生态环境敏感等级分析

1.实习目的

为保护生态环境，某地区计划从地形、植被、水体三个方面开展生态环境敏感性分析研究。请你根据所学知识回答以下问题：

2.实习内容及要求

（1）数据说明（见“Data”文件夹）

1、dem.tif：某地区的数字高程模型；

2、vegetation.tif：该地区植被覆盖的信息。

（2）要求

根据提供的数字高程模型，

【1】计算“vegetation”图层范围内的坡度、坡向；

【2】提取“vegetation”图层范围内的河流线数据（不考虑图层范围外部的影响，汇流临界值为1000）；

【3】在“vegetation”图层范围内，计算每个栅格到最近河流栅格的直线距离值；【4】地形、植被、水体方面的生态因子及其对该地区的敏感性等级见表1和表2。请根据表1中各因子权重值，加权计算该区域的生态敏感性信息，并按照表3的敏感性等级分类方法，绘制该地区的生态敏感性等级分布专题图。

【5】根据你的解决方案，开发一个应用型GIS系统，该系统需要具备加载数据、浏览数据、查询数据等基本功能，其它功能不需编写代码，但应在程序界面上体现。（注：需提交GIS应用系统的源码文件和可执行应用程序）

表1 生态因子及其影响范围所赋属性值

3. 实习步骤与结果

加载DEM和“vegetation”数据，并设置地理环境，将输出坐标系和处理范围设置为和“vegetation”图层一致。

图2-1

【1】计算“vegetation”图层范围内的坡度、坡向；

（1）打开求坡度的工具（Spatial Analyst Tools->Surface->Slope）输入栅格数据DEM，输出Slope_tif1。

图2-2

坡度结果如图：

图2-3

（2）打开求坡向的工具（Spatial Analyst Tools->Surface->Aspect）输入栅格数据DEM，输出Aspect_tif1。

图2-4

坡向结果如图：

图2-5

（3）对坡向图层按表1中“分类”进行分类符号化。

图2-6

图2-6

【2】提取“vegetation”图层范围内的河流线数据（不考虑图层范围外部的影响，汇流临界值为1000）；

（1）洼地填平（Spatial Analysis Tools->Hydrology->Fill），输入DEM数据。

图2-7

填洼后结果如图：

图2-8

（2）水流方向计算（Spatial Analysis Tools->Hydrology->FlowDirection），输入填洼数据“Fill”，得到流向栅格图。

图2-9

求得流向结果如图：

图2-10

（3）水流积聚计算（Spatial Analysis Tools->Hydrology->Flow Accumulation），输入流向数据“FlowDir_Fill1”。

图2-11

得到该地区水流量图：

图2-12

（4）提取河网栅格（Stream_Raster），使用Spatial Analysis Tools中的栅格计算器(Spatial Analysis Tools->Map Algebra->Raster Calculator)，表达式：“FlowAcc_Flow1”>1000，将水流积聚栅格二值化为0和1。

图2-13 图2-14

（5）再用栅格计算器选出值为1的河网栅格（Stream_Raster）数据，表达式：“FlowAcc_Flow1”==1。

图2-15 图2-16

【3】在“vegetation”图层范围内，计算每个栅格到最近河流栅格的直线距离值；（1）采用欧氏距离（Spatial Analysis Tools->Distance->Euclidean Distance）计算每个栅格到最近河流栅格的直线距离值，输入Stream_Raster数据。

图2-17

得到欧氏距离结果如图：

图2-18

（2）对“EucDist_Stream”图层按表1中“分类”进行分类符号化。

图2-19

符号化结果：

图2-20

【4】地形、植被、水体方面的生态因子及其对该地区的敏感性等级见表1和表2。请根据表1中各因子权重值，加权计算该区域的生态敏感性信息，并按照表3的敏感性等级分类方法，绘制该地区的生态敏感性等级分布专题图。

（1）对坡度因子进行重分类（Spatial Analysis Tools->Reclass->Reclassify），转化量化后敏感度等级分类。

图2-21

图2-22

（2）先按表1要求对DEM高程分成5类，再对植被范围内的高程因子进行重分类，转化量化后敏感度等级分类。

图2-23

图2-24

图2-25

（3）对坡向因子进行重分类，转化量化后敏感度等级分类。

图2-26

（4）对植被因子进行重分类，转化量化后敏感度等级分类

图2-27

图2-28

（5）对水系因子进行重分类，转化量化后敏感度等级分类。

图2-29

图2-30

（6）对河流缓冲因子进行重分类，转化量化后敏感度等级分类

图2-31

图2-32

（7）根据表1中各因子的权重，加权总和（Spatial Analysis Tools->Overlay->Weighted Sum）计算出该区域的生态敏感性信息。

图2-33

图2-34

（8）按表3对Weighte_Sum图层进行敏感等级分类。