立地类型划分

（二）立地类型划分1、坡向图制作（1）坡向初级分布图生成打开ArcMap 程序，并加载调查区（马连滩）DEM 数据。

打开ArcToolbox ，选择Spatial Analyst 工具→表面分析→坡向（图23），生成马连滩坡向初步分级分布图（图24）。

图23 坡向提取工具 图24 马连滩坡向提取结果（2）坡向分类利用中重分类的功能（重分类）功能对上一步生成的坡向分布结果进行分类。

选择Spatial Analyst 工具→重分类→重分类工具，弹出对话框（图25）；点击对话框中“分类”按钮，弹出对话框（图26），根据“坡向方位界定标准”（表3），对调查区坡地的坡向进行分类，先重分类为3类：0-112.5°、112.5-292.5°、292.5-360°，点击确定。

右键重分类后的图层，点击“打开属性表”→“添加字段”，添加字段（如坡向），字段类型选择为“文本”。

根据表3，0-112.5°和292.5-360°为阴坡，112.5-292.5°为阳坡，在新添加的字段中输入阴坡或阳坡（图27），得到重分类结果（图28）。

表3 坡向方位界定标准坡向Aspect方位Orientation 方位角azimuth angle （°）阳坡 Sunny Slope南 South 157.5 - 202.5 东南 Southeast112.5 - 157.5西南 Southwest202.5 – 247.5 西 west 247.5 - 292.5 阴坡 Shady Slope北 North 337.5 - 22.5 西北 Northwest292.5 - 337.5 东北 Northeast22.5-67.5 东 East67.5- 112.5图25打开重新分类工具图26分类方法确定图27坡向属性编辑图28坡向重新分类结果（3）去除小斑块划分结果中存在大量面积很小，在实际生产中没有意义的斑块，可合并到邻近的大斑块中。

在ArcToolbox中，按照路径：Spatial Analyst工具→栅格综合→众数滤波（图29），打开“众数滤波”对话框（图30）。

将上一步重分类的结果进行输入，“要使用的相邻要素数”选项中选择“FOUR”，“替换阈值”选项中选择“MAJORITY”，点击确定。

查看属性表（打开属性表）中“坡向”字段，若没有，则需重新添加（添加字段）。

图29 图30（4）矢量化将去除小斑块的坡向图矢量化，在ArcToolbox中按照路径：转换工具→由栅格转出→栅格转面，打开栅格转换矢量（栅格转面）工具。

指定输入输出路径；选中“简化面”单选框；“字段”选项中选择“poxiang” （图31）。

确定输出矢量（图32）图31 栅格转换矢量工具图32 转换成矢量结果显示2、坡度图制作（1）坡度因子初步提取在ArcMap中，加载调查区（马连滩）DEM数据。

打开ArcToolbox，选择Spatial Analyst 工具→表面分析→坡度工具（图33），生成马连滩坡度初步分级分布图（图34）。

图33 坡度提取工具图34 坡度提取结果（2）坡度分级分级利用重分类的功能（重分类）对上一步生成的坡度分布结果进行分级。

选择Spatial Analyst工具→→工具，弹出对话框（图35）；点击对话框中“分类”按钮，弹出对话框（图36），按照“坡度因子等级表”（表4），对上步初步提取的坡向进行分级，此处分为2类。

右键重分类后的图层，点击“打开属性表”→“添加字段”，添加字段（如坡度），字段类型选择为“文本”（图37），得到分级后的结果（图38）。

图35 坡度分级工具图36 坡度重新分级设置表4 立地类型划分坡度因子等级坡度等级Slope Ranking 坡度Slope Degree (°) 平缓坡Gentle 0 - 15斜坡Incline 16 - 25陡坡Steep 26 - 35暂不可造林地Temporarily unavailable> 35 afforestation land图37 坡度属性编辑图38 坡度分级结果（3）去除小斑块将重分类的结果去除小斑块，在ArcToolbox中按照路径：Spatial Analyst工具→栅格综合→众数滤波，打开“众数滤波”对话框（图39）。

选择重分类的结果进行输入“要使用的相邻要素数”选项中选择“FOUR”，“替换阈值”选项中选择“MAJORITY”，点击确定。

查看属性表（打开属性表）中“坡度”字段，若没有，则需重新添加（添加字段）。

图39（4）矢量化在ArcToolbox中按照路径：转换工具→由栅格转出→栅格转面，打开栅格转换矢量（栅格转面）工具（图40）。

指定输入输出路径；选中“简化面”单选框；“字段”选项中选择“podu”。

确定，输出矢量（图41）。

图40 栅格转换矢量工具图41 坡度图层栅格转矢量结果3、坡位图制作（1）山脊沟底线的提取①提取坡向数据点击DEM数据，使用表面分析工具中的坡向（Aspect）工具，提取DEM的坡向数据层，命名为A。

②提取坡度数据点击数据层A，使用表面分析中的坡度（Slope）工具，提取数据A的坡度数据，命名为SOA1。

③生成反地形DEM使用空间分析工具中的栅格计算器，由路径Spatial Analyst工具→地图代数→栅格计算器，用最大高程值H（此处H=1376.93）减去DEM，公式为:1335.57-“DEM”，得到与原来地形相反的数据层，即反地形DEM，命名为R-DEM。

④基于反地形DEM数据求算坡向值利用反地形DEM数据，并使用空间分析工具的Aspect工具，求算R-DEM的坡向值。

⑤求算反地形坡向变率利用SOA法求算反地形的坡向变率，对上一步求出的R-DEM坡向值再求算坡度值Slope，即得到反地形的坡向变率，记为SOA2。

⑥消除坡向变率误差使用空间分析工具中的栅格计算器，Spatial Analyst工具→地图代数→栅格计算器，公式为SOA=((“SOA1”+“SOA2”)-Abs(“SOA1”-“SOA2”))/2，即可求出没有误差的坡向变率SOA。

⑦求算坡向平均值再次点击初始DEM数据，使用空间分析工具集中的栅格领域计算工具，Spatial Analyst 工具→邻域分析→ 块统计；设置统计类型为平均值（Mean），领域的类型为矩形，大小为11×11，记为B。

⑧求算正负地形的分布区域使用空间分析工具集中的栅格计算器，由Spatial Analyst工具→地图代数→栅格计算器，公式为C=“DEM”-“B”，即可求出正负地形的分布区域。

⑨求算山脊线使用空间分析工具集中的栅格计算器，公式为Ridge=(“C”>0)&(“SOA”>85.5)，即可求出山脊线。

利用ArcToolbox中Spatial Analyst 工具→栅格综合→众数滤波工具，对山脊线中小斑块进行删除（方法同坡向坡度图层中小斑块的删除，图42）。

图42 山脊线提取图43 沟底线提取⑩求算沟底线同样，键入公式Valley=(“C”<0)&(“SOA>86.5)，即可求出沟底线。

利用ArcToolbox中Spatial Analyst 工具→栅格综合→众数滤波工具，对山脊线中小斑块进行删除（方法同坡向坡度图层中小斑块的删除，图43）。

（2）地形部位的生成①数据格式转换在ArcToolbox中按照路径：转换工具→由栅格转面→栅格转ASCII，以Ascii格式导出原始DEM，以及经过小斑块删除的山脊线、沟底线图层。

②地形部位的生成打开SimDTA相对位置指数计算模块Regional Topo. Attr.→Relative Position Index（图44），以Ascii格式输入DEM、山脊线、沟底线。

图44 SimDTA相对位置指数计算模块③分类按照表5的参数在AcrGIS中对地形部位进行分类（方法同坡向和坡度）。

右键重分类后的图层，点击“打开属性表”→“添加字段”，添加字段（如坡位），字段类型选择“文本”（图45），得到坡位分级结果（图46）。

图45 坡位属性编辑图46 坡位分级结果④转换成矢量将重分类后的地形部位，利用ArcToolbox中Spatial Analyst 工具→栅格综合→众数滤波工具，去除小斑块（方法同坡向和坡度），将去除小斑块后的地形部位转换成矢量。

在ArcToolbox中按照路径：转换工具→由栅格转出→栅格转面，打开栅格转换矢量工具（图47）。

指定输入输出路径；选中“简化面”单选框；“字段”选项中选择“坡位”。

确定，输出矢量，得到shapefile格式的地形部位矢量图（图48）。

图47 栅格转换矢量工具图48 地形部位图栅格转矢量结果表5 立地类型划分地形部位类型地形部位Landform Position 相对位置指数Relative Position Index山脊Ridge 0.75 ≤ P ij ≤1坡面Back Slope 0.25 ≤ P ij < 0.75沟底Valley 0 ≤ P ij < 0.254、立地类型图制作（1）叠置分析将地形部位、坡向、坡度在ArcGIS中做叠置分析中交集（Intersect）功能做叠置分析。

按照路径：分析工具→叠加分析→相交，打开“相交”工具（图49），输入三个立地因子矢量图层，参数保持默认。

右键新生成的立地类型图层，点击“打开属性表”→“添加字段”，添加字段（如立地类型），字段类型选择为文本，在立地类型字段上右键，选择“字段计算器”（图50）。

图49 叠置分析的交集（intersect）运算工具图50 立地类型属性（2）生成立地类型图在ArcToolbox中按照路径：转换工具→转为栅格→面转栅格，打开矢量转换栅格工具“面转栅格”。

指定输入输出路径；“值字段”中选择“立地类型”。

得到立地类型图（图51）。

图51 立地类型图（3）精度检验采用调查区前期积累的调查样地资料，将这些样地的坡向、坡度和地形部位信息输入ArcGIS，生成一个点状Shapefile图层，然后将该点状图层与立地类型划分结果的面状图层通过叠置分析（Intersect），得到在样地立地类型归属的点状shapefile图层。

通过比较叠置分析点状shapefile图层属性表中各样地立地因子信息与调查样地原始资料，如果三个立地因子完全吻合相同，则认为类型划分准确；如一个立地因子不同则记作有误差。

按没有误差的样地所占百分比统计分类精度。