源调查工作中，我们经常要将标准分幅的地图，进行拼接和输出。利用GIS软件，将扫描的地图图像经过配准、镶嵌可以实现地图的无缝拼接；再根据需要输出特定区域的图像。以下是本人在县级森林资源规划设计调查工作实践过程中，基于ArcGIS10平台，对全县1：10000地形图拼接与输出方法的总结。 一、地理配准

地理配准的目的，是为扫描的地图图像指定正确的投影系统和坐标值。标准分幅地形图地理配准最常用的方法是直接输入四个内图框角点的坐标值。这种方法具有简单、易操作的优点。但对于需要一次完成数百张地图的地理配准，就难免显得太慢。在ArcGIS10平台上，通过建立图幅接合图、自动捕捉图框角点，可以加快配准的速度，而且不易出错。

1、建立图幅接合图。启动ArcGIS10中的ArcMap组件，新建空白文档，为数据框指定正确的地理坐标系（Geographic Coordinate Systems）：“GCS_Xian_1980。执行ArcToolbox的“数据驱动页面”中的“格网索引要素”工具。在“输出要素类”中指定需要生成接合图文件的位置和文件名；在“输入要素”中选择一个具有与生成区域相同范围的要素“舒城县县界”；在面宽度和高度中输入1：10000标准分幅地形图的经度跨度“0.0625”和纬度跨度“0.041666667”；在面格网原点坐标中输入舒城县范围内最左下方那张地图左下内图框角点经度 “116.375”和纬度 “31”（见图1）。

图1 格网要素工具设置

工具将自动生成舒城县1：10000地图的图幅接合图面要素文件，每个面的边界就是代表每张标准分幅图的内图框边界。在生成接合图文件后，我们可以打开属性表，利用“PageName”字段中存贮的页名称与图幅号对应关系，将页名称替换成图幅号；也可以利用每个面要素的中心坐标值，利用公式自动生成图幅号（见图2）。

图2 图幅接合图面要素和属性表

2、快速配准。为了方便定位，我们根据结合图要素的

“PageName”字段中存贮的图幅号对每个图幅框进行自动标注。然后在配准时，自动捕捉与图幅号相对应面要素的四个拐点，实现坐标值自动输入。四个拐点捕捉完成后，执行“更新配准”。有了结合图的帮助，配准工作轻松多了（见图3）。

图3 利用图幅接合图配准地图

二、图幅镶嵌

将仅经过配准的地图直接添加到一起时，会因为地图外图框元素等，彼此重叠对地图造成覆盖。要想实现地图间的无缝拼接，在ArcGIS10中比较好的做好是镶嵌。镶嵌，需要经过建立镶嵌数据集、导入配准好的地图图像，用图幅结合图更新覆盖区等步骤才能实现。 1、建立镶嵌数据集。在建立的地理数据库快捷菜单上选择“新建-镶嵌数据集”，为镶嵌数据集指定名称，并根据配准好的地图图像导入坐标系，完成镶嵌数据集的创建（见图4）。

图4 创建镶嵌数据集工具设置

2、导入配准好的地图图像。在镶嵌数据集创建好后，通过镶嵌数据集上的快捷菜单“添加栅格数据”项批量导入配准好的地图图像（见图5）。

图5 添加栅格至镶嵌数据集工具设置 注：镶嵌数据集具有三个图层（见图见图6）： （1）边界：用来定义整个数据集的有数据集的有效显示范围；

（2）覆盖区：用来定义数据集中每幅用来定义数据集中每幅地图图像的有效显示范围。覆盖区要素的属性表覆盖区要素的属性表里具有存贮每幅图像的名称等重要信息信息； （3）图像：定义数据集中图像的对比的对比度、亮度和透明度等显示效果。

图6 镶嵌数据集 3、更新覆盖区。刚导入地图图像时，镶嵌数据集的数据集的默认覆盖区是整幅图像边界，我们们需要要用图幅结合图将其更新成图幅的的内图框，使每幅图像仅显示内图框的内容，实现无缝拼接。利用ArcToolbToolbox工具箱中“数据管理工工具-栅格-镶嵌数据集”下的“导入镶嵌数据镶嵌数集边界”即可完成。 在“镶嵌数据集”中选择准备更新覆盖区的镶嵌数据集；在“目标要素类”中选择“FOOTPRINT”；在“目标连接字段”中选择覆盖区属性表中的“Name”字段；在“输入要素类”中选择用来更新覆盖区的接合图文件；在“输入连接字段”中选择存贮着图幅号信息的 “PageName” 字段，执行覆盖区更新，完成无缝拼接（见图7）。

图7 导入镶嵌数据集边界工具设置和无缝拼接效果 三、输出地图

为了方便野外调查携带和使用，我们需要按乡镇、行政村、林场输出A3幅面的纸质图。利用ArcGIS10的数据驱动页面工具，通过设置统一页面布局模板，可以轻松地完成此项工作。

1、添加索引图层。按行政村输出地图，必须首先在ArcMap中添加一个包含全县行政村的面图层，作为输出时的索引图层。在行政村面要素的属性表中需要有存贮着“乡镇”和“行政村”名称信息的字段（见图8）。

图8 行政村面要素和属性表

2、添加地图元素。在页面设置中设置好的页面大小，在布局窗口中，添加好图纸标题名称、指北针、比例尺、图例等基本地图元素。

3、设置数据驱动页面。 在“数据驱动页面”工具条上点击

“数据驱动页面设置”按钮，在弹出对话框中的“定义”选项卡中，勾选“启用数据驱动页面；选择“索引图层数据框”为“图层”；“索引图层”为“行政村面”；“索引字段”为行政村面要素中存贮有村名称的“村、林场”字段；在“排序字段”中选择“乡镇名”；在“起始页码”中输入 “1”。在“范围”选项卡中勾选“最佳大小”，以使输出的地图可以根据每个村面大小动态调整比例尺。设置完成后，在“数据驱动页面”工具中点击“页面文本”下面的“数据驱动页面名称”和“数据驱动页面页码”，向地图中添加行政村名称和页码，设置好大小、格式，拖放到满意的位置（见图9）。

图9 数据驱动页面设置

4、批量输出。完成数据驱动页面的设置，就可以进行图纸输出了。点击文件主菜单下的“打印”或“导出地图”，设置好输出的页码范围和格式，就可以按要求批量输出地图（见图10）。

图10 批量输出分村调查地图

三、几点体会

1、在地理配准时，为了提高速度，需要在图幅结合图图层与配准图像间快速切换。可以根据个人习惯，利用图层菜单中的“缩放到图层”、工具条上的“返加上一视图”、结合键盘快捷键来操作。在利用自动捕捉功能输入坐标值时，关闭掉不需要的特征点捕捉，仅保留“交点”和“拐点”捕捉。

2、在建立图幅结合图时，数据框的坐标系选择“Geographic Coordinate Systems” （地理坐标系），不要选择“Projected Coordinate Systems”（投影坐标系），否则在“建立索引格网要素”对话框中将可能无法以十进制度为单位输入“面格网原点坐标”值。如果想建立投影坐标系图幅结合图，可以在建成后利用ArcToolbox工具箱中的要素投影工具来实现。

3、在建立镶嵌数据集时，为数据集指定的坐标系要与准备导入的图像坐标系一致。创建好的镶嵌数据集仅是对导入的图像进行管理和设置，并不包括图像本身。因此在移动复制数据集时，要连同图像一起移动复制。

4、在“更新覆盖区”时，用来连接“覆盖区要素”与“图幅结合图”的索引字段要一一对应，同时注意区分字母大小写，

“h50g011047”与“H50G011047”的值是不相等的。如果无法对应，可以利用“编辑工具”对表的属性值进行编辑。

5、完成无缝拼接后，我们可以利用ArcToobox工具箱中“镶嵌数据集”下面的“构建金字塔”工具来建立不同级别的地图图像，以提高刷新图像时的响应速度。

6、通过“数据驱动页面”工具，实现按索引图层要素批量输出地图。进一步地，我们可以利用ArcToobox工具箱中“制图工具-数据驱动页面”下的“带状地图索引要素”，根据道路中心线等线型要素来创建带状索引图层，实现沿道路中心线，以一定宽度输出带状地图；还可以通过“计算格网收敛角”，在“数据驱动页面设置”中设置角度旋转，输出沿道路中心线走向旋转的图纸。

7、在批量输出时，如果一次性输出的地图页数过多，可能会因为内存不足，导致错误。可以通过运行ArcGIS程序安装位置中的 “Utilities”子文件夹下AdvancedArcMapSettings.exe程序，将“Print/Export”选项卡上的Temporary metafile size limit值调整到合适的大小来解决（最大200MB）。

参考文献： [1]牟乃夏 刘文宝 王海银 戴洪磊《ArcGIS10 地理信息系统教程-从初学到精通》，2012.9