DEM在耕地坡度分析统计方面的应用_赵博

ZHAO Bo （ Liaoning Provincial Basic Surveying and Mapping Institute，Jinzhou 121003，China）
Abstract： The slope is a decisive factor of the farmland quality and it is very necessary to provide slope distribution of farmland timely and accurately． The paper discusses the establishment of the digital elevation model to analyze topographic surface and solve the farmland slope distribution based on MapGIS and ERDAS Key words： MapGIS； ERDAS； DEM； slope
图 6 知识库运行界面 Fig． 6 Interface of knowledge database operation
图 3 坡度分析参数选择界面 Fig． 3 Interface of slope analysis parameter options
4） 坡度分带 坡度分析的价值在于它能为某一地区不同坡度的土
0引言
2 坡度图生成
由于不同坡度的土地其利用价值亦有很大的差异， 为了加强土地资源管理，合理利用好每一寸土地，国土资 源部决定对全国 6° ～ 25° 低丘缓坡进行一次全面普查。 这次普查不但有利于环境保护，而且对调整农业结构，提 高农民收入 有 积 极 意 义。 因 此，准 确 的 坡 度 图 数 据 是 这 次普查的关键。然而传统的手工圈绘和主观的估计水份 太多，实地丈量不但劳民伤财，而且精度低下。目前我局 现有的资料为 1 ∶ 10 000 DEM 数据 1 882 幅，DLG 数据 4 417 幅，其他可利用的数据 908 幅。以上数据不能全覆 盖全部工程，对于空白地区将采用矢量化方式。
参考文献：
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测绘与空间地理信息
2012 年
3） 生成 TIN（ 基于不规则三角网的地表模型生成） ； 4） 再由 TIN 生成 GRD 模型，输出规则网 DEM 数据。
2． 3 坡度图生成
1） 在 MapGIS 中生成 GRD 文件； 2） 文件转换（ 即在 ERDAS 中将 GRD 转化为 IMG 格 式文件） ； 操作如下： 点击 Impor 图标，弹出 Import / Export 对话 框，选择 Import 选项，在列表中选择 Input file 的类型和媒 体，确定 Input File（ GRD） 以及 Output File（ IMG） 文件和文 件名即可。输入输出界面如图 1 所示。
3） GPS 高程拟合点应均匀地布设在线路 GPS 网中。 4） 对 GPS 网，尤其是已知水准点较少、困难类别又较大 的公路 GPS 网进行高程拟合方法及方式的探讨和分析，可 减少许多水准测量的工作量，从而得到可观的经济效益。
参考文献：
［1］ 万超刚． 线路测量中利用水准高差进行 GPS 高程拟合的
2． 1 DEM 数据获取
目前常用的获取 DEM 数据的方法有以下两种。 1） 用航天、航空遥感影像形成立体像对提取 DEM； 2） 用现有地形图扫描并数字化曲线、高程点数据，通 过获取的高程数据生成 DEM。 用航天、航空遥感影像形成像立体像对生成 DEM，最 大的优点是数据更新快，但购买影像费用高； 用高程数据 生成 DEM，精度高于立体像对生成 DEM，但更新慢，周期 长，仅对高程变化不大的地区适用。
地利用方式提供决策依据。一般情况下坡度分类为： （ 0° ～ 2°） （ 2° ～ 6°） （ 6° ～ 15°） （ 15° ～ 25°） （ 25° 以上） 但可以 结合实际情况，根据需要修改。如图 4、图 5 所示。
操作如下： Classifer \ knowledge Engineet \ New Hyporhees （ 确 定 Name，Great an Out － put Class） / Rules （ 确 定 Name，Rule Confidence，List Of Conditions． Color） / Variables（ 其中 Varibles Type 为 Raster，Raster Variable Option 为 Imagey ，Data Type 为 Integer） \ 建立知识库（ ckb）
7） 专题数据库的更新与维护 为使系统永葆青春活力，就需要建立起长效良好的数 据更新维护机制。本系统根据管理权限的不同，分为系统 管理员和校级管理员两类。系统管理员在登录后可以对核 实过的学校空间点位及属性信息进行增加、删除、更新操作； 校级管理员则只能对学校的属性信息做更改。这样就可以 快速地进行教育资源的更新，保证专题数据的现势性。
［3］ 王军，梁延寿． 基于 Web Service 的地理数据服务架构研 究［J］． 测绘与空间地理信息，2011，34（ 1） ： 26 － 28．
［4］ 彭敏，郑胜，朱莉． 网络存贮技术在地理信息系统中的应 用研究［J］． 中国计算机学会通讯，2008，4（ 11） ： 70 － 75． ［编辑： 吴 迪］
地形地表分析，解决土地坡度分布。
关键词： MapGIS； ERDAS； DEM（ 数字高程模型） ； 坡度
中图分类号： P208
文献标识码： B
文章编号： 1672 － 5867（ 2012） 09 － 0051 － 02
The Application of DEM in Farmland Slope Analysis and Statistics
GIS 强大的分析任务之一是将独立的特征类型合为 一个新的特种 类，代 表 了 两 个 输 入 要 素 类 的 合 并 后 的 情 况。图层 叠 加，是 将 土 地 利 用 图 与 坡 度 图 叠 加。运 用 OVERLAYEVENTS 命令可进行叠加分析。
4 数据统计
图层叠加后，根据各种分类条件提取耕地，可得到耕 地按坡度分布图，然后利用 MapGIS 进行面积统计。
图 1 输入输出界面 Fig． 1 Interface of input and output
图 4 坡度分带参数选择界面 Fig． 4 Interface of slope zone parameter options
3） 坡度分析 将步骤 2 中转出的 DEM File （ IMG） 文件转成坡度 IMG 操作如下： 点击 Interpreter 图标 Topographic Analysis \ Slope（ 在 Sureface Slope 对 话 框 中 选 择 Input DEM File （ img） 文件 Output file（ img） 文件的保存路径、确定文件坐 标类型（ MAP） 、选择 DEM 数据（ 1（ 多个 DEM 中选一） ） 、 高程数据单位 （ Meter） 以 及 输 出 坡 度 单 位 （ degree） ） OK （ 执行坡度分析处理） ，如图 2、图 3 所示。
Vol． 35，No． 9 Sept． ，2012
DEM 在耕地坡度分析统计方面的应用
赵博ห้องสมุดไป่ตู้
（ 辽宁省基础测绘院，辽宁 锦州 121003）
摘 要： 耕地的坡度是决定耕地质量的重要因素，及时准确地提供耕地坡度的分布情况，对于合理利用土地是很
有必要的。本文以 MapGIS，ERDAS 软件为例，着重就如何在地理信息技术条件下，通过建立数字高程模型，进行
（ 上接第 50 页） 三种拟合模型中，平面拟合与曲面拟合都是厘米级的，且 曲面拟合模型 要 比 平 面 拟 合 模 型 的 绝 对 误 差 要 低，而 三 次样条拟合几 乎 是 毫 米 级 的，这 很 大 程 度 上 是 由 于 本 次 实验的数据来源是呈线性的缘故。
2） 在已知水准点偏少的公路大修工程测量中，可以 采用二次曲面 和 三 次 样 条 拟 合，其 高 程 拟 合 精 度 都 可 以 满足工程测量和测图的需要。
北京： 国防工业出版社，2006． ［5］ 于红波，刘惠明． GPS 水准拟合的若干问题研究［J］． 矿
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（ 上接第 52 页）
3 空间分析
探讨 ［J］． 测绘标准化，2005（ 4） ： 21 － 23． ［2］ 徐志元． 佛开高速公路大修工程桥梁整体同步顶升技术
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图 5 坡度分带修改界面 Fig． 5 Interface of slope zone correction
5） 生成坡度图 单击 测试运行知识库，生成坡度分带图（ 如图 6、 图 7 所示） 。
图 2 坡度分析工具选择界面 Fig． 2 Interface of slope analysis tool options
1 技术流程
利用 MapGIS / ERDAS 进行耕地坡度的分带统计工作 流程如下。
1） 获取 该 区 域 的 DEM 数 据 （ DEM 即 数 字 高 程 模 型） ；
2） 生成坡度分带图； 3） 将耕地图层与坡度图层进行空间分析，得到耕地 图斑的坡度属性； 4） 进行数据统计。
坡度是表示 地 表 倾 斜 程 度 的 一 个 量，地 表 面 上 某 点 的坡度值通常用地表面在该点处的切平面与水平面的夹 角的正切值来表示。利用 DEM 来解求地面坡度值时所 采用的方法有五种： ①四块法； ②空间矢量分析法； ③拟 合平面法； ④拟合曲面法； ⑤直接解法。其中前三种算法 用于解求地面 平 均 坡 度，后 两 种 算 法 用 于 解 求 地 面 最 大 坡度。
2． 2 用 MapGIS 生成 DEM 的方法
1） 获取高程数据，包括高程点、等高线、软断线（ 如边 界线） 、硬断线（ 如河流、山脊、陡崖） ；
2） 处理点线、设置参数；
收稿日期： 2011 － 11 － 15 作者简介： 赵 博（ 1976 － ） ，男，辽宁锦州人，高级工程师，本科学历，主要从事地理信息应用推广管理工作。
该系统采用webgis技术一方面实现了以浏览查询在线数据更新为主的应用系统的构另一方面可实现多级服务器和多用户协同工作方式使应用系统的构建跨越了部门和规模上的限制为教育资源的管理与公众服务提供了新的途径
第 35 卷 第 9 期 2012 年 9 月
测绘与空间地理信息
GEOMATICS ＆ SPATIAL INFORMATION TECHNOLOGY
图 7 坡度分带图界面 Fig． 7 Interface of slope zone
（ 下转第 55 页）
第9 期
王石岩等： 基于 NewMap 的教育地理信息系统的开发
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图、柱状图等形式显示。 6） 宏观决策 在系统中可 以 很 直 观 地 看 出 学 校 点 位 分 布，并 结 合
人口统计数据 为 新 校 区 的 选 址，学 校 的 划 片 等 提 供 决 策 支持。
3 结束语
本文简述了以 JavaScript 和 ASP． NET 为主要开发语 言，NewMapServer 为服务基础，建立教育地理信息系统的
设计与实现过程。该系统采用 WebGIS 技术，一方面实现 了以浏览、查询、在线数据更新为主的应用系统的 B / S 结 构，另一方面可实现多级服务器和多用户协同工作方式， 使应用系统的 构 建 跨 越 了 部 门 和 规 模 上 的 限 制，为 教 育 资源的管理与公众服务提供了新的途径。