几种常用软件在林业制图中的组合应用
作者： 来源： 日期：2014-09-25 22:32人气：
摘要:针对林业制图特点,提出了一种比较实用的林业制图解决方案，重点阐述了利用Mapinfo、AutoCAD、CADGIS、EXCEL这四种软件绘制林业专题图的具体应用方法和技巧。
关键词:Mapinfo；CADGIS；林业制图；图形拓扑
1引言
林业制图具有信息源多、数据量大、要求数据可视化程度高等特点。信息源多是指经常要从卫星遥感图像、地形图和多种格式的图形文件中获取制图信息；数据量大是指制作一幅林业专题图需要包括道路、河流、居民点、各种行政界、林业区划界、编号和专题图案等图形要素，一般需要占用几十兆至几百兆的磁盘空间；要求数据可视化程度高是指需要将地类、林种、树种等属性数据以颜色、图案等形式在图面上表示出来。因此，林业制图软件的功能，既要有强大的图形输入、编辑、拓扑、制作等功能，还要有对属性数据的处理功能，一般的制图软件很难满足要求，只有ArcGIS等大型地理信息系统软件才具备这些功能。由于ArcGIS价格昂贵，应用人员稀少,在基层单位很难推广应用。Mapinfo、AutoCAD、CADGIS和EXCEL是林业基层单位常用软件，如果将这几种软件组合在一起使用，各取所长，能起到ArcGIS的作用。笔者经过几年的应用探索，取得了令人满意的效果,总结出了一套应用这几种软件绘制林业专题图的解决方案，在此刊出与大家分享。
2几种常用软件的特点
2.1Mapinfo软件
MapInfo是美国MapInfo公司的桌面地理信息系统软件，是一套强大的基于Windows平台的一种数据可视化、信息地图化的桌面解决方案。它依据地图及其应用的概念、采用办公自动化的操作、集成多种数据库数据、融合计算机地图方法、使用地理数据库技术、加入了地理信息系统分析功能，形成了极具实用价值的、可以为各行各业所用的大众化小型地理信息系统平台，它提供了与ArcGIS、AutoCAD、Oracle等软件进行数据交换的接口。它小巧玲珑，易学易用，而且价位较低，因此该软件深受林业制图人员的喜爱，很多基础图如地形图、遥感图像、河流、道路、行政界线等都是Mapinfo格式，但是该软件对图形对象的编辑功能略显不足，特别是在拓扑错误处理方面，功能和速度不能满足林业制图的需要。
2.2AutoCAD软件
AutoCAD的英文全称是AutoComputerAidedDesign(计算机辅助设计),是目前国内外最受欢迎的CAD软件包,它广泛应用于建筑、机械、电子等工程设计领域，它具有完善的图形绘制功能、强大的图形编辑功能、可以进行多种图形格式的转换、支持多种硬件设备和软件平台，另外还提供了开放的多种形式的二次开发环境。特别是它强大的图形编辑功能，深受林业制图人员欢迎。但是它在数据可视化方面不如Mapinfo等地理信息系统软件。
2.3CADGIS软件
CADGIS是针对林业制图的特点，在AutoCAD平台下，用ARX二次开发的地理信息系统工具软件，它兼有辅助设计(CAD)和地理信息(GIS)双重功能,即可以利用AUTOCAD强大的绘图功能和方便的编辑功能编辑图形数据，又可以使用GIS拓扑分析功能处理图形和属性数据。CADGIS具有快速简捷的图形拓扑功能，可处理多重嵌套复杂的包含关系，能检查出各种类型的拓扑错误，并提供了相应的修改方法和工具；通过索引关键字与数据库记录动态联接，可实现一对多或多对一复杂的关联关系；它提供了与Mapinfo进行数据交换接口，能够对点、线、面等图形对象完整地进行数据格式转换。
2.4EXCEL软件
MicrosoftExcel是微软公司的办公软件Microsoftoffice的组件之一，它直观的界面、出色的计算功能和图表工具,使其成为最流行的电子表格数据处理软件。它可以保存成多种格式的文件，为数据转换提供了方便。林业制图人员经常用它输入调查数据和汇总报表，该软件美中不足的是最多只能处理65536行记录，文件再大时只能用数据库。
3几种软件的组合应用方法
林业制图的一般过程是：参照调查手图输入图形数据，对照小班调查表输入属性数据，对图形数据进行拓扑，查找并修正拓扑错误，将图形数据与属性数据匹配连接后，按属性数据对图形数据填充图案、配置色彩，最后打印出图。林业专题图有很多种，制作方法都大同小异，现就森林资源分布图的制作，谈一谈几种常用软件的组合应用方法和技巧。
3.1在Mapinfo中输入图形数据
打开地形图或卫星遥感图像，作为工作底图，参照调查手图，用[折线]工具输入小班界线，用[文本]工具在小班内部标注图班编号。
3.2从Mapinfo中转出数据到AutoCAD
在Mapinfo中用[表]->[转出]命令将画好的小班线和图班编号图以DXF格式转出到交换文件，在AutoCAD中以DXF格式打开，另存为DWG格式文件，即可将Mapinfo地图转换为AutoCAD地图。
3.3用CADGIS进行图形拓扑
图形对象一般分为点、线、面三种类型，点对象是反映以坐标点为主要特征的图形数据（如文字注记、高程点、景点等），对点对象可以求取中心坐标，设置字体、符号类型等；线对象是反映以线状地物为特征的图形数据（如道路、河流、境界线等），线对象可以求取线长，设置线型、颜色等；面对象是反映多边形区域属性的图形数据（如行政区划、林班、小班等），面对象可以求取多边形的面积，设置面的填充颜色、图案等。面对象实际上是由一至多个线对象有序的围成封闭的多边形，它可以由线对象转换而来，图形拓扑的目的主要是将线对象转换成面对象。图形拓扑的过程就是建立线与线、端点与结点、结点与结点的邻接关系、结点与线和线与面的关联关系、面与面的包含关系等。图形拓扑是通过CADGIS的[建立拓扑关系]功能实现的。
在图形输入过程中，对有共同端点的多条线段来说，每输入一条线段，这个共同的端点就要被输入一次，由于种种原因，这个共同端点的坐标值每次输入都可能会不一样，如果某条线的端点超出了允许误差范围，该端点就会产生拓扑错误，如果有拓扑错误存在，就要用查错程序，检索定位错误，并对其修改，然后重新拓扑。如果一幅图中，不存在拓扑错误，则可以建立各种拓扑关系，同时计算出线长、多边形面积、内点坐标等。
3.4拓扑错误改正
CADGIS提供了[查找错误]命令用于查找拓扑错误位置。该命令从第一个错误开始，依次查找，每找到一个错误，将当前屏幕定位于错误处，显示出错误点，并在提示行显示错误类型和应该采取的处理办法，可利用AutoCAD的光标快捷菜单（在屏幕上按下鼠标右键可激活），对错误进行编辑修改。常见的错误类型有以下几种：
①[悬挂点]：一个结点上至少要有2个线段的端点，如果一个结点上只有一个线段的端点，那么该端点即为悬挂点。或是一个结点上有若干个线段的端点，这些端点的坐标不相同，其中有的端点坐标超出允许误差范围，那么超出允许误差范围的端点亦为悬挂点。有时一个端点与一条未断开的线相连，该端点也是悬挂点。对悬挂点可以利用[线相聚]或[线延伸]命令将其移到正确位置。对与一条未断开的线相连的悬挂点，可用[线断开]命令将线从端点处断开。
②[重复线]：在同一个位置有两条以上的复合线，只有一条是有效的，其它多余的线为重复线。对重复线可用[移动实体]命令将其中一个移开，用[重显]功能重新显示一下屏幕，确定确实有重复线后，用[删除]命令将重复的线删除。
③[线太多]：一个结点上最多不允许超过15个线段的端点。有时允许误差太大或比例尺太小或线的长度太短，会出现这种情况。
④[线交叉]：在面状图中，每条线最多可属于2个多边形，如果两条线相交，在交点处必须断开，否则会发生交叉线错误。发生线交叉错误一般分三种情况，一种是在结点附近，结点上的线发生交叉错位；第二种是一条线与其它线交叉，从属于２个以上的多边形；第三种是一条线自身的组成线段之间发生交叉。第一种情况在生成结点时系统就会发现，第二种情况在生成多边形时会发现，第三种情况很难发现，只有通过[线相交检查]才能找到。如果发生[线交叉]错误，可以用[线断开]命令，将交叉线断开。
⑤[无效线]：在生成多边形时，每条线必须从属于至少一个多边形，最多两个多边形，对不属于任何一个多边形的线为无效线。这种错误不易发现，有时因为两条线相互交叉也会造成这种错误，因此在发生此类错误之后，最好用[线相交]功能让系统自动检查并打断相交线，然后重新建立拓扑关系，如果仍然出现无效线错误，可按以下原则进行查找：发生无效线错误后，提示的错误处不一定是真正的错误位置，用户应该在其附近用[屏幕缩放]功能，仔细查找不属于任何多边形的无效线，找到以后，可将其删除。无效线一般有两种情况出现，一种是在具有岛多边形的父多边形内部，一条线一端连在父多边形上，另一端连在岛多边形上，该线不属于任何多边形为无效线；第二种情况在所有多边形外部，一条线两端各连一个多边形或多边形群，该线不属于任何一个多边形为无效线。
一个错误显示完成后，会自动删除，下次将显示其它错误。所有错误显示一遍后，必须重新建立拓扑关系。
3.5在EXCEL中输入属性数据
林业制图常用的属性数据通常包括统计单位(县、乡、村)、林班号、小班号、地类、林种、树种、图班编号等字段，其中的图班编号一般为林班和小班的组合号，如001023，表示1林班23小班。在EXCEL中以一个字段作为一列，一个小班记录作为一行，逐个输入小班数据。输入完毕后，用[另存为]命令保存类型选DBF3，将属性数据以Dbase3格式保存。
3.6图形数据与属性数据匹配连接
图形数据与属性数据的匹配连接是通过CADGIS利用每个图班中的图班编号文本和属性数据库中的图班编号字段值建立一一对应的连接关系，给每个小班面添加对应的属性数据。图形中的图班编号文本必须放在DBF_NO图层，一个图班中只能包含一个有效的图班编号，图班编号要具有唯一性，图上的图班编号要和属性数据库中的图班编号一一对应，否则就会发生数据匹配错误。利用[相通错误检查]功能可以发现图班编号的匹配错误，利用[唯一性检查]功能可以查出重复的图班编号。
3.7转出小班面数据到Mapinfo
CADGIS能输出Mapinfo通用的MIF格式交换文件，MIF格式文件小班面数据包括两类数据，一种是图形数据(*.MIF)，一种是属性数据(*.MID)。用Mapinfo的[转入]命令，即可将小班面数据完整地读入Mapinfo，生成小班面图。
3.8利用属性数据成图
利用Mapinfo的[SQL查询]功能，按地类或林种等属性数据对小班面图进行筛选操作，用[区域格式]工具对选中的小班面制定填充颜色和图案，很轻松地就可以制作出森林资源分布图。
4结论
使用Mapinfo输入图形数据，EXCEL输入属性数据，将这两种数据导入AutoCAD，用CADGIS对图形数据进行拓扑，查找并修正拓扑错误，将图形数据与属性数据匹配连接后，再转回Mapinfo，最后用Mapinfo强大的数据可视化功能成图，并分析管理地图信息。该方法充分利用这几种软件的优点制作林业专题图，操作简便、成图速度快、还能够提高绘图质量。由于这几种软件在林业基层单位应用人员较多，推广应用具有可行性，是一种比较实用的林业制图解决方案。
参考文献：
[1]徐礼来,浅谈AutoCAD在林业制图及设计上的应用.林业调查规划2007年第2期
[2]党安荣,地理信息系统可视化专题制图要素分级探讨.地理学报1998年第6期
关键词:Mapinfo；CADGIS；林业制图；图形拓扑
1引言
林业制图具有信息源多、数据量大、要求数据可视化程度高等特点。信息源多是指经常要从卫星遥感图像、地形图和多种格式的图形文件中获取制图信息；数据量大是指制作一幅林业专题图需要包括道路、河流、居民点、各种行政界、林业区划界、编号和专题图案等图形要素，一般需要占用几十兆至几百兆的磁盘空间；要求数据可视化程度高是指需要将地类、林种、树种等属性数据以颜色、图案等形式在图面上表示出来。因此，林业制图软件的功能，既要有强大的图形输入、编辑、拓扑、制作等功能，还要有对属性数据的处理功能，一般的制图软件很难满足要求，只有ArcGIS等大型地理信息系统软件才具备这些功能。由于ArcGIS价格昂贵，应用人员稀少,在基层单位很难推广应用。Mapinfo、AutoCAD、CADGIS和EXCEL是林业基层单位常用软件，如果将这几种软件组合在一起使用，各取所长，能起到ArcGIS的作用。笔者经过几年的应用探索，取得了令人满意的效果,总结出了一套应用这几种软件绘制林业专题图的解决方案，在此刊出与大家分享。
2几种常用软件的特点
2.1Mapinfo软件
MapInfo是美国MapInfo公司的桌面地理信息系统软件，是一套强大的基于Windows平台的一种数据可视化、信息地图化的桌面解决方案。它依据地图及其应用的概念、采用办公自动化的操作、集成多种数据库数据、融合计算机地图方法、使用地理数据库技术、加入了地理信息系统分析功能，形成了极具实用价值的、可以为各行各业所用的大众化小型地理信息系统平台，它提供了与ArcGIS、AutoCAD、Oracle等软件进行数据交换的接口。它小巧玲珑，易学易用，而且价位较低，因此该软件深受林业制图人员的喜爱，很多基础图如地形图、遥感图像、河流、道路、行政界线等都是Mapinfo格式，但是该软件对图形对象的编辑功能略显不足，特别是在拓扑错误处理方面，功能和速度不能满足林业制图的需要。
2.2AutoCAD软件
AutoCAD的英文全称是AutoComputerAidedDesign(计算机辅助设计),是目前国内外最受欢迎的CAD软件包,它广泛应用于建筑、机械、电子等工程设计领域，它具有完善的图形绘制功能、强大的图形编辑功能、可以进行多种图形格式的转换、支持多种硬件设备和软件平台，另外还提供了开放的多种形式的二次开发环境。特别是它强大的图形编辑功能，深受林业制图人员欢迎。但是它在数据可视化方面不如Mapinfo等地理信息系统软件。
2.3CADGIS软件
CADGIS是针对林业制图的特点，在AutoCAD平台下，用ARX二次开发的地理信息系统工具软件，它兼有辅助设计(CAD)和地理信息(GIS)双重功能,即可以利用AUTOCAD强大的绘图功能和方便的编辑功能编辑图形数据，又可以使用GIS拓扑分析功能处理图形和属性数据。CADGIS具有快速简捷的图形拓扑功能，可处理多重嵌套复杂的包含关系，能检查出各种类型的拓扑错误，并提供了相应的修改方法和工具；通过索引关键字与数据库记录动态联接，可实现一对多或多对一复杂的关联关系；它提供了与Mapinfo进行数据交换接口，能够对点、线、面等图形对象完整地进行数据格式转换。
2.4EXCEL软件
MicrosoftExcel是微软公司的办公软件Microsoftoffice的组件之一，它直观的界面、出色的计算功能和图表工具,使其成为最流行的电子表格数据处理软件。它可以保存成多种格式的文件，为数据转换提供了方便。林业制图人员经常用它输入调查数据和汇总报表，该软件美中不足的是最多只能处理65536行记录，文件再大时只能用数据库。
3几种软件的组合应用方法
林业制图的一般过程是：参照调查手图输入图形数据，对照小班调查表输入属性数据，对图形数据进行拓扑，查找并修正拓扑错误，将图形数据与属性数据匹配连接后，按属性数据对图形数据填充图案、配置色彩，最后打印出图。林业专题图有很多种，制作方法都大同小异，现就森林资源分布图的制作，谈一谈几种常用软件的组合应用方法和技巧。
3.1在Mapinfo中输入图形数据
打开地形图或卫星遥感图像，作为工作底图，参照调查手图，用[折线]工具输入小班界线，用[文本]工具在小班内部标注图班编号。
3.2从Mapinfo中转出数据到AutoCAD
在Mapinfo中用[表]->[转出]命令将画好的小班线和图班编号图以DXF格式转出到交换文件，在AutoCAD中以DXF格式打开，另存为DWG格式文件，即可将Mapinfo地图转换为AutoCAD地图。
3.3用CADGIS进行图形拓扑
图形对象一般分为点、线、面三种类型，点对象是反映以坐标点为主要特征的图形数据（如文字注记、高程点、景点等），对点对象可以求取中心坐标，设置字体、符号类型等；线对象是反映以线状地物为特征的图形数据（如道路、河流、境界线等），线对象可以求取线长，设置线型、颜色等；面对象是反映多边形区域属性的图形数据（如行政区划、林班、小班等），面对象可以求取多边形的面积，设置面的填充颜色、图案等。面对象实际上是由一至多个线对象有序的围成封闭的多边形，它可以由线对象转换而来，图形拓扑的目的主要是将线对象转换成面对象。图形拓扑的过程就是建立线与线、端点与结点、结点与结点的邻接关系、结点与线和线与面的关联关系、面与面的包含关系等。图形拓扑是通过CADGIS的[建立拓扑关系]功能实现的。
在图形输入过程中，对有共同端点的多条线段来说，每输入一条线段，这个共同的端点就要被输入一次，由于种种原因，这个共同端点的坐标值每次输入都可能会不一样，如果某条线的端点超出了允许误差范围，该端点就会产生拓扑错误，如果有拓扑错误存在，就要用查错程序，检索定位错误，并对其修改，然后重新拓扑。如果一幅图中，不存在拓扑错误，则可以建立各种拓扑关系，同时计算出线长、多边形面积、内点坐标等。
3.4拓扑错误改正
CADGIS提供了[查找错误]命令用于查找拓扑错误位置。该命令从第一个错误开始，依次查找，每找到一个错误，将当前屏幕定位于错误处，显示出错误点，并在提示行显示错误类型和应该采取的处理办法，可利用AutoCAD的光标快捷菜单（在屏幕上按下鼠标右键可激活），对错误进行编辑修改。常见的错误类型有以下几种：
①[悬挂点]：一个结点上至少要有2个线段的端点，如果一个结点上只有一个线段的端点，那么该端点即为悬挂点。或是一个结点上有若干个线段的端点，这些端点的坐标不相同，其中有的端点坐标超出允许误差范围，那么超出允许误差范围的端点亦为悬挂点。有时一个端点与一条未断开的线相连，该端点也是悬挂点。对悬挂点可以利用[线相聚]或[线延伸]命令将其移到正确位置。对与一条未断开的线相连的悬挂点，可用[线断开]命令将线从端点处断开。
②[重复线]：在同一个位置有两条以上的复合线，只有一条是有效的，其它多余的线为重复线。对重复线可用[移动实体]命令将其中一个移开，用[重显]功能重新显示一下屏幕，确定确实有重复线后，用[删除]命令将重复的线删除。
③[线太多]：一个结点上最多不允许超过15个线段的端点。有时允许误差太大或比例尺太小或线的长度太短，会出现这种情况。
④[线交叉]：在面状图中，每条线最多可属于2个多边形，如果两条线相交，在交点处必须断开，否则会发生交叉线错误。发生线交叉错误一般分三种情况，一种是在结点附近，结点上的线发生交叉错位；第二种是一条线与其它线交叉，从属于２个以上的多边形；第三种是一条线自身的组成线段之间发生交叉。第一种情况在生成结点时系统就会发现，第二种情况在生成多边形时会发现，第三种情况很难发现，只有通过[线相交检查]才能找到。如果发生[线交叉]错误，可以用[线断开]命令，将交叉线断开。
⑤[无效线]：在生成多边形时，每条线必须从属于至少一个多边形，最多两个多边形，对不属于任何一个多边形的线为无效线。这种错误不易发现，有时因为两条线相互交叉也会造成这种错误，因此在发生此类错误之后，最好用[线相交]功能让系统自动检查并打断相交线，然后重新建立拓扑关系，如果仍然出现无效线错误，可按以下原则进行查找：发生无效线错误后，提示的错误处不一定是真正的错误位置，用户应该在其附近用[屏幕缩放]功能，仔细查找不属于任何多边形的无效线，找到以后，可将其删除。无效线一般有两种情况出现，一种是在具有岛多边形的父多边形内部，一条线一端连在父多边形上，另一端连在岛多边形上，该线不属于任何多边形为无效线；第二种情况在所有多边形外部，一条线两端各连一个多边形或多边形群，该线不属于任何一个多边形为无效线。
一个错误显示完成后，会自动删除，下次将显示其它错误。所有错误显示一遍后，必须重新建立拓扑关系。
3.5在EXCEL中输入属性数据
林业制图常用的属性数据通常包括统计单位(县、乡、村)、林班号、小班号、地类、林种、树种、图班编号等字段，其中的图班编号一般为林班和小班的组合号，如001023，表示1林班23小班。在EXCEL中以一个字段作为一列，一个小班记录作为一行，逐个输入小班数据。输入完毕后，用[另存为]命令保存类型选DBF3，将属性数据以Dbase3格式保存。
3.6图形数据与属性数据匹配连接
图形数据与属性数据的匹配连接是通过CADGIS利用每个图班中的图班编号文本和属性数据库中的图班编号字段值建立一一对应的连接关系，给每个小班面添加对应的属性数据。图形中的图班编号文本必须放在DBF_NO图层，一个图班中只能包含一个有效的图班编号，图班编号要具有唯一性，图上的图班编号要和属性数据库中的图班编号一一对应，否则就会发生数据匹配错误。利用[相通错误检查]功能可以发现图班编号的匹配错误，利用[唯一性检查]功能可以查出重复的图班编号。
3.7转出小班面数据到Mapinfo
CADGIS能输出Mapinfo通用的MIF格式交换文件，MIF格式文件小班面数据包括两类数据，一种是图形数据(*.MIF)，一种是属性数据(*.MID)。用Mapinfo的[转入]命令，即可将小班面数据完整地读入Mapinfo，生成小班面图。
3.8利用属性数据成图
利用Mapinfo的[SQL查询]功能，按地类或林种等属性数据对小班面图进行筛选操作，用[区域格式]工具对选中的小班面制定填充颜色和图案，很轻松地就可以制作出森林资源分布图。
4结论
使用Mapinfo输入图形数据，EXCEL输入属性数据，将这两种数据导入AutoCAD，用CADGIS对图形数据进行拓扑，查找并修正拓扑错误，将图形数据与属性数据匹配连接后，再转回Mapinfo，最后用Mapinfo强大的数据可视化功能成图，并分析管理地图信息。该方法充分利用这几种软件的优点制作林业专题图，操作简便、成图速度快、还能够提高绘图质量。由于这几种软件在林业基层单位应用人员较多，推广应用具有可行性，是一种比较实用的林业制图解决方案。
参考文献：
[1]徐礼来,浅谈AutoCAD在林业制图及设计上的应用.林业调查规划2007年第2期
[2]党安荣,地理信息系统可视化专题制图要素分级探讨.地理学报1998年第6期
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