地理知识大全_基于DIVA-GIS生物地理分布图的绘制

　　摘要：简单快速地绘出准确的生物地理分布图，是生物地理学研究的第一步。对ＤＩＶＡ－ＧＩＳ软件的功能及界面进行了简要的介绍，并通过逐步演绎的方法，详细地介绍了利用ＤＩＶＡ－ＧＩＳ软件进行绘制生物地理分布图的方法和步骤。最后，对ＤＩＶＡ－ＧＩＳ软件的特点及应用前景进行了简要的评述。
　　关键词：ＤＩＶＡ－ＧＩＳ；生物地理分布图；实例
　　中图分类号：ＴＰ３１９文献标识码：Ａ文章编号：0439－８114（２０11）11－2345-04
　　
　　Simple Biogeography Distribution Picture Draw based on DIVA-GIS
　　
　　ＸＩＥ Ｃｈｕｎ－ｐｉｎｇ
　　（Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｎａｎｊｉｎｇ Ｆｏｒｅｓｔ Ｐｏｌｉｃｅ Ｃｏｌｌｅｇｅ， Ｎａｎｊｉｎｇ ２１００４６， Ｃｈｉｎａ）
　　
　　Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｉｔ ｉｓ ｖｅｒｙ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｆｏｒ ｒｅｓｅａｒｃｈｅｒ ｔｏ ｄｒａｗ ａ ｐｒｅｃｉｓｅ ｂｉｏｇｅｏｇｒａｐｈｙ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｓｉｍｐｌｙ ａｎｄ ｆａｓｔ ｏｎ ｔｈｅ ｂｉｏｇｅｏｇｒａｐｈｙ ｓｔｕｄｙ． Ｔｈｅ ｖｉｅｗ ａｎｄ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｏｆ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｏｆ ＤＩＶＡ－ＧＩＳ ｗｅｒｅ ｂｒｉｅｆｌｙ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ． Ｈｏｗ ｔｏ ｄｒａｗ ａ ｂｉｏｇｅｏｇｒａｐｈｙ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｗａｓ ｓｈｏｗｅｄ ｓｔｅｐ ｂｙ ｓｔｅｐ． Ｆｉｎａｌｌｙ， ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｐｒｏｓｐｅｃｔ ｏｆ ＤＩＶＡ－ＧＩＳ ｗａｓ ｃｏｍｍｅｎｔｅｄ ｂｒｉｅｆｌｙ．
　　Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ＤＩＶＡ－ＧＩＳ； bｉｏｇｅｏｇｒａｐｈｙ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ； ｅｘａｍｐｌｅ
　　
　　物种分布区是在地球表面所占据的地理区域，在地图上表现为沿分布区边界的一条或几条封闭曲线或者散布于一定地理范围的点集，而分布区图成为生物地理学家和分类学家表达思想最经常使用的“语言”，被用来推测分类群的起源、散布、分化等规律［１］。传统的生物地理分布图大多是手工绘制，具有精度不高、图形不美观等缺点。随着计算机及地理信息系统科学的迅猛发展，传统的手工绘图正逐步被ＧＩＳ软件绘图所取代。目前国际上比较流行的ＧＩＳ软件有数十种之多，这些软件大多具有ＧＩＳ的一体化解决方案，它包括服务器端的地网图形、地网办公、符号编辑、三维可视化、智能发布向导以及地图服务器等功能与模块。可以说ＧＩＳ软件被广泛应用于国民经济建设的所有领域，在科研及生产应用中发挥着极其重要的作用。虽然上述这些软件都具有较大的功能，但同时亦存在系统庞大、付费使用等诸多问题，并且要求使用者具有相应的计算机水平。作为生物地理学研究，其最基本的要求的就是得到一张简洁明了的分布图。而由国际马铃薯中心（ＣＩＰ）Ｒｏｂｅｒｔ Ｊ． Ｈｉｊｍａｎｓ等人开发的ＤＩＶＡ－ＧＩＳ（Ｖｅｒｓｉｏｎ ７．１．７）可以简单快捷地实现生物地理图的绘制。
　　ＤＩＶＡ－ＧＩＳ是一款免费的绘图软件，尤其专注于空间数据的分析。它可以支持向量（点、线和多边形）、图形和网格等数据类型；并可以通过用地名词典来查找地方坐标，利用覆盖收集的地点和行政边界数据库来核对已有的坐标改进数据的精度，从而可以获得地理分布图［２］。软件及相应地理信息数据的获得，可通过网站免费下载（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｄｉｖａ－ｇｉｓ．ｏｒｇ／）。本文所有涉及的分布图底图均来源于国家基础地理信息系统网站（ｈｔｔｐ：／／ｎｆｇｉｓ．ｎｓｄｉ．ｇｏｖ．ｃｎ／ｎｆｇｉｓ／ｃｈｉｎｅｓｅ／ｃ＿ｘｚ．ｈｔｍ）。
　　１ＤＩＶＳ－ＧＩＳ界面简介
　　图１为ＤＩＶＡ－ＧＩＳ的主界面图，它包含了６大板块。
　　１）菜单栏。该栏包括了项目（Ｐｒｏｊｅｃｔ）、数据（Ｄａｔａ）、图层（Ｌａｙｅｒ）、地图（Ｍａｐ）、分析（Ａｎａｌｙｓｉｓ）、模型（Ｍｏｄｅｌｉｎｇ）、栅格（Ｇｒｉｄ）、栈（Ｓｔａｃｋ）、工具（Ｔｏｏｌｓ）、帮助（Ｈｅｌｐ）等１０个菜单项。如果是绘制一般的地图，主要用到的是前面４个菜单项；其余的如模型菜单项有Ｂｉｏｃｌｉｍ和Ｄｏｍａｉｎ等地理潜在分布区预测模型功能，栈菜单项中的数据叠加、聚类等功能，这些功能在对分布区地理数据分析方面有较为突出的优点。
　　２）常用工具栏。该栏主要有新建、打开、保持、放大／缩小、移动、添加图层、删除、表格等若干项。
　　３）数据图层。当打开ｓｈａｐｅｆｉｌｅ文件（．ｓｈｐ，．ｓｈｘ，
　　．ｄｂｆ等格式）后，在视窗界面的左侧则出现若干个小模块，可以对其图层属性进行相应的修改，如图层名称、线条颜色、标记图案等。如果需要对某一图层进行编辑，需对其进行激活状态，在该区域中显示为“凸出”。
　　４）位置显示标记。当鼠标在编辑窗口停留时，会在视窗的底部出现坐标格式数据（Ｘ，Ｙ），以及地图比例（Ｓｃａｌｅ）。
　　５）编辑显示区。对图层进行动作后，其所得到的结果直接在编辑显示区中表现出来。
　　６）状态栏。对图层进行加工有两种方式，一种是数据编辑（Ｄａｔａ），另外一种是设计（Ｄｅｓｉｇｎ）模式。具体图层与数据修改均在数据编辑状态中进行，对图层进行美化标记则在设计状态中进行，其中包括比例标记尺、文本添加、方向箭头、颜色、字体等。
　　２绘图实例
　　２．１原始数据的收集与处理
　　首先，可以通过各大标本馆或生物图志等，对物种的分布区地理坐标数据进行收集，可用Ｅｘｃｅｌ格式进行录入，然后直接粘贴至“附件→记事本→另存为”转化为．ｔｘｔ文本格式，命名为ｄａｔａ．ｔｘｔ。此处需要注意的是，对表格标题的命名需用字母格式（图２曲线所圈部分）。现以壳斗科植物乌冈栎（Ｑｕｅｒｃｕｓ ｐｈｉｌｌｙｒａｅｏｉｄｅｓ）在广东省的分布为例，进行地理分布图的绘制（图２）。
　　２．２绘图步骤
　　１）添加底图。打开ＤＩＶＡ－ＧＩＳ后，点击常用工具栏上的添加图层标记，输入文件名为“ｂｏｕ２＿４ｐ”“ｂｏｕ２＿４ｌ”中的国界和省界底图。由于我们仅仅是对某一区域的分布区进行绘制，其他区域可以忽略，因此可利用，点击图标后，点击鼠标右键拖放于所选取，然后点击放大选中区域，这时就完成了图层的添加，而数据图层区域出现了两个名字为ｂｏｕ２＿４ｐ”“ｂｏｕ２＿４ｌ”的矩形方框。图层添加亦可通过菜单栏中的“Ｌａｙｅｒ→Ａｄｄ ｌａｙｅｒ”完成。
　　２）录入数据。下面将前面准备好的名为“ｄａｔａ．ｔｘｔ”的文件数据显示于图层中，即我们需要的分布点。点击菜单栏中的“Ｄａｔａ→Ｉｍｐｏｒｔ ｐｏｉｎｔｓ ｔｏ ｓｈａｐｅｆｉｌｅ→Ｆｏｒｍ ｔｅｘｔ ｆｉｌｅ（．ｔｘｔ）”，打开“Ｃｒｅａｔｅ ｓｈａｐｅｆｉｌｅ ｆｒｏｍ ｔｅｘｔ ｆｉｌｅ”对话窗口。点击“Ｉｎｐｕｔ ｆｉｌｅ”按钮，找到“ｄａｔａ．ｔｘｔ”文件，点击确定，得到图３右半图，其中“Ｏｕｔｐｕｔ fｉｌｅ”为数据输出文件位置，一般与录入数据相同。“Ｆｉｅｌｄ ｄｅｌｉｍｉｔｅｒ”为字段分隔符，此处选则“Ｔａｂ”（为默认值）；在“Ｘ／Ｌｏｎｇｔｉｔｕｄｅ”对话框中选择相应的纬度字段，在“Ｙ／Ｌａｔｉｔｕｄｅ”对话框中选择相应的经度字段；“Ｔｅｘｔ ｑｕａｌｉｆｉｅｒ”（文字识别符号）对话框中选择“″”；在“Ｆｉｅｌｄ ｏｐｔｉｏｎ”中有“Ｆｉｅｌｄ ｎａｍｅ”和“Ｄａｔａ ｔｙｐｅ”，在录入的过程，即产生了默认值，一般不需要手动设定。完成上述过程后，点击，得到最原始的分布图（图４，左图）。此时分布图仅有一个大致的省框架和若干分布点，而地名、方向标示、比例尺、图片名称等均未出现，这时，我们需做进一步的补充完善。
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　　其实，我们在数据录入的时候发现有“Ｃｏｕｎｔｙ”的字段，这一地名信息是否可以显示在分布图上呢？答案是肯定的，可以通过在数据编辑状态下通过“Ｌａｙｅｒ→Ａｄｄ ｌａｂｅｌｓ→Ｆｉｅｌｄ→Ｃｏｕｎｔｙ”实现，这样在看具体地点的时候就更加直观了。
　　３小结
　　以上所演示的仅为ＤＩＶＡ－ＧＩＳ软件功能中的一小部分，其过程简单、输出图片清晰、包含信息丰富等特点是传统的生物地理分布图无法比拟的；同时，软件应用的针对性极强，它放弃了传统ＧＩＳ软件大部头的特点，极其简约，专注于生物地理方面的研究；但是，它所生成的图片和文件格式又能在其他ＧＩＳ软件中应用，为后续的深入研究和二次开发打下了基础。目前，该软件已在国内外众多生物地理研究方面崭露头角，得到了许多研究学者的接受与认可［３，４］。因此，ＤＩＶＡ－ＧＩＳ在生物地理学及其他相应研究中具有广阔的前景，并取得了不错的研究效果［５－１１］。
　　在ＤＩＶＡ－ＧＩＳ的网站中，有大量的基础研究数据（如地理底图、气候数据等）可供研究者免费下载使用；除此之外还有一些相应的教程、文献实例、答疑论坛等，为初学者提供了良好的学习平台，一般初学者仅需３～５ ｄ即可熟练绘出精美的地理分布图。但是在绘图过程中需要注意的一个问题是，由于国家领土问题争端的存在，在使用该网站地理底图的时候应注意做出正确的选择。
　　参考文献：
　　［１］ 张文驹，陈家宽．物种分布区研究进展［Ｊ］． 生物多样性，２００３， １１（５）：３６４－３６９．
　　［２］ ＨＩＪＭＡＮＳ Ｒ Ｊ，ＧＵＡＲＩＮＯ Ｌ，ＣＲＵＺ Ｍ，ｅｔ ａｌ． Ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｔｏｏｌｓ ｆｏｒ ｓｐａｔｉａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｐｌａｎｔ ｇｅｎｅｔｉｃ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｄａｔａ： １． ＤＩＶＡ－ＧＩＳ［Ｊ］． Ｐｌａｎｔ Gｅｎｅｔｉｃ Rｅｓｏｕｒｃｅｓ Nｅｗｓｌｅｔｔｅｒ，２００１，１２７：１５－１９．
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　　［１０］ MILLER A J，KNOUFT J H． ＧＩＳ－ｂａｓｅｄ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓ ｏｆ ｗｉｌｄ ａｎｄ ｃｕｌｔｉｖａｔｅｄ ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｍｅｓｏａｍｅｒｉｃａｎ ｆｒｕｉｔ ｔｒｅｅ Ｓｐｏｎｄｉａｓ ｐｕｒｐｕｒｅａ （Ａｎａｃａｒｄｉａｃｅａｅ）［Ｊ］． Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｂｏｔａｎｙ，２００６，９３（１２）：１７５７-１７６７．
　　［１１］ HIJMANS R J，SPOONER D M． Ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｗｉｌｄ ｐｏｔａｔｏ ｓｐｅｃｉｅｓ［Ｊ］． Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｂｏｔａｎｙ，２００１，８８（１１）：２１０１－２１１２．
　　注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文
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