坡度图制作方法

坡度图制作方法

1 坡度分级标准

按照耕地坡度分级的要求，对耕地坡度分为五级，即小于等于 2°为Ⅰ级，大于 2°、小于等于 6°为Ⅱ级，大于 6°、小于等于 15°的为Ⅲ级，大于15°、小于等于 25°为Ⅳ级，大于 25°的为Ⅴ级。

2 坡度计算公式及模型

坡度计算公式

式中 dz/dx、dz/dy 分别表示 x、y 方向的偏导数。

坡度计算模型

坡度计算时采用的模型：

［dz/dy］＝（（c＋2f＋i）－（a＋2d＋g）（/8*x－cell－size)

［dz/dy］＝（（c＋2f＋i）－（a＋2d＋g）（/8*x－cell－size）

上式中的 a，b，……i 为下图中 e 中心格网周围网点的高程。

3数据检查

在数据检查中，部分区域 DLG与 DEM数据存在不固定的偏移误差，局部地方的误差达到 75m ×25m，故对采用 DEM数据制作耕地坡度图的方案变更为：利用DLG 数据制作有耕地且耕地坡度大于 2°的地区。由于杨凌一些农业区地形地貌及耕地分布情况复杂，条状和碎小图斑较多，如采用按实地面积不小于3000 m的要求进行综合取舍时，失去了耕地地块坡度的真实性。故对坡度矢量数据未进行综合取舍和光滑处理，计算耕地坡度时直接使用。对未涉及耕地坡度的县市，经分析DEM数据的精度能够满足在其他方面使用坡度图的需求，则利用原DEM数据进行制作坡度图，并对矢量数据按要求进行了综合取舍和光滑。

4 坡度栅格图制作

DLG-TIN-DEM 转换的工作流程

利用地形图等高线（DLG）高程数据，创建 TIN表面数据（不规则三角形格网），并制作成格网宽度符合规程标准的 DEM数据，同时与其他的 DEM数据进行接边检查和处理。

（1）为了减少数据接边中可能出现的一系列问题，通过拼合辖区内 5 万比例尺分幅图等高线的方法，形成覆盖本辖区的等高线数据，并将拼好的原始等高线投影到本辖区中央子午线的平面直角坐标系统上。

（2）利用等高线数据的高程属性生成 TIN(不规则三角形格网)

（3）利用 TIN 数据生成覆盖本辖区的 DEM数据，其栅格数据的最小宽度为 25m×25m。见图 2。

DEM—坡度分级栅格图的工作流程

（1）数据拼接

对分幅的 1∶5 万和 1∶10 万 DEM数据分带进行拼接，分别按 15 带、16 带、17 带、18 带进行数据拼合。

（2）乡镇级单位 DEM数据的提取

①不跨带的乡镇级单位 DEM数据的提取。为保证栅格数据与相邻县数据的栅格接边，对乡镇界做了100m 的缓冲区，然后通过掩膜提取 DEM数据。

②跨带的乡镇级单位 DEM数据的提取。对在分带中的乡镇级单位 DEM数据利用乡镇界分别做 100m的缓冲区作为掩膜，分带对 DEM数据进行提取。

③坡度栅格分级图制作。应用 ARCGIS 下计算坡度工具进行坡度（以度为单位）计算（跨带的分带进行计算），形成坡度栅格分级图，格式为 Geotiff。见图 3。

坡度矢量图制作

（1）对生成的坡度分级栅格数据进行矢量化处理（跨带的乡镇分带处理）。

（2）采用 ARCGIS 软件的 CONVERSION TOOLS工具，对矢量图斑进行综合（跨带的分带进行取舍）。矢量要求：

①对有些纯牧业或耕地坡度小于 2°的乡镇，按实地面积不小于 75000m2的要求进行综合取舍，坡度分级图斑按坡度级别就高不就低的原则并入临近图斑。

②将宽度小于或等于 1 个格网的现状坡度图斑按平均赋予至相邻图斑的原则并入临近图斑。

③矢量数据的图斑界限与坡度图斑栅格数据空间位置偏移不超过 2 个格网。

④对分割区的坡度分级矢量数据接边误差不超过2 个格网。

⑤其他有耕地坡度大于 2°的若干个乡镇未进行综合取舍。

（3）对跨带的乡镇级单位数据分别进行图斑综合处理后，将分带综合取舍的数据投影为球面坐标进行拼接，然后投影到对应的 3 度分带上。

（4）对综合后的图斑界线进行平滑处理，拓扑重建，使之属性结构同标准一致，其格式为SHP。

（5）用乡镇界对光滑后的矢量数据进行裁剪，生成以乡镇为单位的坡度分级矢量图。

总结