王歡
摘 要:目前,我國的土地調查已完成兩次,2018年開展的第三次全國土地調查已開始實施。通過開展第三次全國土地調查,能夠掌握現階段土地資源的一手信息例如土地利用狀況的相關數據,加強國土資源的數字信息化管理,提高國土資源管理化水平,滿足經濟及社會的發展需求。
關鍵詞:DEM預處理;GIS地形分析;數據處理
土地調查是我國法定的一項重要制度,是一項重大的國情國力調查,是全面查實查清土地資源的重要手段。開展第三次全區土地調查,目的是全面查清目前我區當前土地利用狀況,掌握真實準確的土地基礎數據,健全土地調查、監測和統計制度,滿足我區經濟社會發展和國土資源管理工作需要。耕地坡度分級是反映耕地地表形態、耕地質量、生產條件、水土流失的重要指標之一。因此耕地坡度是調查的重要內容。坡度是評價耕地質量的主要指標,也是衡量土地利用是否合理的一個關鍵因子。準確掌握坡耕地數量、質量及其空間分布,對制定農業發展戰略、實施國土資源整治和開發,以及生態環境建設等方面具有重要意義。
下面簡要介紹利用DEM結合GIS地形分析技術,對全區土地坡度進行計算的生產過程。
1 總體思路
坡度提取以全區1:1萬分幅數字高程模型(DEM)為主要數據源,以ARCGIS為軟件平臺,以GIS地形分析技術為主要技術手段,提取坡度值,并根據廣西第三次土地調查要求進行坡度分級,獲取各縣市坡度分級圖。
2 土地坡度數據生產流程
土地坡度數據生產流程如圖2.1所示。
2.1 DEM預處理
DEM數據預處理包括坐標轉換、中央經線變換和鑲嵌等。
預處理之前檢查DEM的數學基礎、精度、現勢性、完整性等。
平面精度檢查需要與數字遙感正射影像圖或地形圖進行疊加,檢查數字遙感正射影像圖或地形圖所示地形地貌特征與DEM高程變化特征是否吻合,定性判斷DEM平面精度。
DEM接邊檢查時對相鄰兩幅DEM重疊區的同名格網點高程進行比較,計算DEM接邊精度,接邊后,采用目視判讀,檢查接邊處灰度是否連續、是否存在錯位的情況。
檢查DEM的信息,對投影不一致的數據進行投影信息改正,對無投影信息的數據重新賦予投影信息。
將標準分幅DEM按各縣市范圍進行鑲嵌。將拼接后的DEM與行政區域界線疊加,檢查是否有高程異常、是否全覆蓋該行政區域范圍等情況。同一縣市跨不同投影分帶時,需進行投影轉換,統一到同一個分帶。
2.2 坡度分級計算
2.2.1 提取坡度
坡度計算公式為:
計算時采用3×3移動窗口(見圖2.2),a、b、c……i分別表示中心點e周圍格網點的高程,G表示格網尺寸。坡度計算模型為三階反距離平方權差分(Horn算法) ,即:
[dz/dx]=(e7-e6+2(e4-e2)+e8-e5)/8G
[dz/dy]=(e8-e7+2(e1-e3)+e5-e6)/8G
2.2.2 坡度分級及轉換矢量數據
在Arcmap中應用Spatial Analyst工具中的重分類功能將坡度圖按小于2?、大于2?,小于等于6?、大于6?,小于等于15?、大于15?,小于等于25?、大于25?分為五個坡度級,生成不同等級坡度圖。之后運用轉換工具將分類后的柵格數據轉為矢量數據。
2.3 矢量數據處理
由于坡度圖存在過于細小破碎的圖斑,需按規定進行圖斑綜合,去掉面積較小的坡度分級圖斑。消除小圖斑之后需進行融合處理。
3 結束語
廣西第三次土地調查坡度分級數據生產已基本完成,為廣西第三次土地調查的順利實施提供了重要保障。 對DEM數據進行自動處理并結合人工干預,自動處理實現了大數據量的坡度圖柵格數據、矢量數據的自動生成、面狀數據的自動光滑、拓撲和裁剪。增強了數據成果的準確性,同時提高了工作效率。
參考文獻
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