永壽縣地圖制圖綜合實習報告

1、精選地圖制圖綜合實習報告一、實習的目的 地圖學學科體系是地理信息系統(tǒng)的主要分支，地圖是地理信息的主要資料和數(shù)據(jù)來源，對于地理信息系統(tǒng)專業(yè)的同學來說，地圖制圖是必需把握的基本技能，是相關行業(yè)的基礎和關鍵。地圖制圖綜合實習的主要目的是熬煉同學收集資料，利用地圖制圖的手段，完成專題地圖、一般地圖的制作，以便應用于實踐。二、實習材料 ArcGIS軟件、遙感數(shù)字圖像處理軟件和相關基礎數(shù)據(jù)：12000年6月LandSat 7多光譜數(shù)據(jù)（空間辨別率：30m）2.2016年6月高分1號衛(wèi)星全色（空間辨別率：2m）和多光譜數(shù)據(jù)（空間辨別率：8m）3.永壽縣土地利用類型圖（ArcGIS .shp格式矢量文件）4.

2、永壽縣土壤類型圖和地貌類型圖（ArcGIS .shp格式矢量文件）5.永壽縣1:5萬數(shù)字等高線圖（ArcGIS .shp格式矢量文件）6.土壤肥力普查樣點數(shù)據(jù)（ArcGIS .shp格式矢量文件）7.永壽縣行政區(qū)劃圖（Tiff格式圖片文件）。三、實習內(nèi)容 3.1遙感制圖（一）實習目的: 1.得到永壽縣的兩期土地用類型圖（分類不限，最好相同且為二級類）2.依據(jù)兩期影像分類后的圖中的居民地得到永壽縣城的城市擴展圖（二）實習內(nèi)容:1.通過老師所給的矢量文件得到永壽縣界圖的shp文件。2.空間校正2000和2016年的圖（通過將圖片導入arcgis中依據(jù)老師所給的2005 年的土地利用類型shp進行地

3、理配準并且保存好配準文件）。3.利用erdas和envi對2000,2016年的遙感影像圖分類，然后分別用縣界裁剪這兩幅圖得到兩年的土地利用類型圖。4.將土地利用圖導入到arcgis中出圖得到土地利用圖和城市擴展圖。5.將分類后的土地利用圖進行變化檢測并得到統(tǒng)計結(jié)果。6.依據(jù)變化檢測統(tǒng)計結(jié)果結(jié)合地形因子進行分析。（三）實習步驟：1、對遙感影像進行預處理（1）圖像融合，將2000年圖像7個波段進行合成一個tiff影像并用縣界做1500M緩沖區(qū)進行裁剪。2000年影像 2000年影像校正（2）對2000裁剪后影像進行預處理（輻射定標和大氣校正）由于這幅圖沒有云彩掩蓋并且沒有水汽模型所以沒有做大氣校

4、正。（3）將2016年的數(shù)據(jù)進行預處理（由于老師給我們的圖做的處理效果不是很好我們小組打算重新做預處理）首先將源數(shù)據(jù)用縣界做1500M緩沖區(qū)進行裁剪（此處老師給的源數(shù)據(jù)已做好緩沖區(qū)并且已經(jīng)裁剪好）利用手動新建的shp沿著圖像的邊緣裁剪去掉邊緣鋸齒防止拼接時消滅拼接線（要留意裁剪的部分不能太多）（4）將裁剪后的圖像進行輻射定標和大氣校正（在大氣校正這個過程中尤其簡單需要高分一號的波普曲線和傳感器的感應系數(shù)才能夠完成，需要到中國衛(wèi)星官網(wǎng)上進行下載，且需要當時的水汽模型若果沒有的話一般選擇默認）（5）對裁剪完之后并做完預處理之后的圖進行拼接（在拼接的過程中要消退色差且留意拼接線的消滅）（6）由于圖像

5、的云彩較多所以需要進行去云處理（由于利用較多手段和方法云層的消退均不能達到抱負效果故分類格外不精確從而接受新的landsat8 2016 年6月的影像進行之后步驟的處理且該影像之前處理同2000年影像）（7）將兩幅影像在分別與2005年土地利用圖進行地理配準并賜予北京54坐標系2、將兩幅配準好的影像分別進行監(jiān)督分類（1）選取感愛好區(qū)域（2）執(zhí)行最大似然分類法得到分類結(jié)果3、將分類結(jié)果進行分類后處理（包括合并最小斑塊，聚類分析等）4、將結(jié)果轉(zhuǎn)成shp格式在arcgis中出圖5、變化監(jiān)測（1）利用分類處理之后后的結(jié)果進行變化檢測得到轉(zhuǎn)移矩陣并將其轉(zhuǎn)成excel格式制作圖表（詳見結(jié)果呈現(xiàn)圖）（2）利

6、用兩幅圖像的波譜特征直接進行變化檢測進行總體推斷（變化的越多顏色越深反射增加為紅色，削減為藍色）6、基于轉(zhuǎn)移矩陣的變化檢測分析依據(jù)轉(zhuǎn)移矩陣進行繪制的統(tǒng)計圖表（1） 變化分析表永壽縣2000年-2016年土地利用變化分析（平方米） 土地利用類型 2000年 2016年 2000-2016年 增長率（%） 有林地 146238999.1 169595540.8 23356541.73 15.971 灌木和草地 256245968.2 266860941.7 10614973.46 4.142 河流 1329055.8 538494.22 -790561.58 -59.483 湖泊和水庫 31410

7、2.08 325066.63 10964.55 3.491 居民地和道路 155303280.4 165147662.8 9844382.42 6.339 園地 46806370.09 103135386.7 56329016.64 120.345 其他用地 51763343.05 3057291.54 -48706051.51 -94.094 耕地 244544449 193917255.6 -50627193.37 -20.703 （2）2000年-2016年永壽縣土地利用類型統(tǒng)計圖（3）由于水庫和河流面積比較小，所以單獨拿出來制表：（4）2000年和2016年各土地利用類型占比圖（5）2

8、000-2016年永壽縣土地利用變化趨勢圖（6）統(tǒng)計兩年的植被掩蓋面積進行分析2000 年 2016 年 2000-2016 年 植被掩蓋面積 693835786.4 733509124.9 39673338.46 （7）依據(jù)轉(zhuǎn)換矩陣的變化分析因兩期的影像獵取時間在同一時期，所以對地物分類做的變化監(jiān)測還是比較精確的。其中，耕地，果園的變化是最為顯著的。耕地的面積變化最為顯著是削減最多的，通過轉(zhuǎn)移矩陣可以看出耕地的面積大多數(shù)都轉(zhuǎn)移到有林地，居民地，園地這三種土地利用類型，分析緣由是（1）退耕還林還草政策導致大量耕地停止耕種自然恢復為灌草和林地；（2）永壽縣人們外出打工或農(nóng)村人口向城鎮(zhèn)轉(zhuǎn)化，種地的

9、人口削減，而且城鎮(zhèn)的擴展導致征用農(nóng)夫的耕地，使得耕地轉(zhuǎn)化為居民地；（3）耕地的經(jīng)濟效益不假如園的經(jīng)濟效益好，再加上永壽縣的土壤適宜種植水果，所以使得果園的面積大量增加，耕地面積快速削減。值得留意的是2000年-2016年，耕地面積減小、林地和灌木和草地面積增加，與我國1998年提出的“退耕還林”政策息息相關。原來的一些耕地不種小麥而改種果樹，對于溝壑區(qū)更多的是自然恢復植被，所以灌草的面積大大增加，這些都在統(tǒng)計結(jié)果中體現(xiàn)了出來。果園面積增長最為快速，或許是果樹種植在永壽縣比較適宜，而且經(jīng)濟效益很顯著，所以從2000年到2016年間很多土地都轉(zhuǎn)化為果園的種植。依據(jù)分析狀況來看，河流等水域面積是不斷

10、減小的。分析緣由，可能有以下幾點：氣候逐年變熱，降雨量逐年削減，河流水勢較小。對于居民地的統(tǒng)計結(jié)果來說，兩年年是呈漸漸擴展的趨勢的。這主要是由于社會、經(jīng)濟的快速進展，城市化的腳步逐步加快，很多農(nóng)村都逐步向城市靠攏，鋼筋水泥建筑越來越多，而且之所以沒有分道路就是道路的訓練區(qū)和居民地的訓練區(qū)特殊相像，分類后發(fā)覺有些道路的斑塊比居民地的都大。依據(jù)轉(zhuǎn)移矩陣可以看出居民地的擴大更多的是由耕地園地和灌草地轉(zhuǎn)變的，我個人認為是由于城區(qū)的擴建需要征地，所以導致很多農(nóng)林用地轉(zhuǎn)化為居民地。我們是直接對兩個年份的影像進行目視解譯，可看出永壽縣中南部地區(qū)是柴源溝壑區(qū)，塬面地勢相對平坦，所以主要是農(nóng)村居民地和耕地均勻散

11、落的分布著。隨著退耕還林還草政策的執(zhí)行，原來在溝坡上種植的大面積耕地都停止種植，自然恢復到自然灌草。所以該區(qū)域的灌草面積顯著提高，永壽縣西北部中低山區(qū)，植被掩蓋很好，而且是林區(qū)比較多，這一點可以通過植被指數(shù)的成圖進行觀看。7、依據(jù)變化檢測統(tǒng)計結(jié)果結(jié)合地形因子進行分析地形因素與土地利用行為有著親密的聯(lián)系，不同地形、地貌特征下的土地利用格局不僅反映了人類的干擾程度與土地利用變化結(jié)果，同時也是社會經(jīng)濟條件與自然條件相互作用的直接響應表現(xiàn)。 地處黃土高原溝壑區(qū)與山地區(qū)的陜西省永壽縣，區(qū)域內(nèi)地形條件簡單，土地利用類型多樣，受“退耕還林（草）”和建設“21世 紀能源基地”等國家政策的影響，土地利用變化猛烈

12、。通過分析土地利用變化可以反映區(qū)域內(nèi)不同地形地貌區(qū)域土地利用變化對政策的響應過程，對于區(qū)域土地合理 利用與開發(fā)供應理論依據(jù)。本次分析主要接受高程DEM圖，坡度圖，坡向圖與土地利用類型圖進行結(jié)合分析。 得到以下結(jié)論： （1）永壽縣的土地類型分布結(jié)合地貌類型圖分析，在北部中低山區(qū)主要是有林地的分布，在東北梁塬溝壑區(qū)主要是灌草，園地，和居民地的分布。由于退耕還林還草政策導致在溝壑區(qū)域，灌草的面積增加。在中部殘塬溝壑區(qū)主要是灌草，耕地，果園和居民地的分布。在南部裂開塬區(qū)，由于存在一個較大的溝谷所以以灌草和耕地為主，在邊緣地帶分布一些稀疏林地。在2016年，果園和灌木草地是永壽縣的優(yōu)勢地類。 （2）永壽

13、縣的土地類型分布結(jié)合高程DEM圖分析，北部中低山區(qū)的有林地主要是在海拔較高的地區(qū)，1200米以上。高程分布范圍在900米以下的地區(qū)，坡度以溝壑坡地為主，所以以灌草分布為主。 又由于近幾年的對退耕還林還草政策的響應，使得自然灌草地的面積大量增加；海拔高程900-1000米的地區(qū)主要是平坦的塬面所以以耕地，果園，居民地分布為主；海拔在1000-1200米的地區(qū)有大量的梯田，又由于坡度比較大所以有大量的灌草地掩蓋。耕地和建設用地在低海拔、坡度平緩區(qū)域分布集中，對區(qū)域具有選擇性。（3） 永壽縣的土地類型分布結(jié)合坡度重分類圖分析，由坡度分級圖可以很明顯的看出來，居民地等建設用地主要分布在坡度較為平緩的小

14、于5度的塬面上，所以對于城區(qū)擴建也主要是在這些地段。由于東北梁塬溝壑區(qū)和中部殘塬溝壑區(qū)溝坡度比較大都在15-50度以上。為了退耕還林還草，坡度較大的地區(qū)都自然恢復到灌草，而果園具有較大的經(jīng)濟效益，所以在一些溝坡上也種有一些果樹。而在北部中低山區(qū)，坡度雖然很大但是是主要的林區(qū)分布的地方林區(qū)的面積也有所增加。（4）永壽縣的土地類型分布結(jié)合坡向重分類圖分析，依據(jù)查閱資料了解到，坡向是一種圓周變化，不宜直接使用算術(shù)平均法直接計算平均坡向，依據(jù)永壽縣各種土地利用類型的sin(坡向)和cos（坡向）平均值，可以直觀的進行各種土地利用類型的坡向比較。在北部山區(qū)有林地和灌木林地為西，西北坡向居多，在殘塬和溝壑

15、殘塬地帶灌草主要分布在西北，西南坡向。居民地主要在塬面上的西南坡向，2016年灌木林地，有林地，農(nóng)田和居民地的總體坡向并沒有發(fā)生轉(zhuǎn)變，主要是灌草林地有西北坡轉(zhuǎn)向西坡，果園大致增長在東，東南坡。由于監(jiān)督分類的誤差和不精確性導致和坡向的結(jié)合分析可能不精確。 8、永壽縣縣城城區(qū)擴展圖（1）操作步驟如下：打開ArcGIS，加載需要的數(shù)據(jù)，找到永壽縣城區(qū)的大致位置在監(jiān)軍鎮(zhèn)，新建shapefile文件，選擇面狀要素，然后依據(jù)居民地的外形勾繪面狀要素，使得該面狀要素包含全部的城鎮(zhèn)居民地。打開數(shù)據(jù)管理工具柵格柵格數(shù)據(jù)處理裁剪，用第一步畫的面要素裁剪居民地。打開按要素選擇，提取2000年和2016年的土地利用類

16、型中的居民地對每一年的數(shù)據(jù)都進行上述操作，將兩年的數(shù)據(jù)層疊加，即得到蒲城縣的城區(qū)擴展圖，然后在布局界面進行整飾、出圖。、（2）下面是對2000年2016年永壽縣縣城的城區(qū)擴展的分析城區(qū)用地擴展的數(shù)量分析依據(jù)獲得的兩個年份的永壽縣土地利用分類圖，計算其面積。發(fā)覺：2000年的永壽縣城區(qū)面積為13822100平方米，2016年為19091100平方米，增長了5269000平方米，增長率為38.0。城區(qū)用地擴展的空間分析從監(jiān)測區(qū)域的城區(qū)用地空間擴展來看，城區(qū)主要是在有限的空間內(nèi)，由中心部位向周邊進行擴張。從總體狀況來看，擴展區(qū)域主要是對耕地和園地的占用。而且對于道路也有了很明顯的擴展。城區(qū)擴展模式城

17、市擴展可分為4種類型：單核生長的同心圓式擴展、軸向生長的帶狀擴展模式、多核生長的延連擴展模式和多核生長的結(jié)構(gòu)重組模式。城市擴展的空間上主要表現(xiàn)為兩種形式：軸向擴展和外向擴展。軸向擴展是沿交通干線進行擴展，而外向擴展則主要是以城鎮(zhèn)某一點為中心向外圍地域擴展。永壽縣縣城有很明顯的一條交通干線貫穿全城，通過城區(qū)擴展變化分析明顯發(fā)覺，永壽縣縣城2000-2016年城區(qū)擴展模式屬于軸向擴展。而且在老城區(qū)部分城區(qū)的進展主要是向外擴展模式。（3）城市擴展緣由分析經(jīng)濟交通因素經(jīng)濟增長是城市變化的主要動力。城市的用地規(guī)模、進展速度是與城市的經(jīng)濟社會進展水平和經(jīng)濟社會活動的規(guī)模、特點與速度相適應的。在不同經(jīng)濟進展

18、階段，城市空間擴展的形式也不同，表現(xiàn)出與經(jīng)濟進展的周期性相對應的變化。經(jīng)濟的持續(xù)快速進展成為城市進展供應強大的推動力。城市的進展也會受到道路交通、水電供應等基礎設施因素的影響。城市作為區(qū)域的中心，其與區(qū)域外的物質(zhì)聯(lián)系主要靠對外交通來實現(xiàn)，因此交通的進展促進了城市空間擴展并轉(zhuǎn)變城市的外部形態(tài)，是城市空間擴展的牽動力，對城市空間擴展具有指向性作用。作為一個城市，它與外界的經(jīng)濟以及各種往來都是通過交通來實現(xiàn)的。隨著交通基礎建設的逐步進展，對外交通網(wǎng)絡的不斷擴大，城市與外部地域的溝通越來越便利，這些地域最先由其它地類轉(zhuǎn)變?yōu)槌鞘杏玫?，從而促進了城市的空間拓展。依據(jù)城區(qū)擴展圖看，我們發(fā)覺永壽縣的道路在這1

19、6年有很大的進展，很明顯的建成了幾條大路，便于運輸和開發(fā)，因此永壽縣縣城的進展是沿著主要干道進行擴展的。這也與地形有肯定的關系，城區(qū)位于較為平整的塬面，所以開發(fā)修建比較便利，而且相對于山地等而言在塬面地區(qū)修建大路鋪設供水管道和電網(wǎng)的難度和成本要小很多。這使得城區(qū)的設施要相對完善一些，城區(qū)擴展比較快速。人口因素通過轉(zhuǎn)換矩陣和土地利用變化圖，我們發(fā)覺永壽縣城區(qū)擴建的主要占地為耕地和果園，人民生活水平的提高帶來了居民對住房的需求量和需求結(jié)構(gòu)的變化，直接影響了城市擴展的數(shù)量和方向，所以城郊農(nóng)業(yè)用地向城市用地轉(zhuǎn)化，也就形成了城市擴展。我認為由于征地，導致大量的農(nóng)村人口涌入城鎮(zhèn)，城市人口的增加必定表現(xiàn)為城

20、市居民對住房、交通和公共設施等方面的需求加強，城市人口的增加是城市土地擴展的直接驅(qū)動力。政策因素依據(jù)查閱相關資料得知永壽縣依據(jù)“舊城改造與新城區(qū)建設并舉”的思路，樂觀擴大規(guī)模，完善基礎，改善環(huán)境，提升品位，分散人氣，高起點規(guī)劃，大手筆建設，精細化管理，使全縣城鎮(zhèn)建設呈現(xiàn)出新氣象。永壽縣著眼長遠規(guī)劃引領城鎮(zhèn)建設，圍繞縣城將來進展的功能定位，本著“著眼長遠，規(guī)劃引領”的原則，充分敬重自然、敬重歷史文化，力求在規(guī)劃風格上凸顯特色。為此，該縣啟動了新一輪縣城總體規(guī)劃（2012年-2030年）修編，完成了永壽縣“十二五”城鎮(zhèn)排水專項規(guī)劃、能化建材園區(qū)、商貿(mào)物流園區(qū)等專項規(guī)劃。突出重點項目帶動城鎮(zhèn)建設。該

21、縣樂觀實施項目帶動的城鎮(zhèn)化戰(zhàn)略。打造品牌全面推動城鄉(xiāng)建設。該縣在縣城的輻射帶動下，小城鎮(zhèn)建設快速進展，常寧市級示范鎮(zhèn)建設初具規(guī)模，開工建設了建設路、鎮(zhèn)區(qū)污水管網(wǎng)改造、標準化公廁、中心幼兒園等10個建設項目，總投資3364萬元。樂觀的城市建設政策是推動城區(qū)進展的主要動力。自然環(huán)境影響地理環(huán)境是城市形成進展的必備條件和物質(zhì)基礎，影響著城市形態(tài)擴展的方向、速度、模式及空間結(jié)構(gòu)，有時甚至是城市形態(tài)演化的“門檻”。雖然，隨著科學技術(shù)的進步，人們克服自然的技術(shù)同益強大，但自然地理環(huán)境仍將是影響城市用地擴展的載體因素。永壽縣地處渭北黃土高原溝壑區(qū)位于鄂爾多斯地臺南緣隆褶帶，南與渭河斷線盆地毗連。地勢北高南低

22、，并由北向南成梯形逐降。而永壽縣的地形是較為平坦的塬面，城市用地較為開闊，所以城市擴展較為快速。主要城區(qū)依附交通要道進行擴展。3.2土地利用類型圖更新（一）實習內(nèi)容利用永壽縣2016年高分1號衛(wèi)星影像對永壽縣土地利用類型圖進行更新，得到最新土地利用現(xiàn)狀圖。（二）實習步驟1、 將永壽縣土地利用圖和永壽縣多光譜圖加載進ArcGIS中2、進行地理配準的時候，選取了近70個點，總誤差為0.00051，將連接表進行保存，以便后續(xù)使用。3、新建立一個面狀的shipfile文件，起名叫up，將2005年永壽縣土地利用現(xiàn)狀圖的投影坐標進行導入；4、先任意畫出一個面，用這個面對2005年永壽縣土地利用現(xiàn)狀圖進行

23、更新，得到一個與2005年永壽縣土地利用現(xiàn)狀圖有相同字段的面狀圖層，起名叫update;5、將一種地物類型標記成紅色空心，其余地物類型標記成黑色空心，主要看紅色空心部分的變化，若是輪廓大體吻合，則不轉(zhuǎn)變；若是輪廓不吻合，先推斷是配準的緣由還是地物類型在變化，若是配準的緣由，則不轉(zhuǎn)變，若是地物類型在變化，則畫出變化部分的面，并將相應的屬性表進行填充；下圖為update的屬性表：6、在找完全部的變化部分之后，將此圖層對2005年永壽縣土地利用現(xiàn)狀圖進行更新，則得到2016年永壽縣土地利用現(xiàn)狀圖。7、進行頁面布局，得到2016年永壽縣土地利用現(xiàn)狀圖。3.3永壽縣行政區(qū)劃圖矢量化（一）實習目標對永壽縣

24、行政區(qū)劃圖進行數(shù)字化。（二）實習數(shù)據(jù)永壽縣行政區(qū)劃圖、永壽縣地貌類型圖。（三）實習步驟1.打開ArcMap，對永壽縣行政區(qū)劃圖進行地理配準，添加投影坐標系Beijing_1954_GK_Zone_19N。2.加載地貌類型圖，用融合工具獵取永壽縣縣邊界，名稱為“縣”。3.新建面狀shapefile，名稱為“村”。為它添加名為“名稱”和“代碼”的兩個字段。4.打開編輯器，選擇相應的編輯工具，依據(jù)永壽縣行政區(qū)劃圖中的村界進行數(shù)字化。并且賦村名和村代碼。5.用合并工具合并出每一個鄉(xiāng)鎮(zhèn)范圍，輸出為“鄉(xiāng)鎮(zhèn)”。3.4DEM生成及地形因子提取制圖（一）實習步驟1、繪制永壽縣DEM圖依據(jù)永壽縣1:5萬數(shù)字等高線

25、數(shù)據(jù)創(chuàng)建TIN,生成格網(wǎng)DEM,本次實習中，格網(wǎng)單位元設為3m，便于提高后面分析的精度。2、在DEM 的基礎上制作坡度圖將坡度小于5度的分為微坡，5-8度分為較緩坡，8-15度為緩坡，15-25為較陡坡，25-35度為陡坡，35度以上的為急陡坡。3、依據(jù)DEM制作坡向圖4、制作山體陰影圖制作山體陰影圖與DEM疊加，調(diào)整透亮度，對比度，制作地貌暈渲圖從地貌暈渲圖上可與看出永壽縣具有典型的溝谷地貌，南部為裂開的塬面，中部為殘塬溝壑去，東北部為塬溝區(qū)，北部為中低山地。3.5土壤養(yǎng)分等級專題圖制作（一）實習內(nèi)容依據(jù)實習數(shù)據(jù)中的土壤肥力普查樣點數(shù)據(jù)，對有機質(zhì)、速效鉀、有效磷和堿解氮進行克里金插值，將輸出

26、象元值設置為3，這樣便于與DEM疊加分析土壤養(yǎng)分與地形地貌的關系。（二）實習步驟1、在進行克里金插值時輸入點要素設置為土壤肥力普查樣點，Z值字段分別為有機質(zhì)1，堿解氮1，有效磷1，速效鉀1，半變異函數(shù)屬性設置為通用克里金方法，半變異模型選擇球面，輸出象元大小為3，搜尋半徑為變量，點數(shù)為12，環(huán)境中設置將處理范圍和柵格分析中的掩膜設置為與縣界相同。2、對插值結(jié)果進行重分類將有機質(zhì)按其含量分為<12,12-12.5,12.5-13.5 ,13.5-14.5 ,>14.5g/kg，分為5個等級。3、對于有效磷進行重分類按其含量分為<12,12-14,14-17,17-19,>

27、19mg/kg 的5個等級。4、對于速效鉀重分類將其按含量分為5級，<135，135-150，150-175，175-190，>190mg/kg。5、對于堿解氮進行重分類按其含量<65,65-72,72-77,77-83,>83mg/kg分為5級。3.6耕地地力評價（一）實習內(nèi)容永壽縣耕地地力等級圖制作（二）實習步驟1、確定評價單元（1）在ArcMap中添加永壽縣土壤圖，永壽縣土地利用類型圖。在永壽縣土地利用現(xiàn)狀圖中提取出土地利用現(xiàn)狀類型為耕地的斑塊。查找資料得知，國家土地利用類型一級分類下的二級分類中包括旱地和水澆地，在永壽縣土地利用類型圖中按屬性選擇提取出土地利用類

28、型為旱地和水澆地的斑塊，將所選要素創(chuàng)建新圖層，得到耕地斑塊圖層。（2）將耕地斑塊圖層和地貌類型圖、村鎮(zhèn)圖、土壤圖進行相交操作。（3）第2步相交后的圖層可能存在多部分的狀況，所以需要對相交后得到的結(jié)果使用多部分到單部分的工具進行處理。（4）對于第3步中的圖層按屬性選擇，選中斑塊面積<100的多邊形，使用消退工具進行處理。5對第4步的結(jié)果中的數(shù)據(jù)刪除多余字段，得到評價單元。2、構(gòu)建評價指標體系依據(jù)永壽縣實際的狀況，確定立地條件、土壤性質(zhì)、肥力條件和土壤管理4個項目作為永壽縣耕地地力評價指標。立地條件：坡度、坡向、海拔土壤性質(zhì)：土壤類型、質(zhì)地肥力狀況：土壤有機質(zhì)、堿解氮、有效磷、速效鉀土壤管理

29、：農(nóng)田基礎設施、澆灌力量3、評價指標體系數(shù)據(jù)庫建立坡度、坡向、海拔指標的獵取是利用ArcGIS對永壽縣等高線圖生成DEM進行分析接受分區(qū)統(tǒng)計的方法將值付給相應的評價單元。土壤類型、質(zhì)地依據(jù)評價單元的土壤類型關聯(lián)屬性表直接賦值。土壤有機質(zhì)、堿解氮、有效磷、速效鉀，是基于永壽縣耕地地力調(diào)查項目與測土配方施肥項目中用GPS精確定位采集的耕層調(diào)查樣點，按常規(guī)方法進行化驗分析，經(jīng)統(tǒng)計分析符合空間插值條件后，利用ArcGIS中Kriging方法進行空間插值，并接受分區(qū)統(tǒng)計平均值的方法將值賦給相應的評價單元。農(nóng)田基礎設施、澆灌力量指標的屬性數(shù)據(jù)，利用以點代面的方法賦值給評價單元。 4、評價指標權(quán)重的確定由于

30、各個評價指標耕地地力有著不同的影響，應依據(jù)每個指標對其貢獻大小賜予相應的權(quán)重，力求結(jié)果盡可能精確反映土地質(zhì)量。參評因子權(quán)重確定接受層次分析模型進行，最終得到全部因子的組合權(quán)重。 于評價指標中的數(shù)量型指標由小組成員共同協(xié)商得到一組評價值，并經(jīng)過歸一化處理得到相應的隸屬函數(shù)。 經(jīng)過查閱文獻的結(jié)果，在小組成員的共同爭辯下我們得出以下結(jié)果：5、計算確定耕地地力等級應用層次分析法和模糊評價法計算各因素的權(quán)重和評價分值，以評價單元圖為基礎，計算耕地地力綜合指數(shù)，確定分級方案，評價耕地地力等級。對于實習過程中的不同類型數(shù)據(jù)接受不同的賦值方式：（1）坡度、坡向、土壤類型將其按屬性選擇，分成不同的等級直接賦值，

31、依據(jù)所比重不同進行計算。（2）數(shù)值型數(shù)據(jù)如有機質(zhì)、堿解氮、有效磷、速效鉀和海拔等數(shù)據(jù)，依據(jù)其實際的數(shù)值，應用擬合函數(shù)與權(quán)重的乘積進行計算。（3）點數(shù)據(jù)所具有的屬性，如澆灌力量、農(nóng)田基礎設置進行評價時，在點數(shù)據(jù)的基礎上創(chuàng)建泰森多邊形，由于泰森多邊形上沒有點數(shù)據(jù)中的屬性，所以接受空間連接工具，使泰森多邊形上有點數(shù)據(jù)的全部屬性，即將點數(shù)據(jù)的屬性賦值給其所在的多邊形。（4）對3中空間連接后的結(jié)果與評價單元相交，這樣評價單元上中的每個小多邊形上都有3中泰森多邊形的屬性。（5）對澆灌力量和農(nóng)田基礎設施兩個字段分別按屬性選擇，按評價方案進行打分。（6）在屬性表中添加字段名為總分的字段，其值為11個指標的分數(shù)

32、求和的結(jié)果。（7）對（6）中的總分字段進行重分類，按其分數(shù)分為5類，分數(shù)從高到低對應一級地到五級6、對評價結(jié)果進行分析永壽縣位于陜西省咸陽市，面積889平方公里，共有耕地305平方千米，評價結(jié)果如上圖所示，其中二級地較多有141平方公里，占總耕地面積的46%，五級地約16.8平方千米，占耕地的5%左右，一級地約有20.3平方千米，占耕地面積的6.6%。（1）耕地地力等級的地域分布耕地地力等級的地域分布特點主要表現(xiàn)為一級地和二級地主要分布在南部的塬面和中部的塬區(qū)，塬面上地勢平坦，光照充分，有利于農(nóng)作物的生長。西北部的山地基本沒有耕地，主要為林地，溝谷區(qū)域主要為自然保留地和小部分的居民地。（2）耕

33、地地力等級與坡度之間的關系左下圖為坡度圖與耕地等級圖的疊加，從圖中我們很簡潔看出在坡度較大的地區(qū)幾乎沒有耕地，這與國家的退耕還林政策相符，從已有數(shù)據(jù)來看，永壽縣西北部的山區(qū)區(qū)域，主要以林地為主，耕地主要分布在坡度小于10度的平緩地區(qū)。右下圖為永壽縣主要的土地利用類型，藍色部分為林地，綠色部分為耕地，黃色部分為自然保留區(qū)，從圖中我們可以看出耕地主要分布在坡度小的塬面上，而坡度較大的山區(qū)主要為林地，這與我們上邊提到的坡度與耕地等級圖疊加說明的結(jié)果全都。（3）海拔對耕地等級的影響左圖為DEM與耕地地力等級圖的疊加結(jié)果，圖中顯示，耕地質(zhì)量較好的一級地主要分布在海拔在570-650m左右的區(qū)域，耕地質(zhì)量

34、較差的五級地分布在海拔1300-1500米的地區(qū)，而從永壽縣南部低北部高的地形來看，耕地的質(zhì)量也由南向北漸漸下降，可以比較明顯的反應出耕地質(zhì)量隨海拔上升而漸漸減弱的規(guī)律。（4） 各鄉(xiāng)鎮(zhèn)不同耕地等級面積統(tǒng)計（4）各鄉(xiāng)鎮(zhèn)不同耕地等級面積統(tǒng)計各鄉(xiāng)鎮(zhèn)不同耕地等級面積統(tǒng)計 鄉(xiāng)鎮(zhèn)名稱 一級地 二級地 三級地 四級地 五級地 耕地面積（m2） 永太鄉(xiāng) 93750 1920000 4304375 6594375 568125 13480625 渠子鄉(xiāng) 0 1336875 5163750 7993750 2617500 17111875 馬坊鎮(zhèn) 0 10924375 8793750 5040000 563750

35、 25321875 常寧鎮(zhèn) 0 7713750 7598125 7698125 0 23010000 上邑鄉(xiāng) 0 4391250 5630000 766250 0 10787500 豆家鎮(zhèn) 0 3467500 2029375 6375000 48125 11920000 渡馬鄉(xiāng) 0 9485625 7008750 5543750 514375 22552500 御駕宮村 156875 18120625 3681875 1482500 0 23441875 監(jiān)軍鎮(zhèn) 539375 30385000 9248750 1999375 0 42172500 永平鄉(xiāng) 0 31250 969375 9074

36、375 10961250 21036250 店頭鎮(zhèn) 18319375 9833750 1061875 122500 0 29337500 甘井鎮(zhèn) 0 19707500 15323125 2483125 1609375 39123125 儀井鎮(zhèn) 1225000 24308125 0 0 0 25533125 面積合計 20334375 141625625 70813125 55173125 16882500 304828750 所占比例% 7 46 23 18 6 100 永壽縣共有13個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，耕地面積最大的鄉(xiāng)鎮(zhèn)為監(jiān)軍鎮(zhèn)，占耕地總面積的13.8%，擁有耕地面積最少的鄉(xiāng)鎮(zhèn)為上邑鄉(xiāng)，耕地面積僅占耕地

37、總面積的3.5%，總體來看，永平鄉(xiāng)耕地面積占耕地總面積的6.9%，但是主要為四級和五級地，一級地有90%都在店頭鎮(zhèn)，儀井鎮(zhèn)的耕地主要為二級地，還有甘井鎮(zhèn)、監(jiān)軍鎮(zhèn)、御駕宮村也分布著大面積的二級地，這與這些區(qū)域的地形海拔都有關系。爭辯以陜西省咸陽市永壽縣耕地作為評價對象，通過GIS對空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)進行處理和分析，利用層次分析法和模糊綜合評價方法和累加法進行耕地基礎地力評價，依據(jù)綜合指數(shù)分級劃分地力等級，比較精確的反應了耕地地力的空間差異，并提高了耕地地力評價結(jié)果的精度，通過GIS強大的數(shù)據(jù)處理和分析力量，實現(xiàn)評價單元屬性值的自動計算，快速更新耕地資源信息庫。本爭辯評價指標依據(jù)爭辯區(qū)的地理位置和

38、地形因子進行選擇，比較適合當?shù)氐膶嶋H狀況。評價單元接受土壤圖、土地利用現(xiàn)狀圖和行政區(qū)劃圖進行疊加分析，既反映了單元間的空間差異性，又使土壤類型有了明確的地域邊界，市評價結(jié)果更具綜合性和客觀性，在耕地的配土施肥方面具有指導性。該區(qū)域耕地地力等級劃分為5級，其中一級地占7%，二級地占46%，三級地占23%，四級地占18%，五級地占6%，主要土地利用類型為旱地。3.7 典型農(nóng)作物適宜性評價系列圖的制作（一）實習內(nèi)容參照耕地地力評價的過程、方法，選擇相應的作物制約因子，完成典型傳統(tǒng)作物(如小麥或玉米、蘋果)的適宜性評價，并分析適宜性與地形因子的關系。（二）實習步驟1、明確評價目的：本次評價是對永壽縣的

39、旱地、水澆地、果園進行適宜性評價；2、組織技術(shù)力氣及預備評價用品：本次評價主要是由第六步中的打分結(jié)果進行主要參考，耕地地力評價表，進行進一步的評價和更改；3、評價對象的選擇：本次是完成典型傳統(tǒng)作物的評價，而永壽縣的傳統(tǒng)作物主要為小麥、玉米、蘋果。所以本次是做永壽縣的小麥、玉米、蘋果的適宜性評價；4、資料的收集：先查詢有關典型農(nóng)作物適宜性評價的文章，知道該對其如何進行評價，通過查詢大量的文獻，找到小麥、玉米、蘋果分別的事宜種植的土壤各種元素含量的范圍，并進行記錄。5、評價因素的選擇：依據(jù)土壤肥力普查樣點數(shù)的屬性表以及收集到的資料，確定評價因素為坡度、坡向、海拔為立地條件，有機質(zhì)、堿解氮、有效磷、

40、速效鉀為肥力狀況，土壤類型和質(zhì)地為土壤性質(zhì)，農(nóng)田基礎設施和澆灌力量為土壤管理。把典型農(nóng)作物一列選中按升序排序，先選擇全部的蘋果真后點擊土屬類型，將有機質(zhì)、速效鉀、堿解氮、有效磷的最大最小以及平均值進行匯總，得到一系列表格；選擇典型農(nóng)作物一列，將有機質(zhì)、速效鉀、堿解氮、有效磷的最大最小以及平均值進行匯總得到相應表格。6、評價因子極限指標的確定與指標分級：通過與同學進行爭辯，并向老師進行詢問，使用第六步的評價表格，依據(jù)查找到的文獻及資料分別對小麥玉米蘋果進行打分得到打分表，并對打分結(jié)果制作散點圖，并添加趨勢線計算R²值。立地條件對于任何作物來說都是格外重要的，所以權(quán)重占到50%，而肥力是

41、作物生長所必需的所以占到25%，土壤性質(zhì)是經(jīng)過多年積淀得到的，雖然可以通過轉(zhuǎn)變肥力來轉(zhuǎn)變其中作物所需的元素，但由于突然本身的性質(zhì)無法轉(zhuǎn)變，松散或者緊實之類的，所以占到17%，而土壤管理雖然是人們參與比較多的地方，但由于大部分地方還是靠天吃飯，所以占到8%。蘋果養(yǎng)分打分表玉米養(yǎng)分打分表由于速效鉀過高或過低都會起抑制作用，所以將速效鉀進行分段打分。小麥養(yǎng)分打分表7、評價單元的制作打開土地利用類型圖，提取旱地、水澆地、果園，得到耕地果園圖，添加新圖層。多部分至單部分，將耕地果園圖進行轉(zhuǎn)換，得到多至單果園圖。選擇面積小于100的部分，打開消退工具,對其進行消退，得到評價單元。添加等高線，創(chuàng)建TIN，T

42、IN轉(zhuǎn)柵格創(chuàng)建DEM,采樣距離為25，得到DEM圖。然后對DEM進行了重分類，依據(jù)打分表對海拔進行打分。依據(jù)DEM圖創(chuàng)建坡度圖和坡向圖，對坡向圖進行重分類，然后在打分表中記錄坡向的重分類值，以便進行對比。打開土壤肥力普查樣點數(shù)據(jù)，對其中的有機質(zhì)、堿解氮、有效磷、速效鉀字段分別進行克里金插值，環(huán)境選擇與縣界相同，得到四幅克里金插值的圖。將土壤肥力普查樣點數(shù)據(jù)制作泰森多邊形，將泰森多邊形與土壤肥力普查樣點數(shù)據(jù)進行空間鏈接，得到有土壤肥力普查樣點數(shù)據(jù)屬性的泰森多邊形。打開永壽縣土壤圖，與評價單元進行空間鏈接，得到評價單元W。分別對海拔圖、坡度圖、坡向重分類圖、有機質(zhì)的克里金插值圖、堿解氮的克里金插值

43、圖、有效磷的克里金插值圖、速效鉀的克里金插值圖用以表格顯示分區(qū)統(tǒng)計做出表格，將每個結(jié)果分別與評價單元進行連接，為了查看便利，每做一次連接，添加相應的打分字段并進行計算后就將該連接取消。將第步中得到的泰森多邊形1與評價單元進行空間連接，并進行打分。8、土地適宜類的確定：將土地分為不適宜，牽強適宜，中度適宜，高度適宜四個等級。將評價單元進行符號系統(tǒng)的更改，分別得到小麥適宜性評價圖，玉米適宜性評價圖，蘋果適宜性評價圖，進行輸出。分級狀況如下（三者相同）：9、量算與統(tǒng)計 蘋果統(tǒng)計表適宜等級 蘋果等級 斑塊數(shù) 面積 Ave_坡度 Ave_坡向 Ave_海拔 Ave_立地條件 Ave_土壤性質(zhì) 高度適宜

44、1 363 223405737.9770 0.9413 0.9210 0.8770 0.4602 0.1459 中度適宜 2 470 131620363.3370 0.8232 0.7258 0.8161 0.3914 0.1411 牽強適宜 3 325 38567309.0760 0.7111 0.6011 0.7374 0.3362 0.1376 不適宜 4 161 4458084.5579 0.5845 0.5607 0.6925 0.2983 0.1349 Ave_土壤管理 Ave_蘋果有機質(zhì) Ave_蘋果堿解氮 Ave_蘋果有效磷 Ave_蘋果速效鉀 Ave_蘋果肥力 Ave_蘋果

45、面積百分比 高度適宜 0.0407 0.8707 0.9366 0.2731 0.7460 0.1998 0.8466 56% 中度適宜 0.0411 0.8199 0.7574 0.2141 0.5885 0.1754 0.7490 33% 牽強適宜 0.0402 0.7020 0.5754 0.1587 0.4471 0.1430 0.6570 10% 不適宜 0.0402 0.3947 0.1801 0.0306 0.0849 0.0643 0.5378 1% 最高等級占所打總分的百分比立地條件 土壤性質(zhì) 土壤管理 蘋果肥力 高度適宜 0.9204 0.858235 0.50875 0.

46、7992 中度適宜 0.7828 0.830000 0.51375 0.7016 牽強適宜 0.6724 0.809412 0.50250 0.5720 不適宜 0.5966 0.793529 0.50250 0.2572 玉米統(tǒng)計表玉米等級 玉米等級 Cnt_玉米等 Sum_Area Ave_坡度 Ave_坡向 Ave_海拔 Ave_立地條件 Ave_土壤性質(zhì) 不適宜 1 150 4197507.1426 0.5833 0.5603 0.7037 0.2991 0.1359 牽強適宜 2 285 29962010.7457 0.6975 0.6006 0.7291 0.3325 0.1370

47、 中度適宜 3 474 125470069.0530 0.8150 0.7028 0.8045 0.3840 0.1402 高度適宜 4 410 238421908.0060 0.9298 0.9091 0.8740 0.4552 0.1460 玉米等級 Ave_土壤管理 Ave_有機質(zhì) Ave_堿解氮 Ave_有效磷 Ave_速效鉀 Ave_肥力狀況 Ave_玉米 面積比率 不適宜 0.0405 0.3933 0.1339 0.0600 0.0556 0.0611 0.5366 0.0105 牽強適宜 0.0401 0.8140 0.3108 0.4491 0.4310 0.1487 0.6

48、584 0.0753 中度適宜 0.0411 0.9430 0.4250 0.6646 0.6223 0.1846 0.7499 0.3152 高度適宜 0.0406 0.9976 0.5348 0.8512 0.7726 0.2088 0.8505 0.5990 最高等級占所打總分的百分比玉米 高度適宜的平均分數(shù) 總分 占總分百分比立地條件 0.4552 0.5000 91.04%土壤性質(zhì) 0.1460 0.1700 85.88%土壤管理 0.0406 0.0800 57.50%肥力狀況 0.2088 0.2500 83.52% 小麥統(tǒng)計表適宜等級 小麥等級 斑塊數(shù) 面積（米） Ave_坡度

49、 Ave_坡向 Ave_海拔 Ave_立地條件 Ave_土壤性質(zhì) 高度適宜 1 363 223405737.9770 0.9413 0.9210 0.8770 0.4602 0.1459 中度適宜 2 470 131620363.3370 0.8232 0.7258 0.8161 0.3914 0.1411 牽強適宜 3 325 38567309.0760 0.7111 0.6011 0.7374 0.3362 0.1376 不適宜 4 161 4458084.5579 0.5845 0.5607 0.6925 0.2983 0.1349 Ave_土壤管理 Ave_有機質(zhì) Ave_堿解氮 Av

50、e_有效磷 Ave_速效鉀 Ave_肥力狀況 Ave_小麥 面積百分比 高度適宜 0.0407 0.9963 0.8323 0.7274 0.8292 0.1998 0.8466 56.12% 中度適宜 0.0411 0.9453 0.6553 0.5748 0.6702 0.1754 0.7490 33.07% 牽強適宜 0.0402 0.8160 0.4752 0.4321 0.5200 0.1430 0.6570 9.69% 不適宜 0.0402 0.4587 0.1486 0.0831 0.0994 0.0643 0.5378 1.12% 最高等級占所打總分的百分比小麥 高度適宜的平均

51、分數(shù) 總分 占總分百分比 立地條件 0.4602 0.5000 92.04%土壤性質(zhì) 0.1459 0.1700 85.82%土壤管理 0.0407 0.0800 50.88%肥力狀況 0.1998 0.2500 79.92%（立地條件總分為0.5，土壤性質(zhì)總分為0.17，土壤管理總分為0.08，肥力狀況總分為0.25，Ave_蘋果/玉米/小麥為該等級所打的總分）、土地限制型的確定：（1）蘋果：在蘋果的適宜性評價中，高度適宜的土地中，土壤管理因素所起到的重要性為50.875%，因此可以說明土壤管理因素對土地利用適宜性有所限制，也就是說還可以通過后期的提高來增加對應地區(qū)的蘋果種植適宜性。該地區(qū)的

52、立地條件對于蘋果適宜性重要性很高，反映出這一區(qū)域平坦的地勢、合理的海拔高度以及充分的光照條件的優(yōu)異性。（2）玉米: 玉米短日照作物，對土壤的要求不是很嚴格，永壽縣位于陜西省中部偏西，地處東經(jīng)107°56至108°21、北緯34°29至34°85之間。永壽屬暖溫帶大陸性氣候，冬季長而干寒，夏季短而溫存。全年總?cè)照諘r數(shù)為2，166.2小時。年總輻射量為114.77千卡/cm2。6月份輻射量最大，為14.00千卡/cm2，占全年的12.2%。一年中輻射較強的有4至8月，總輻射量達63.27千卡/cm2，占全年的55.1%。在上述統(tǒng)計表中我們可以看到，等級越高立

53、地條件、土壤性質(zhì)的平均分也是增大，土壤管理的變化較小，所以土壤管理對玉米產(chǎn)量影響較大。玉米植株高，葉面積大，因此需水量也較多。玉米生長期間最適降水量為410640mm，干旱影響玉米的產(chǎn)量和品質(zhì)。一般認為夏季低于150mm的地區(qū)不適于種植玉米，而降水過多，影響光照，增加病害，倒伏和雜草危害，也影響玉米產(chǎn)量和品質(zhì)的提高。澆灌設施不到位影響玉米產(chǎn)量。（3）小麥：依據(jù)小麥統(tǒng)計表可以看出，在四個等級中，立地條件、土壤性質(zhì)和的平均分是成階梯式分布，而土壤管理幾乎沒有什么明顯的變化，所以可以知道土壤管理對小麥的相比較而言幾乎是同等條件，但占總分百分比卻又只有50.88%，所以可知土壤管理對小麥的限制因素是很

54、大的；從立地條件中看，海拔的平均分差異最小，可知立地條件的三個因素中，坡度是最大的限制因素，坡向次之，海拔最低；而肥力狀況滿分0.25，高度適宜的評價分也只有0.1998分，占79.92%，且成階梯式分布，所以可知肥力狀況是最大的限制因素，而在肥力狀況中，有效磷是最大的限制因素。綜上所述，對于小麥而言，在各類限制性因子中，坡度和有效磷是最大的限制因子。11、適宜性與地形因子的關系（1）蘋果：總的來說，蘋果比較適于在山地、坡地栽培。山麓地帶和低位山帶，坡度5°15°，高度為200500米的山地，交通便利，是蘋果樹進展的良好基地。在丘陵建園栽種果樹比平地有利，一般丘陵地排水良好

55、，空氣流通，光照充分，晝夜溫差大，能使果樹壽命長，結(jié)果早，產(chǎn)量高，品質(zhì)好，色澤明麗，耐貯藏。所以，丘陵地是良好的蘋果園地。種植蘋果坡度不超過5°，地勢較平坦的平地如平原、高原、海涂、低凹地等，一般土壤比較肥沃，水源充分，氣候變化幅度不大，建園后蘋果樹生長發(fā)育良好，樹體大，根系深，而且管理便利，便于機械化操作，運輸條件好，水土不易流失。（2）玉米:玉米適應性較強，對土壤條件要求不很嚴格。但是，內(nèi)于玉米植株高大，根系發(fā)達，在整個生育過程從土壤中吸取的養(yǎng)分、水分較多，且耐澇性較弱。因此，要使玉米高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)，對土壤也有定要求，土層深厚、有機質(zhì)和速效養(yǎng)分含量高。高產(chǎn)玉米土壤養(yǎng)分分析結(jié)果表明，耕作層有機質(zhì)含量要在152含氮0.08，