遼寧省縣級坡度分級圖數(shù)據(jù)制作

1、<p>　　遼寧省縣級坡度分級圖數(shù)據(jù)制作</p><p>　　摘要：：本文簡要介紹了在遼寧省第二次土地調(diào)查中基于以ArcGIS為平臺的坡度圖制作的技術(shù)路線與技術(shù)方法，制作完成以縣為單位1：1萬分幅數(shù)據(jù)，包括坡度分級數(shù)據(jù)和坡度柵格數(shù)據(jù)，遼寧省縣級坡度分級圖數(shù)據(jù)的制作方法增強(qiáng)了數(shù)據(jù)成果的準(zhǔn)確性，同時提高了工作效率。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：坡度圖；第二次土地調(diào)查；DEM；坡度級

2、圖 </p><p>　　中圖分類號：V217+.21 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號： </p><p><b>　　1、引言 </b></p><p>　　地面坡度是重要的地形定量指標(biāo)，遼寧省基礎(chǔ)地理信息中心受遼寧省國土資源調(diào)查規(guī)劃局委托，利用遼寧省1：50000比例尺DEM數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)，通過數(shù)學(xué)模型計(jì)算每個格網(wǎng)坡度值，形成坡度柵格數(shù)據(jù)。再依據(jù)坡度柵

3、格數(shù)據(jù)，按照《第二次全國土地調(diào)查技術(shù)規(guī)程》規(guī)定的耕地坡度分級要求，對地面坡度進(jìn)行分級，制作遼寧全省域縣級坡度分級矢量數(shù)據(jù)及按1：10000比例尺分幅的坡度分級數(shù)據(jù) 。 </p><p>　　2、技術(shù)路線與技術(shù)方法 </p><p>　　2.1坐標(biāo)系統(tǒng)和軟件平臺 </p><p>　　基于遼寧省縣級坡度圖成果的準(zhǔn)確性與連續(xù)性的要求，根據(jù)遼寧省1：50000比例尺DEM

4、數(shù)據(jù)分兩個帶：20帶和21帶，中央經(jīng)線為117度和123度；最后要提交的1：10000比例尺分幅坡度數(shù)據(jù)要分為三個帶：40帶、41帶和42帶，中央經(jīng)線為120度、123度和126度，為保證1：10000比例尺分幅坡度柵格數(shù)據(jù)、坡度分級柵格數(shù)據(jù)和坡度分級數(shù)據(jù)套合精度，應(yīng)首先20帶的1：50000比例尺DEM數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為40帶的DEM數(shù)據(jù)，將涉及到一部分21帶的DEM數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為40帶的數(shù)據(jù)，將一部分21帶的DEM數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為42帶的數(shù)據(jù)。 &l

5、t;/p><p>　　選擇一個GIS軟件平臺主要從通用性、功能、制作要求等幾個方面綜合考慮， 經(jīng)過對比，此次遼寧省縣級坡度圖選擇了ArcGIS9.2作為軟件平臺，進(jìn)行坡度數(shù)據(jù)的處理，包括各類柵格數(shù)據(jù)的處理，坡度計(jì)算，坡度分級，矢量化，制圖綜合，界線光滑，圖形裁剪合并，圖斑平均高程計(jì)算，坡度分級圖制作等，同時調(diào)用ArcGIS Workstation完成線面拓?fù)潢P(guān)系的建立與維護(hù)，小圖斑的自動綜合等 </p>

6、<p>　　2.2坡度計(jì)算模型 </p><p>　　根據(jù)《利用DEM確定耕地坡度分級技術(shù)規(guī)定》,利用坡度計(jì)算公式計(jì)算出每個格網(wǎng)的坡度值，生成坡度柵格數(shù)據(jù)圖。 </p><p><b>　　坡度計(jì)算公式： </b></p><p>　　式中、 分別表示東西方向與南北方向的高程變化率，P為坡度。 </p><p&g

7、t;　　遼寧省縣級坡度圖制作主要基于DEM的坡度向算法是主要誤差來源基礎(chǔ)上，常用的坡度向算法模型（簡單差分、二階差分、三階不帶權(quán)差分、三階距離平方權(quán)差分等）精度進(jìn)行分析和研究。 </p><p>　　在本項(xiàng)目中，利用1：5萬DEM數(shù)據(jù)進(jìn)行坡度計(jì)算采用的是美國ESRI公司的ArcGIS9.2軟件，其使用的坡度計(jì)算模型是三階反距離平方權(quán)差分的方法。 </p><p>　　2.3坡度制作方案 &

8、lt;/p><p>　　根據(jù)《第二次土地調(diào)查技術(shù)規(guī)程》（TD/T 1014-2007）的規(guī)定，耕地坡度要分為5個級別，即≤2°、2°～6°、6°～15°、15°～25°、＞25°。 </p><p>　　盡管已經(jīng)對遼寧省的DEM數(shù)據(jù)分為三個部分（40帶、41帶和42帶）分別進(jìn)行處理，但由于數(shù)據(jù)量太大和軟件的限制，在

9、執(zhí)行坡度分級柵格數(shù)據(jù)矢量化和合并小圖斑兩個步驟時，還是會出現(xiàn)死機(jī)現(xiàn)象，因此對分塊區(qū)域的大小不斷進(jìn)行調(diào)整，最后，將遼寧省分為17個區(qū)域進(jìn)行處理，其中40帶分了6個區(qū)域，41帶分了8個區(qū)域，42帶分了3個區(qū)域。 </p><p>　　將分幅坡度分級柵格數(shù)據(jù)經(jīng)過矢量化、圖幅邊界裁剪、圖斑綜合、界線 滑、接邊處理、拓?fù)渲亟ㄐ纬煞址露确旨壥噶繑?shù)據(jù)。其中圖斑綜合參考按照《技術(shù)設(shè)計(jì)書》的要求，要將圖上面積小于30平方毫米的坡

10、度分級圖斑并入鄰近圖斑。 </p><p>　　在1:1萬圖上，30平方毫米等于實(shí)地面積3000平方米，也就是要將實(shí)地面積小于3000平方米的坡度分級圖斑并入鄰近圖斑。1：5萬DEM數(shù)據(jù)的格網(wǎng)間距是25米，最小圖斑單元面積為25×25米 = 625平方米，因此，含有4個或少于4個單元的圖斑（≤2500平方米）要并入鄰近圖斑，含有5個或5個以上的圖斑（≥3125平方米）要保留。 在實(shí)際工作中，這些小圖斑并

11、入了與之有最長邊界的圖斑當(dāng)中。 </p><p>　　我們使用ArcGIS軟件對圖斑邊界進(jìn)行了光滑，ArcGIS軟件提供了兩種光滑方法：PAEK(Polynomial Approximation with Exponential Kernel)和BEZIER_INTERPOLATION，在這里我們采用了第一種方法，光滑容限差（Smoothing Tolerance）定為25米 </p><p&

12、gt;　　提交的數(shù)據(jù)包括坡度分級圖（矢量）與坡度柵格數(shù)據(jù)圖，按1：1萬比例尺分幅，因此，要對數(shù)據(jù)進(jìn)行裁剪處理。坡度分級圖采用1：1萬內(nèi)圖廓進(jìn)行裁剪，坡度柵格數(shù)據(jù)圖采用1：1萬內(nèi)圖廓最小外接矩形外擴(kuò)100米形成的圖框進(jìn)行裁剪。1：1萬內(nèi)圖廓采用ArcGIS軟件軟件開發(fā)自動生成。 </p><p><b>　　3 成果與討論 </b></p><p><b>　

13、　3.1成果說明 </b></p><p>　　最后提交的數(shù)據(jù)比例尺包括1：1萬分幅數(shù)據(jù)和分縣數(shù)據(jù)，坐標(biāo)系統(tǒng)為1980西安坐標(biāo)系，高程基準(zhǔn)為1985國家高程基準(zhǔn)，高斯投影，投影帶為40帶、41帶和42帶，中央經(jīng)線分別為120度、123度和126度。 </p><p>　　1：1萬分幅數(shù)據(jù)以縣為單位，包括坡度分級數(shù)據(jù)和坡度柵格數(shù)據(jù)，坡度分級數(shù)據(jù)為ArcInfo的Coverage格

14、式，坡度柵格數(shù)據(jù)的格式為ArcInfo的Grid格式， </p><p>　　分縣數(shù)據(jù)包括原始坡度數(shù)據(jù)、坡度柵格數(shù)據(jù)、坡度分級數(shù)據(jù)，原始坡度數(shù)據(jù)、坡度柵格數(shù)據(jù)的格式為ArcInfo的Grid格式，坡度分級數(shù)據(jù)為ArcInfo的Shape格。， </p><p><b>　　3.2討論 </b></p><p>　　利用DEM制作的坡度分級數(shù)據(jù)，

15、基本上由軟件自動處理，較少人工干預(yù)，柵格數(shù)據(jù)與分級數(shù)據(jù)套合精度非常高，但我們用ArcGIS軟件對圖斑邊界進(jìn)行了光滑，因此個別圖斑的標(biāo)識點(diǎn)在處理后落到了鄰近圖斑當(dāng)中，這就造成了圖斑標(biāo)識點(diǎn)錯誤，即有的圖斑沒有表示點(diǎn)，有的圖斑有兩個標(biāo)識點(diǎn)，這就使拓?fù)涮幚頃r，有些圖斑就為空值，有些圖斑的值與實(shí)際值不相符。根據(jù)上面出現(xiàn)的問題，我們開發(fā)了相應(yīng)的程序，專門檢查數(shù)據(jù)中是否存在空值和多值現(xiàn)象，并對出現(xiàn)的錯誤逐一修改。 </p><p&

16、gt;　　由于根據(jù)作業(yè)流程，先完成了1：1分幅坡度數(shù)據(jù)的制作，然后對1：1萬數(shù)據(jù)進(jìn)行拼接，制作分縣數(shù)據(jù)，在制作縣級坡度數(shù)據(jù)時，共有7個市13個縣涉及到跨帶問題。對于跨帶的縣，我們制作坡度數(shù)據(jù)時，按照其縣級政府所在地所處的分帶確定中央經(jīng)線。 </p><p><b>　　4、結(jié)束語： </b></p><p>　　遼寧省土地利用坡度圖和耕地坡度級圖是遼寧省第二次土地調(diào)查