中国沙漠数据库介绍及数据质量自评估

中国沙漠数据库介绍及数据质量自评估

一．数据来源

集中共享中国1：100万沙漠数据来源于全国沙漠数据库空间集成项目所建立的“全国1：10万沙漠空间数据库”。该项目以2000年的TM影像为信息源，利用遥感与地理信息系统技术结合以1：10万比例尺专题图成图要求，对我国的沙漠、沙地和砾质戈壁进行了专题制图，建立了分县以省为单元的全国沙漠、沙地和砾质戈壁现状数据库，并结合已有地理环境专题图信息分析了不同气候区沙漠、沙地数量及其组成类型。课题最终形成80年代与90年代两期1：10万中国沙漠戈壁分布图，并建立了我国第一个1：10万沙漠空间数据库，重点反映了我国沙漠的地理分布、面积大小、沙丘的流动性与固定程度。

根据相关资料，如沙区1：10 万地形图数据、沙区1：25 万DEM地形数据和1∶50万土壤质地分布图等，全国沙漠数据库形成了反映沙漠、沙地的等级和各分级指标（表1），而后根据对最新TM卫星图像的目视解译，按照一定的风沙运动规律，判断风沙地貌形态以及地表植被覆盖程度，准确判定每个沙地图斑的流动或固定程度。

含量/% 含量(%) 盖度

(%)

流动沙地98-99 0.065 <5 密集的流动沙丘占绝对优

势，仅有一年生沙生植物半流动沙地93-98 0.267 5-20 流沙作大面积的区域分布，

灌丛沙堆密集，吹扬强烈半固定沙地91-93 0.359 21-50 片状流沙、吹扬灌丛沙堆及

风蚀相结合

固定沙地79-89 0.975 >50 大部分土地尚未出现流沙，

偶见有流沙斑点，原生植被

结构未被破坏。

该数据库已于2002年底完成，并通过了有关课题组的验收，数据库中包括全国有沙漠、沙地分布的直辖市、省份的流动沙地、半流动沙地、半固定沙地和固定沙地以及戈壁和部分盐碱地数据，总计23万余条数据。表2为数据库数据

记录项的详细名称及编码。

二．集中共享中国1：100万沙漠矢量数据处理步骤

本课题的集中共享中国1：100万沙漠数据库是在以上全国沙漠数据库的基础上，通过参考国家测绘局有关1：100万数据的成图规范，制定了一系列的标准，对原有数据库进行了适当的数据压缩和处理后形成的。主要步骤如下：1.分省矢量数据的无缝拼接

全国沙漠数据库提供了分省的沙漠矢量数据，由于原有数据库具有严格准确的地图投影、坐标系统，因此在拼接中实现了全国近30个直辖市、省份的沙漠数据的无缝拼接；

2.大地坐标和投影的转换

分省矢量数据拼接完成后根据集中共享课题的统一要求，空间数据要转换到统一的坐标投影下，集中共享中国沙漠数据的统一坐标系及投影为：坐标系：大地坐标系

投影：Albers正轴等面积双标准纬线圆锥投影

南标准纬线：25°N

北标准纬线：47°N

中央经线：105°E

纬向偏移：0°

经向偏移：东偏3000公里

椭球参数采用Krasovsky参数：

a=6378245.0000米

b=6356863.0188米

统一空间度量单位：米

3.数据的压缩与纠错

依据国家测绘局有关1：100万数据的成图规范，制定了一系列的数据删减和处理标准，在保障一定的1：100万数据精度的前提下，对原有数据库进行适当的数据删节和处理，得到中国1：100万沙漠矢量数据。

针对数据压缩处理中的空间错误，为了保证空间数据在以后的空间分析操作过程中数据质量不降低，需要设置统一的拓扑参数。ARC/INFO中设置如下：

Fuzzy： 10米Weed：100米

Snapping：10米Nodesnap：10米

Dangle： 60米

4.逻辑错误的改正

数据删减后的矢量数据中存在一斑多码、邻斑同码等空间数据逻辑错误，必须将其根据原有数据加以做纠错处理；

5.重建拓扑

最后再次建立拓扑，形成最终的中国1：100万沙漠矢量数据。

处理过程中尽量考虑了大数据量时会出现的复杂情况和运算速度问题，为保证最终的数据具有正确的逻辑关系和拓扑关系，处理前对典型地区的数据作了详细反复的试验，在确保处理结果正确无误后，将方法应用到实际的数据操作中。

完成后的集中共享中国1：100万沙漠矢量数据包括流动沙地、半流动沙地、半固定沙地和固定沙地以及戈壁和部分盐碱地数据共计95254条。由于数据量问题，在数据用ARCVIEW等软件的打开操作中，会有较长时间的等待，甚至死机，建议在ARC/INFO中打开，虽然操作速度相对较快，但也要减少一次显示的图形要素。

三．集中共享中国1：100万沙漠栅格数据处理步骤

中国沙漠1：100万栅格数据数据分两大部分，一是不分类型全国1：100万栅格数据；二是分类型全国1：100万面积比重栅格数据。

分类型全国1：100万栅格数据为中国1：100万沙漠矢量数据经过矢量到栅格的转换完成。具体处理时由于矢量数据较大，而对原矢量数据进行切割，而后分块进行矢量栅格转换，为保证最终数据在边沿处的数据拼接无误，对切割的格网进行了严格的制作，确保拼接中不会出现数据空白。

分类型全国1：100万面积栅格数据又具体分为六个子数据，也就是流动沙

地、半流动沙地、半固定沙地和固定沙地以及戈壁和部分盐碱地的每格网各类型所占面积，子数据格网的数据格式为浮点型。处理主要经过了矢量格式下的网格切割、面积统计、编程运算，最后将编程输出的ASCII数据文件利用GRID模块的数据转换命令得到栅格数据。

四．集中共享中国1：100万沙漠数据数据质量

表3 全国分省区的沙漠、沙地面积及比例（hm2,%）

省区

流动半流动半固定固定

总计面积

占全国

比例面积比例面积比例面积比例面积比例

新疆31455290 60.45 14095382 27.09 5087454 9.78 1397106 2.68 52035232 41.8862

内蒙12833773 25.93 9491884 19.18 14913818 30.13 12252173 24.76 49491648 39.8387

青海4226511 36.26 5329469 45.72 1872936 16.07 227362 1.95 11656278 9.3828

甘肃2282043 43.05 848724 16.01 1423782 26.86 745901 14.07 5300449 4.2666

陕西411631 35.08 49068 4.18 456669 38.92 255996 21.82 1173364 0.9445

西藏3141 0.35 83815 9.21 297006 32.64 526041 57.81 910003 0.7325

宁夏215241 26.08 86493 10.48 322506 39.08 201100 24.37 825340 0.6644

吉林27604 3.95 48218 6.9 344264 49.29 278364 39.85 698449 0.5622

河北4213 0.73 7685 1.33 120230 20.73 447766 77.22 579894 0.4668

黑龙江9 0 1204 0.32 109580 28.69 271170 70.99 381962 0.3075

辽宁2354 0.66 9190 2.56 160921 44.83 186464 51.95 358929 0.2889

河南2154 0.67 10387 3.25 77954 24.38 229192 71.69 319687 0.2573

山西443 0.2 82891 36.99 140767 62.81 224100 0.1804

山东3403 3.58 1674 1.76 5007 5.27 84912 89.38 94996 0.0765

广东17729 26.18 6300 9.3 13715 20.25 29983 44.27 67727 0.0545

海南14085 35.64 2603 6.59 6365 16.11 16465 41.66 39519 0.0318

福建4657 13.78 4740 14.02 8823 26.1 15581 46.1 33800 0.0272

广西1247 12.81 2202 22.62 6165 63.32 122 1.25 9736 0.0078

江西4716 52.85 4208 47.16 8923 0.0072

四川497 9.74 1469 28.8 2204 43.21 931 18.25 5101 0.0041

台湾1665 39.77 679 16.22 1536 36.68 307 7.33 4187 0.0034

北京1100 30.85 2466 69.15 3566 0.0029

天津2150 100 2150 0.0017

安徽470 27.49 1240 72.51 1710 0.0014

贵州234 16.02 1228 84.05 1461 0.0012

浙江407 52.05 149 19.05 227 29.03 782 0.0006

江苏717 100 717 0.0006

湖北402 98.77 5 1.23 407 0.0003

合计51510423 41.46 30081063 24.21 25318692 20.38 17319941 13.94 124230119 100

集中共享中国1：100万沙漠数据及全国沙漠数据库所得到的全国沙漠、沙