簡(jiǎn)介本資源為2024年中國50個(gè)生態(tài)功能保護(hù)區(qū)空間分布權(quán)威地理數(shù)據(jù)集面向生態(tài)學(xué)、地理信息系統(tǒng)、自然資源管理及國土空間規(guī)劃領(lǐng)域的科研人員、高校師生與政策研究者支撐生態(tài)安全格局分析、保護(hù)地優(yōu)化評(píng)估、生態(tài)紅線校核等核心任務(wù)。壓縮包共18個(gè)文件185.91MB含可編輯ArcMap工程文件.mxd、標(biāo)準(zhǔn)化矢量Shapefile.shp/.shx/.dbf等及開箱即用的TIF成圖成果另附中國省級(jí)行政區(qū)劃標(biāo)準(zhǔn)矢量數(shù)據(jù)便于區(qū)域裁剪與疊加分析所有數(shù)據(jù)經(jīng)統(tǒng)一投影CGCS2000、屬性結(jié)構(gòu)化與空間拓?fù)湫ｒ?yàn)精度可靠。目前已有259人學(xué)習(xí)下載資源提供完整空間實(shí)體覆蓋——從伊犁—天山山地西段到長(zhǎng)江源、黃河源涵蓋荒漠草原、濕地、山地、喀斯特等典型生態(tài)功能類型且明確標(biāo)注與地理單元的非等同關(guān)系如黃土高原生態(tài)功能保護(hù)區(qū)≠黃土高原避免概念誤用。 干GIS這行的聊天見面第一句基本都是“你那邊有沒有現(xiàn)成能用的數(shù)據(jù)”。我最近整理完一套2024年中國50個(gè)生態(tài)功能保護(hù)區(qū)空間分布數(shù)據(jù)交付形式就是經(jīng)常說的“三件套”可編輯mxd文件、標(biāo)準(zhǔn)shape文件、標(biāo)準(zhǔn)成圖TIF。覆蓋了水源涵養(yǎng)、水土保持、防風(fēng)固沙、生物多樣性維護(hù)這幾類典型生態(tài)功能保護(hù)區(qū)做生態(tài)保護(hù)紅線評(píng)估、國土空間規(guī)劃、環(huán)評(píng)專題圖、保護(hù)區(qū)劃界以及高校相關(guān)課題都能直接落到圖上。這篇就來聊聊這套數(shù)據(jù)怎么用、怎么改、格式之間怎么轉(zhuǎn)換以及幾個(gè)容易被忽略的坑。1. 數(shù)據(jù)內(nèi)容與格式選型為什么要“三件套”交付1.1 50個(gè)生態(tài)功能保護(hù)區(qū)數(shù)據(jù)背景與典型應(yīng)用生態(tài)功能保護(hù)區(qū)這個(gè)詞聽起來有點(diǎn)官方其實(shí)換成人話就是“這個(gè)區(qū)域?qū)S持生態(tài)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)特別重要不能隨便開發(fā)”。它跟自然保護(hù)區(qū)不完全是一回事自然保護(hù)區(qū)更強(qiáng)調(diào)物種和生態(tài)系統(tǒng)的嚴(yán)格保護(hù)生態(tài)功能保護(hù)區(qū)更關(guān)注區(qū)域的生態(tài)服務(wù)功能比如下游的水源是不是夠干凈、沙塵暴是不是能擋住、山坡的水土?xí)粫?huì)流失。50個(gè)生態(tài)功能保護(hù)區(qū)是按國家級(jí)名錄篩選出來的重點(diǎn)區(qū)域在國土空間規(guī)劃里經(jīng)常作為約束性邊界出現(xiàn)。拿到這套空間數(shù)據(jù)最常見的應(yīng)用有三個(gè)場(chǎng)景。第一個(gè)是生態(tài)保護(hù)紅線劃定很多地方會(huì)把生態(tài)功能保護(hù)區(qū)作為底線區(qū)域的基礎(chǔ)底圖疊加其他數(shù)據(jù)后再做邊界調(diào)整。第二個(gè)是建設(shè)項(xiàng)目環(huán)評(píng)選址階段先看項(xiàng)目用地范圍跟這些保護(hù)區(qū)有沒有重疊這是環(huán)評(píng)報(bào)告里最基礎(chǔ)也最關(guān)鍵的一步用一個(gè)Intersect工具就能算出來重疊面積但前提是數(shù)據(jù)坐標(biāo)系要統(tǒng)一不然結(jié)果就是錯(cuò)的。第三個(gè)是生態(tài)補(bǔ)償和績(jī)效考核尤其是重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)轉(zhuǎn)移支付測(cè)算需要準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)每個(gè)區(qū)縣的保護(hù)區(qū)面積占比這種統(tǒng)計(jì)必須在面狀矢量數(shù)據(jù)上做用TIF柵格算面積會(huì)偏大或偏小邊界上每一個(gè)像元都會(huì)引入誤差。數(shù)據(jù)形態(tài)方面50個(gè)生態(tài)功能保護(hù)區(qū)以面狀矢量為主屬性表里通常包含保護(hù)區(qū)名稱、類型水源涵養(yǎng)/水土保持/防風(fēng)固沙/生物多樣性維護(hù)、面積、所在省份等字段。這套三件套交付里shape文件是真正的空間數(shù)據(jù)本體mxd負(fù)責(zé)把制圖效果保存下來TIF則是可直接展示和打印的標(biāo)準(zhǔn)成圖。我自己的使用習(xí)慣是日常分析用shape調(diào)整配色和注記用mxd匯報(bào)展示和印刷出圖用TIF三樣配合起來效率最高。1.2 mxd、shape、TIF三種格式的定位對(duì)比很多人第一次拿到三件套會(huì)有點(diǎn)懵不知道該先打開哪一個(gè)或者以為三個(gè)文件內(nèi)容是重復(fù)的。其實(shí)這三個(gè)格式的分工完全不同弄清楚了就能根據(jù)自己的場(chǎng)景選對(duì)入口。文件格式本質(zhì)能否編輯適用場(chǎng)景常見軟件mxdArcGIS地圖文檔保存圖層路徑、符號(hào)化、標(biāo)注、圖例等設(shè)置可編輯但編輯的是“顯示效果”而非數(shù)據(jù)制圖整飾、專題圖制作、反復(fù)調(diào)整樣式ArcMap、ArcGIS Proshape矢量空間數(shù)據(jù)保存幾何和屬性可編輯是空間分析的數(shù)據(jù)本體疊加分析、面積統(tǒng)計(jì)、空間查詢、數(shù)據(jù)交換ArcGIS、QGIS、Global MapperTIF柵格成圖每個(gè)像元存顏色或灰度值一般不做編輯屬于最終成品匯報(bào)展示、打印出圖、作為底圖疊加看圖軟件、ArcGIS、QGIS、MATLAB這三個(gè)文件的核心關(guān)系可以打個(gè)比方mxd就像餐廳的點(diǎn)菜單把你點(diǎn)了什么菜、上菜順序、擺盤方式都記下來了但菜本身不在菜單里。shape是冰箱里的食材實(shí)實(shí)在在的原材料分析、切分、重組都靠它。TIF則是做好且端上桌的成品菜看起來最方便但沒法再切回去做數(shù)據(jù)分析。這個(gè)類比能解釋一個(gè)常見問題——為什么mxd發(fā)到別人電腦上打開圖層經(jīng)常顯示紅色感嘆號(hào)因?yàn)閙xd里只是存了硬盤路徑對(duì)方的電腦上根本沒有對(duì)應(yīng)路徑的shape文件菜單在廚房里沒菜。shape文件本身也不是一個(gè)單文件。一個(gè)完整的shapefile至少要有.shp幾何信息、.shx索引、.dbf屬性表三個(gè)文件再加上.prj投影信息和.cpg字符編碼一共五件才算齊全。很多人只拷了.shp和.dbf就發(fā)出去結(jié)果對(duì)方打開要么沒坐標(biāo)要么屬性表亂碼其實(shí)都是缺文件導(dǎo)致的。TIF則不一樣它把坐標(biāo)信息直接內(nèi)嵌在文件頭的標(biāo)簽里拷貝單個(gè)TIF文件就能在其他軟件里正確疊加這也是我為什么寧可多導(dǎo)一份TIF做成品的原因——傳輸和展示都太省心了。2. ArcGIS環(huán)境下的編輯與出圖流程2.1 打開工程文件mxd的數(shù)據(jù)源盤查拿到mxd之后第一件事不是急著改圖而是先確認(rèn)數(shù)據(jù)源路徑是否都有效。雙擊打開mxd如果某些圖層旁邊出現(xiàn)了紅色感嘆號(hào)說明這個(gè)圖層關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)源路徑找不到了。這種情況在數(shù)據(jù)文件夾被移動(dòng)、重命名或者換電腦后太常見了。解決方法是右鍵點(diǎn)感嘆號(hào)的圖層選擇Data Repair Data Source重新指向?qū)?yīng)shape文件或柵格文件。注意不要只修一個(gè)建議把所有紅感嘆號(hào)圖層都檢查一遍否則導(dǎo)出的TIF會(huì)出現(xiàn)部分圖層缺失而不自知。我之前接過一個(gè)項(xiàng)目對(duì)方發(fā)來一個(gè)mxd和一堆圖層數(shù)據(jù)但圖層分散在好幾個(gè)子文件夾里mxd里的相對(duì)路徑全亂了。打開之后所有圖層都是感嘆號(hào)逐個(gè)修復(fù)太費(fèi)時(shí)間后來直接把所有數(shù)據(jù)按原目錄結(jié)構(gòu)放回去mxd就自動(dòng)恢復(fù)正常了。這里有個(gè)經(jīng)驗(yàn)mxd最好跟你自己的數(shù)據(jù)文件夾保持相對(duì)路徑也就是mxd和shape、TIF放在同一個(gè)總目錄下這樣整個(gè)文件夾復(fù)制到別處或者拷給同事打開時(shí)路徑能自動(dòng)匹配上。ArcMap的默認(rèn)設(shè)置對(duì)于相對(duì)路徑支持不夠好可以在File Map Document Properties里勾選“Store relative pathnames to data sources”養(yǎng)成習(xí)慣能省很多事。查完數(shù)據(jù)源之后下一步是檢查圖層的坐標(biāo)系是否統(tǒng)一。選中任意圖層打開Layer Properties Source能看到坐標(biāo)系描述。如果50個(gè)生態(tài)功能保護(hù)區(qū)的shape文件坐標(biāo)系不統(tǒng)一有的在WGS84有的在CGCS2000直接疊加就會(huì)錯(cuò)位幾十到上百米。統(tǒng)一坐標(biāo)系的方法是使用ArcToolbox里的Project工具把矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到目標(biāo)坐標(biāo)系。這里有個(gè)細(xì)節(jié)如果原始數(shù)據(jù)是地理坐標(biāo)系經(jīng)緯度而你希望出圖時(shí)按公里網(wǎng)格顯示通常要投影到Albers等積投影或UTM分帶投影生態(tài)類專題圖用Albers等積投影比較多因?yàn)槊娣e統(tǒng)計(jì)不偏差。2.2 圖層符號(hào)化與專題圖整飾數(shù)據(jù)源沒問題之后就可以開始調(diào)整顯示效果了。生態(tài)功能保護(hù)區(qū)專題圖的常規(guī)做法是按保護(hù)區(qū)類型做分類符號(hào)用不同顏色區(qū)分水源涵養(yǎng)、水土保持、防風(fēng)固沙、生物多樣性維護(hù)。右鍵圖層打開Properties切到Symbology選項(xiàng)卡選擇Categories Unique ValuesValue Field選“類型”字段再點(diǎn)擊Add All Values就能按類型自動(dòng)分配顏色。如果顏色不合心意雙擊每個(gè)符號(hào)可以手動(dòng)調(diào)建議生態(tài)類圖件用綠色系漸變水源涵養(yǎng)用偏藍(lán)的綠防風(fēng)固沙用偏黃的綠視覺信息更直觀。符號(hào)化只是最基礎(chǔ)的一步一份完整的專題圖還要有圖名、圖例、比例尺、指北針、數(shù)據(jù)來源說明等要素。ArcMap里可以通過View Layout View切換到布局視圖然后在Insert菜單里添加這些制圖要素。比例尺建議用公里網(wǎng)格或者雙單位比例尺指北針用常規(guī)箭頭樣式就好不要加太花哨的裝飾專業(yè)圖件講究信息清晰。圖例最好只保留跟當(dāng)前數(shù)據(jù)相關(guān)的圖層把不必要的底圖圖層從圖例里移除否則圖面顯得雜亂。數(shù)據(jù)來源說明建議寫成“數(shù)據(jù)來源2024年中國50個(gè)生態(tài)功能保護(hù)區(qū)空間分布數(shù)據(jù)”放在圖幅左下角或右下角這是評(píng)審和審核時(shí)經(jīng)常被問到的信息。標(biāo)注設(shè)置也要花點(diǎn)時(shí)間右鍵圖層 Properties Labels勾選Label features in this layerLabel Field選保護(hù)區(qū)名稱。如果保護(hù)區(qū)太多標(biāo)注全顯示出來會(huì)疊成一團(tuán)這時(shí)候可以開啟Label Expression配合字號(hào)、位置、避讓規(guī)則調(diào)整。還有一種做法是把標(biāo)注轉(zhuǎn)成注記Annotation轉(zhuǎn)完之后每個(gè)標(biāo)注可以單獨(dú)拖動(dòng)位置適合圖面成品要求較高的場(chǎng)景。ArcGIS Pro里操作更順手可以直接在布局中手動(dòng)調(diào)整標(biāo)注位置。2.3 標(biāo)準(zhǔn)化輸出從mxd到TIF成圖數(shù)據(jù)配好、版面排好之后最后一步就是導(dǎo)出成TIF。在Layout View下點(diǎn)擊File Export Map彈出窗口里設(shè)置輸出格式為TIFF分辨率選300 dpiColor Depth選24-bit True ColorCompression選LZW。LZW是無損壓縮兼顧清晰度和文件大小比不壓縮的TIF能小很多值得養(yǎng)成習(xí)慣。勾選Write World File會(huì)額外輸出一個(gè)tfw坐標(biāo)文件這個(gè)文件在GIS軟件里用來定位如果只是給人看圖用系統(tǒng)自帶圖片查看器就能打開TIF了所以導(dǎo)出時(shí)一般不需要這個(gè)World File但如果你要把TIF二次疊加到GIS里就一定要保留。導(dǎo)出TIF之前還有幾個(gè)小坑要注意。第一個(gè)是背景色如果mxd的數(shù)據(jù)框背景是白色而圖例區(qū)域之外沒有鋪滿背景圖層導(dǎo)出的TIF四邊可能是透明或灰白的打印出來很難看。解決方法是給數(shù)據(jù)框加一個(gè)背景色或者在圖面周圍鋪一個(gè)面狀底圖。第二個(gè)是文字注記是否完整顯示縮小視圖后有些標(biāo)注可能會(huì)被自動(dòng)隱藏導(dǎo)出之前一定要在Layout View里檢查一遍。第三個(gè)是導(dǎo)出區(qū)域如果圖框范圍超出了數(shù)據(jù)框范圍導(dǎo)出的TIF多出來的邊區(qū)就是空的用Export Map窗口里設(shè)置的選項(xiàng)把范圍對(duì)齊到數(shù)據(jù)框即可。我曾經(jīng)出過一版TIF成品當(dāng)時(shí)覺得屏幕上看著挺好結(jié)果打印出來圖例里的顏色跟主圖對(duì)不上。后來檢查發(fā)現(xiàn)是圖例里的色塊是舊的符號(hào)化緩存更新符號(hào)化之后忘了刷新圖例。所以每次調(diào)整過符號(hào)化或者標(biāo)注之后一定要右鍵圖例選擇Refresh或者重新插入一次圖例這個(gè)細(xì)節(jié)看起來小坑起人來真不小。3. QGIS等開源/第三方軟件的打開與互操作3.1 QGIS怎么打開mxd三種可行路徑這幾年QGIS用戶越來越多經(jīng)常有人問我“QGIS怎么打開mxd”。說實(shí)話QGIS原生不支持直接打開mxd文件這個(gè)格式是ESRI專有的沒有公開底層規(guī)范QGIS如果強(qiáng)行支持會(huì)涉及逆向工程問題。但數(shù)據(jù)本身不是鎖死的思路是把mxd里的圖層和信息轉(zhuǎn)移到QGIS能識(shí)別的路徑上。辦法一最直接在ArcGIS里把mxd中的每個(gè)圖層右鍵選擇Data Export Data另存為shape或tif然后把這些文件直接拉進(jìn)QGIS。樣式丟了沒關(guān)系QGIS里可以重新配只要你的數(shù)據(jù)源是shape和tif一切都好辦。辦法二使用第三方插件比如Slyr插件可以在一定條件下把ArcGIS的.lyr和.mxd樣式轉(zhuǎn)換成QGIS樣式不過這個(gè)插件對(duì)復(fù)雜符號(hào)化支持有限且需要一定配置。辦法三最簡(jiǎn)單但大多數(shù)人想不到讓提供方在ArcGIS里把mxd另存為ArcGIS Pro工程文件或圖層包.lpkx然后在QGIS里直接加載這些中間格式。雖然不能100%還原但至少能把符號(hào)和屬性帶過來一部分。如果你打交道的對(duì)象不全是ArcGIS用戶還有一個(gè)更穩(wěn)妥的協(xié)作方式直接在mxd里把每個(gè)圖層分別導(dǎo)出為shape/qml樣式文件。qml是QGIS的樣式文件純文本格式可以在ArcGIS里手寫或者用工具生成然后在QGIS里加載shape后右鍵Styles Load Style選擇qml符號(hào)化基本能還原八九成。我個(gè)人最常用的還是方法一因?yàn)閺牡讓訑?shù)據(jù)重新制作專題圖雖然花點(diǎn)時(shí)間但可控性最高不會(huì)因?yàn)檗D(zhuǎn)換插件出奇怪的符號(hào)偏移。3.2 用QGIS直接加載shape與TIF做疊加分析QGIS加載shape文件的方法很簡(jiǎn)單菜單Layer Add Layer Add Vector Layer選擇.shp文件即可。加載之后如果屬性表里中文字段亂碼多半是文件的.cpg或編碼聲明缺失。此時(shí)可以在Layer Properties Source Encoding里改成UTF-8或者GBK刷新一下就能正常顯示。對(duì)于中文Windows環(huán)境導(dǎo)出的老shpGBK比較常見新規(guī)范下推薦統(tǒng)一用UTF-8尤其是QGIS里默認(rèn)按UTF-8解析兩者不一致就亂碼。加載TIF的方式類似菜單Layer Add Layer Add Raster Layer選中.tif文件確認(rèn)就能出現(xiàn)在圖層面板。TIF帶了坐標(biāo)信息QGIS會(huì)自動(dòng)識(shí)別并定位到正確位置這是GeoTIFF比普通JPG方便的地方。如果你想拿一個(gè)普通JPG做底圖沒有坐標(biāo)信息也可以手動(dòng)進(jìn)行地理配準(zhǔn)但那是另一種方法了能用TIF就別用JPG。QGIS里做疊加分析也很順手比如統(tǒng)計(jì)某條規(guī)劃公路穿過多少生態(tài)功能保護(hù)區(qū)用Vector Geoprocessing Tools Intersect就能完成輸出結(jié)果自帶屬性表可以直接導(dǎo)出為CSV。QGIS還有一個(gè)優(yōu)勢(shì)是它操作大數(shù)據(jù)量shape文件比ArcMap更輕快。我試過用QGIS打開包含幾十萬個(gè)面的保護(hù)區(qū)分縣圖層縮放、平移和屬性查詢都很流暢。如果還要做更復(fù)雜的生態(tài)分析比如計(jì)算每個(gè)保護(hù)區(qū)內(nèi)的土地利用類型面積QGIS的Processing框架可以直接調(diào)用GRASS和SAGA算法不需要另外裝軟件這點(diǎn)在項(xiàng)目應(yīng)急時(shí)非常實(shí)用。3.3 Global Mapper與其他軟件的使用場(chǎng)景Global Mapper是很多測(cè)繪和遙感從業(yè)者的利器它最大的優(yōu)勢(shì)是對(duì)柵格數(shù)據(jù)的處理速度快特別是幾十GB的TIF合并、裁剪、格式轉(zhuǎn)換幾乎不卡。打開TIF直接用File Open Data Files選擇文件就行會(huì)自動(dòng)識(shí)別坐標(biāo)系。在處理多個(gè)TIF合并的場(chǎng)景下Global Mapper比ArcGIS更省事先把所有要合并的TIF全部拖進(jìn)軟件在左側(cè)圖層列表里選中它們右鍵選擇Mosaic再設(shè)置輸出范圍和像元大小即可。它內(nèi)部有并行計(jì)算機(jī)制合并大規(guī)模影像比ArcGIS的Mosaic工具快不少。如果你只是想快速看單個(gè)TIF的地形起伏或者坡度Global Mapper可以直接生成等高線和坡度圖不需要額外加工具。生成了新的TIF文件之后想導(dǎo)回ArcGIS使用也很簡(jiǎn)單File Export Export Raster/Image Formats選GeoTIFF格式坐標(biāo)信息會(huì)完整保留。Global Mapper處理完的TIF在ArcGIS里打開不會(huì)有任何坐標(biāo)系丟失的問題前提是導(dǎo)出時(shí)注意勾選Write GeoTIFF tags。另外提一下tif地圖下載工具做項(xiàng)目時(shí)如果沒有合適的底圖經(jīng)常用這類工具下載衛(wèi)星影像或DEM。使用它的建議有兩條第一下載前先確認(rèn)目標(biāo)投影坐標(biāo)系最好跟你的矢量數(shù)據(jù)統(tǒng)一點(diǎn)比如都用CGCS2000投影第二下載的TIF往往是大范圍分幅拿回來后務(wù)必檢查相鄰影像之間有沒有重疊無效值有的話在Global Mapper或ArcGIS里統(tǒng)一處理后再使用。4. TIF合并、導(dǎo)出與像素級(jí)操作實(shí)錄4.1 ArcGIS中多個(gè)TIF合并的方法與參數(shù)實(shí)際項(xiàng)目里TIF合并的需求太多了。比如50個(gè)生態(tài)功能保護(hù)區(qū)的成圖TIF是分區(qū)域?qū)С龅奈鞅币粋€(gè)文件、西南一個(gè)文件需要拼成一張全國范圍圖或者下載的衛(wèi)星影像按標(biāo)準(zhǔn)分幅被切成多個(gè)TIF要拼接后才能做后續(xù)分析。ArcGIS里最常用的合并工具是Mosaic to New Raster位置在ArcToolbox Data Management Tools Raster Raster Dataset Mosaic to New Raster。工具界面里幾個(gè)關(guān)鍵參數(shù)要設(shè)置對(duì)。Input Rasters選擇所有要合并的TIFOutput Location指定輸出目錄Raster Dataset Name是輸出文件的名字。Coordinate System是輸出坐標(biāo)系我強(qiáng)烈建議在這里直接指定統(tǒng)一的坐標(biāo)系比如CGCS2000投影不要用默認(rèn)的“第一個(gè)輸入柵格的坐標(biāo)系”這樣能避免合并后的數(shù)據(jù)坐標(biāo)不一致。Pixel Type和Number of Bands要看原始數(shù)據(jù)情況。如果原始TIF是8bit的三個(gè)波段輸出就選8 Bit Signed Integer、3波段。如果多個(gè)TIF波段數(shù)不一樣合并時(shí)最好先統(tǒng)一波段數(shù)否則工具會(huì)報(bào)錯(cuò)。Mosaic Operator控制的是重疊區(qū)的取值方式通常選Blend效果最好它會(huì)對(duì)重疊區(qū)域做漸變?nèi)诤媳苊馄唇涌p一眼可見。Mosaic Colormap Mode一般選Match能讓多個(gè)TIF的色帶盡量一致。如果一個(gè)區(qū)域先出來的TIF和另一個(gè)區(qū)域在顏色上差異明顯可以開啟Colormap To Match的選項(xiàng)或者先對(duì)每個(gè)TIF做直方圖匹配再合并。合并完的文件會(huì)自動(dòng)帶上坐標(biāo)信息右鍵Properties確認(rèn)Extent和Cell Size沒有異常說明合并成功了。4.2 把TIF導(dǎo)出為JPG兩種方式與常見坑TIF格式信息完整但是文件大很多時(shí)候只需要給領(lǐng)導(dǎo)或者合作方看一眼JPG更合適。ArcMap里導(dǎo)出JPG最簡(jiǎn)單的方式還是File Export Map輸出格式選JPEG分辨率300 dpi即可。但這種方式導(dǎo)出的JPG沒有坐標(biāo)信息如果你后續(xù)還要在GIS里做疊加需要勾選Write World File生成JGW坐標(biāo)文件否則只能當(dāng)圖片看。另一種方式是把TIF矢量化成圖后導(dǎo)出或者直接把柵格圖層導(dǎo)出為新格式。在內(nèi)容列表里右鍵TIF圖層選擇Data Export Data在彈出的窗口里把Format改成JPEG同時(shí)勾選Use Renderer設(shè)置這樣可以保留當(dāng)前屏幕上的配色效果。如果TIF是原始影像通常不需要調(diào)整如果是經(jīng)過渲染的專題圖這個(gè)方法能精確保存渲染后的效果。但要注意JPEG是有損壓縮格式它不支持透明通道如果TIF里有NoData區(qū)域?qū)С鯦PG時(shí)NoData會(huì)變成黑色或白色很容易讓整張圖看起來像“翻車”。我處理過一個(gè)案例一張包含透明背景的TIF圖層在ArcMap里看著正常導(dǎo)出JPG后背景變成純黑怎么調(diào)都不行。排查后確認(rèn)是因?yàn)門IF的NoData值設(shè)置成了00在8bit灰度里對(duì)應(yīng)黑色JPG不支持透明就把0畫成了黑色。解決辦法是在圖層屬性Symbology里把Display Background Value設(shè)為No Color或者先把NoData區(qū)域填充成統(tǒng)一背景色再導(dǎo)出。這個(gè)坑在實(shí)際項(xiàng)目中很常見尤其是從遙感影像轉(zhuǎn)出來的TIF所以導(dǎo)出前一定要先檢查NoData值設(shè)置。4.3 用MATLAB等工具讀取TIF與深度學(xué)習(xí)場(chǎng)景TIF格式在地理和遙感領(lǐng)域之外也經(jīng)常被當(dāng)作普通的圖像格式使用比如MATLAB里讀TIF最常見的函數(shù)是imread直接讀入一個(gè)三維矩陣如果是RGB影像矩陣維度是height × width × 3。如果需要讀取TIF攜帶的地理參考信息就要用geotiffread函數(shù)這個(gè)函數(shù)在Mapping Toolbox里返回像元坐標(biāo)、投影信息等適合做地形分析或者遙感算法驗(yàn)證。注意geotiffread讀出來的矩陣數(shù)據(jù)類型可能是uint16或uint8后續(xù)計(jì)算時(shí)記得轉(zhuǎn)成double否則很多數(shù)值運(yùn)算會(huì)出問題。深度學(xué)習(xí)場(chǎng)景讀取TIF有一點(diǎn)要特別留意模型輸入多數(shù)要求float32或uint8但很多TIF保存的是16位或32位浮點(diǎn)數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)處理時(shí)如果不歸一化直接輸進(jìn)模型會(huì)出現(xiàn)數(shù)值溢出或訓(xùn)練不收斂。實(shí)際操作時(shí)一般先把像素值歸一到0~1或者按統(tǒng)計(jì)值做標(biāo)準(zhǔn)化。用TensorFlow讀取TIF時(shí)你可以看到類似“tf.tensor: id91, shape(2,2), dtypeint32”這樣的張量信息shape表示高、寬、通道數(shù)dtype是數(shù)據(jù)類型。如果dtype是int32或uint16就會(huì)知道原始數(shù)據(jù)還有進(jìn)度和深度信息需要后續(xù)處理尤其是生態(tài)類型分類這種任務(wù)經(jīng)常需要把多光譜TIF的每個(gè)波段作為不同通道接入模型這時(shí)候要特別檢查shape和dtype是否匹配模型輸入層的要求。還有個(gè)實(shí)用小技巧如果只是想快速查看某個(gè)TIF文件的分辨率和范圍用Python的rasterio或gdal庫最方便幾行代碼就能打印出坐標(biāo)系、分辨率、波段數(shù)等元數(shù)據(jù)。雖然不是做深度學(xué)習(xí)的主流程但對(duì)處理海量TIF數(shù)據(jù)時(shí)快速篩選很管用。比如你拿到幾十個(gè)TIF想找出哪些能拼在一起先批量讀取元數(shù)據(jù)按坐標(biāo)系和分辨率分組比一個(gè)個(gè)在GIS里打開效率高多了。5. 常見問題與排錯(cuò)日志5.1 out of date shape索引過期與修復(fù)方法ArcGIS里偶爾會(huì)看到“Shapefile row cannot be found”或“Out of date shape”之類的提示多數(shù)情況下是因?yàn)閟hapefile的索引文件狀態(tài)和實(shí)際幾何數(shù)據(jù)不同步。這種情況可能出現(xiàn)在拷貝文件時(shí)漏了.shx、外部程序修改過屬性表之后沒有重建索引、或者文件在傳輸過程中被截?cái)?。解決方法分幾步走先用ArcCatalog打開shape文件右鍵屬性看幾何、字段和記錄數(shù)是否正常如果記錄數(shù)正常但提示索引過期就運(yùn)行ArcToolbox里的Repair Geometry工具修復(fù)幾何問題修復(fù)完還沒解決再重建空間索引右鍵shape文件 Properties Indexes選擇重建。我在一個(gè)項(xiàng)目里遇到過“out of date shape”的另類情況腳本程序批量更新了一個(gè)shape文件的屬性字段但更新程序沒有同步刷新.shx索引結(jié)果ArcMap里點(diǎn)查詢屬性表能顯示但地圖上選中部分要素時(shí)會(huì)報(bào)錯(cuò)。當(dāng)時(shí)直接重新導(dǎo)出了一份shape文件再正常打開就沒問題了。這個(gè)經(jīng)驗(yàn)說明一點(diǎn)如果數(shù)據(jù)更新頻繁盡量不要在原文件上做原地修改而是每次都導(dǎo)出為新文件這樣索引和緩存都是新的可以避免很多莫名其妙的問題。另外在ArcGIS Pro里打開老舊的shape文件偶爾會(huì)提示“Data Source is out of date”但是不影響正常顯示。這種提示更多是提醒你數(shù)據(jù)源版本比較舊可以右鍵數(shù)據(jù)源選擇Sync或者將其導(dǎo)入到Geodatabase工作空間里。如果只是日常使用直接忽略提示就行如果要做長(zhǎng)時(shí)間的分析流程建議把數(shù)據(jù)放到File Geodatabase里性能和穩(wěn)定性都有提升。5.2 中文亂碼與shp掉屬性中文亂碼是shape文件最常見的問題之一尤其是Windows舊環(huán)境生成的數(shù)據(jù)。dbf屬性表默認(rèn)編碼通常是系統(tǒng)本地代碼頁在中國大部分環(huán)境是GBK但新版ArcGIS Pro和QGIS默認(rèn)按UTF-8讀取編碼對(duì)不上就亂碼。解決思路是讓軟件按正確編碼讀取在QGIS里右鍵圖層 Layer Properties Source Encoding手動(dòng)切換UTF-8或GBK刷新即可在ArcMap里調(diào)整選項(xiàng)設(shè)置默認(rèn)讀取編碼為UTF-8或者使用“ArcGIS Pro選項(xiàng) 工程 常規(guī) 設(shè)置默認(rèn)地理數(shù)據(jù)庫編碼方式”。更根治的辦法是給shape文件補(bǔ)一個(gè).cpg文件內(nèi)容是UTF-8這樣其他軟件讀取時(shí)會(huì)先檢查.cpg。很多老數(shù)據(jù)沒有.cpg但可以手動(dòng)創(chuàng)建一個(gè)純文本文件命名為和shape文件相同的前綴后綴為.cpg內(nèi)容是UTF-8保存后放到同一目錄下刷新。這個(gè)方法非常實(shí)用尤其是那些幾百個(gè)字段的歷史數(shù)據(jù)一旦亂碼人工修復(fù)屬性表的工作量會(huì)非常大。還有一類“掉屬性”問題常見于從Excel導(dǎo)入或在ArcPy里批量創(chuàng)建要素時(shí)屬性表字段名超過10個(gè)字符或包含中文字段名導(dǎo)致部分字段在ArcMap舊版本里顯示不出來或截?cái)?。解決辦法是在導(dǎo)出時(shí)將字段名稱改成英文短名稱中文含義保留在字段別名中。生態(tài)功能保護(hù)區(qū)數(shù)據(jù)里的“類型”字段最好用“Type”或“Category”這類名稱避免用中文長(zhǎng)字段名因?yàn)锳rcGIS早期的BMP格式對(duì)長(zhǎng)字段支持不好交付別人使用容易出問題。5.3 坐標(biāo)系統(tǒng)一的坑與檢查習(xí)慣坐標(biāo)系統(tǒng)一是所有空間分析正確性的基礎(chǔ)但這個(gè)基礎(chǔ)經(jīng)常被忽略。特別是拿到不同來源的生態(tài)保護(hù)區(qū)數(shù)據(jù)有的來自國家公開數(shù)據(jù)平臺(tái)坐標(biāo)系是CGCS2000有的來自歷史項(xiàng)目坐標(biāo)系是WGS84或Xian80。雖然CGCS2000和WGS84在大比例尺下偏移很小幾米級(jí)別但在國土、環(huán)保等精細(xì)化管理場(chǎng)景里容不得這種誤差尤其在1:1萬甚至更大比例尺的邊界比對(duì)上幾米就能看出明顯差異。拿到矢量數(shù)據(jù)后我建議先做一個(gè)強(qiáng)制檢查右鍵圖層打開Source確認(rèn)坐標(biāo)系名稱和單位。如果數(shù)據(jù)沒有.prj文件ArcGIS會(huì)默認(rèn)當(dāng)作“Unknown”這時(shí)候在ArcCatalog里無法定義坐標(biāo)系你必須手動(dòng)使用Define Projection工具給它指定一個(gè)坐標(biāo)系。注意Define Projection只是“告訴軟件這個(gè)數(shù)據(jù)是什么坐標(biāo)系”不會(huì)重算坐標(biāo)值如果你發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)坐標(biāo)和真實(shí)位置對(duì)不上要用Project工具轉(zhuǎn)換而不是Define Projection。在做50個(gè)保護(hù)區(qū)空間分布這類專題圖時(shí)我習(xí)慣統(tǒng)一采用CGCS2000地理坐標(biāo)系作為工作底圖坐標(biāo)系輸出專題圖時(shí)再投影到Albers等積投影。這樣做的原因很簡(jiǎn)單分析階段用地理坐標(biāo)不容易引投影變形出圖階段用等積投影不會(huì)導(dǎo)致面積失真。每次新加一個(gè)數(shù)據(jù)源我都會(huì)先看一眼它的坐標(biāo)信息如果跟當(dāng)前地圖坐標(biāo)系不一致ArcMap會(huì)彈窗詢問是否轉(zhuǎn)換這里別直接點(diǎn)“是”或者“否”先想清楚是動(dòng)態(tài)投影還是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換——?jiǎng)討B(tài)投影只影響顯示不影響分析結(jié)果但導(dǎo)出數(shù)據(jù)時(shí)坐標(biāo)還是舊坐標(biāo)系這往往是很多錯(cuò)誤的來源。養(yǎng)成“先看坐標(biāo)系再做分析”的習(xí)慣能省下大量排查時(shí)間。拿到這套數(shù)據(jù)我自己的操作順序已經(jīng)固定了第一步用ArcMap打開mxd檢查所有圖層路徑是否有效第二步看坐標(biāo)系確保所有圖層在同一參考框架下第三步復(fù)制shape文件全套文件尤其是.prj和.cpg單獨(dú)備份一份第四步TIF單獨(dú)保存不在原始文件上做覆蓋編輯。每次做完一遍都會(huì)覺得“三件套”其實(shí)不是一個(gè)簡(jiǎn)單的壓縮包而是一個(gè)完整的交付習(xí)慣。mxd、shape、TIF各管一段缺了哪一個(gè)別的軟件打開都會(huì)多費(fèi)不少功夫。希望這篇經(jīng)驗(yàn)?zāi)軒湍阍谀玫竭@套數(shù)據(jù)時(shí)少踩幾個(gè)坑。本文還有配套的精品資源點(diǎn)擊獲取