地理信息系統(tǒng)技術(shù)在土地坡度分析統(tǒng)計(jì)方面的應(yīng)用(1)

1、地理信息系統(tǒng)技術(shù)在土地坡度分析統(tǒng)計(jì)方面的應(yīng)用(1)摘要耕地的坡度、坡向、高程是決定耕地質(zhì)量的重要因素，及時(shí)準(zhǔn)確地提供坡耕地的分布情況，對(duì)于退耕還林工作的規(guī)劃是很有必要的。本文以ar/inf軟件為例，著重就如何在地理信息技術(shù)條件下，通過建立數(shù)字地面模型，進(jìn)展地形地表分析，解決土地坡度、坡向的分布統(tǒng)計(jì)進(jìn)展討論。關(guān)鍵詞ar/infde數(shù)字地面模型土地坡度面積統(tǒng)計(jì)1、引言根據(jù)國家退耕還林有關(guān)政策，積極治理現(xiàn)有坡耕地，對(duì)25度以上的坡耕地實(shí)行有方案地退耕還林還草，不但有利于中西部的環(huán)境保護(hù)，而且對(duì)調(diào)整農(nóng)業(yè)構(gòu)造、進(jìn)步農(nóng)民收入有積極意義。因此能否為各地、市、縣準(zhǔn)確提供轄區(qū)內(nèi)各種坡度的土地分布以及土地坡向情況

2、，是能否客觀制定該區(qū)域農(nóng)業(yè)規(guī)劃和退耕還林還草方案的關(guān)鍵；然而傳統(tǒng)的手工圈繪和主觀的估計(jì)水份太多，實(shí)地丈量不但勞民傷財(cái)而且精度低下。我區(qū)廣闊的測(cè)繪工作者多年來為廣西的國民經(jīng)濟(jì)建立做了大量前期性、根底性的工作，他們測(cè)制的1：25萬、1：5萬、1：1萬的根本地形圖為解決這一難題提供了物資根底；特別是近年來gis地理信息系統(tǒng)技術(shù)的開展，使得這些可貴的資料在數(shù)字化處理之后日見增值，為準(zhǔn)確、快速、低本錢地獲取地表的各種統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)提供可靠的根據(jù)。廣西根底地理信息中心在為區(qū)黨委、區(qū)政府制作的?廣西綜合區(qū)情地理信息系統(tǒng)9202工程?之西部大開發(fā)專題中，使用美國esri公司消費(fèi)的gis軟件ar/inf軟件為東蘭、樂

3、業(yè)縣制作了數(shù)字地面模型，進(jìn)展三維地形外表分析和坡度量算統(tǒng)計(jì)，獲得了準(zhǔn)確客觀的成果。2、工作流程在ar/inf中，管理、組織、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)最根本的單位是圖層verage，一個(gè)圖層相當(dāng)于一個(gè)專題圖，包含了地物的空間位置信息和屬性信息。利用ar/inf進(jìn)展土地坡度坡向高程的分布統(tǒng)計(jì)的工作流程如下：1、利用國土資源調(diào)查結(jié)果，提取耕地信息，在ar/inf中生成耕地圖層，給不同耕地分類賦予不同的屬性；2、獲取該地區(qū)的de數(shù)據(jù)de即數(shù)字高程模型，就是在一個(gè)地區(qū)范圍內(nèi)，用規(guī)那么格網(wǎng)點(diǎn)的平面坐標(biāo)x,y及其高程z描繪地貌形態(tài)的數(shù)據(jù)集；3、分別生成坡度分布圖層、坡向分布圖層和高程帶分布圖層；4、將耕地圖層與坡度圖層、坡

4、向圖層、高程帶圖層分別疊加分析，得到耕地的坡度、坡向、高程屬性；5、進(jìn)展面積統(tǒng)計(jì)，疊加河流、行政區(qū)劃、道路、居民點(diǎn)等根底地理信息生成專題圖。3、坡度、坡向和高層帶分布圖生成坡度、坡向、高程帶圖層利用ar/inf的tin模塊，由de數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)生成。3.1de數(shù)據(jù)獲?。耗壳俺Ｓ玫墨@取de數(shù)據(jù)的方法有兩種：用航天、航空遙感影像立體像對(duì)提取de；用現(xiàn)有地形圖掃描數(shù)字化等高線，獲取高程數(shù)據(jù)生成de。用航天、航空遙感圖像立體像對(duì)生成de，最大的優(yōu)點(diǎn)是數(shù)據(jù)更新快，但購置影像費(fèi)用高；用高程數(shù)據(jù)生成de，精度高于立體像對(duì)生成的de，但更新慢，周期長(zhǎng)，僅對(duì)高程變化不大的地區(qū)適用。目前區(qū)測(cè)繪局具有的南寧市1：

5、1000de數(shù)據(jù)由航空遙感影像立體像對(duì)生成；全區(qū)1：25萬、1：5萬de和局部地區(qū)的1：1萬de數(shù)據(jù)那么由高程數(shù)據(jù)生成。用ar/inf生成de的方法是：數(shù)字化地形圖，獲取高程數(shù)據(jù)，包括高程點(diǎn)、等高線、軟斷線如邊界限等、硬斷線如河流、山脊、陡崖線等，生成tin不規(guī)那么空間三角網(wǎng)，一種描繪地形外表的方法，再由tin內(nèi)插成de。ar/inf軟件生成的tin對(duì)點(diǎn)、軟斷線、硬斷線有不同的插值處理方法。根據(jù)筆者對(duì)ar/inf和國產(chǎn)軟件getin的比照試驗(yàn)，ar/inf軟件生成的tin在更大程度上擬合實(shí)際的地型，缺乏之處是加特征點(diǎn)的過程較為繁雜，消費(fèi)時(shí)間較長(zhǎng)。3.2坡度圖、坡向圖、高層帶圖生成：在ar/in

6、f中，坡度、坡向是這樣計(jì)算的：de上每個(gè)格網(wǎng)點(diǎn)的坡度由相鄰8個(gè)格網(wǎng)點(diǎn)計(jì)算而成圖1。高程的最大變化率即為該局部外表的坡度。坡向?yàn)橛糜谟?jì)算坡度的那條線的方向。圖1de格網(wǎng)點(diǎn)坡度的計(jì)算運(yùn)用tin模塊的分析功能可計(jì)算坡度、坡向和高程帶，使用命令的關(guān)鍵是建立好坡度、坡向、高程帶的分級(jí)定義查找表lkup-table。以坡度查找表為例，根據(jù)坡度分類的要求定義如下：degree-slpeslpe-de2162153254905對(duì)應(yīng)的坡度分類：(02)26615152525以上圖2為利用de生成的圖形=/nespi/202281/1127448440.jpgidth=566brder=0坡度查找表字段要嚴(yán)格定義

7、如下：4、圖層疊加：gis強(qiáng)大的分析任務(wù)之一是將獨(dú)立的特征類型合為一個(gè)新的特種類，代表了兩個(gè)輸入要素類的合并后的情況。圖層疊加，是將土地利用圖與坡度圖、坡向圖、高層分帶圖依次疊加，可研究它們之間的共同區(qū)域。運(yùn)用verlayevents命令可進(jìn)展疊加分析。5、面積統(tǒng)計(jì)：圖層疊加后，根據(jù)各種分類條件提取耕地，可得到耕地按坡度、坡向、高程帶的分布圖，利用ar/inf的面積計(jì)算功能進(jìn)展面積統(tǒng)計(jì)。精度情況：據(jù)清華大學(xué)人居環(huán)境研究中心黨安容等人研究，經(jīng)國家測(cè)繪局驗(yàn)收的1：25萬的數(shù)字地圖高程精度為25米，在用于分縣土地坡度分級(jí)計(jì)算時(shí)，最小誤差是0.9%，最大誤差為4.9%1，合適省級(jí)農(nóng)業(yè)部門制定宏觀規(guī)劃。

8、假如利用即將完成的全區(qū)1：5萬de和已經(jīng)完成的1：1萬de西江流域，將得到更高的精度，合適縣一級(jí)及縣以下農(nóng)業(yè)部門制定本縣、本鄉(xiāng)的部門農(nóng)業(yè)規(guī)劃。值得注意的是，在坡度較大的地區(qū)，平面面積與三維地形外表積相差較大，筆者利用1：25萬高程數(shù)據(jù)生成的de計(jì)算東蘭縣平面面積為2438平方公里國土部門公布的數(shù)據(jù)：2434平方公里2，曲面面積為3437平方公里，平面面積與曲面面積相差較大。東蘭地處大石山區(qū)，山嶺綿延，河谷深切，地形起伏較大，利用ar/inf的外表積計(jì)算功能統(tǒng)計(jì)面積應(yīng)該更為合理。6、輸出專題圖：對(duì)生成的各種分布圖按照需要疊加河流、行政區(qū)劃、道路、居民點(diǎn)等根底地理信息生成專題圖輸出。筆者在?廣西綜合區(qū)情地理信息系統(tǒng)9202工程?之子系