1、1辽宁省县级坡度分级图数据制作摘要：本文简要介绍了在辽宁省第二次土地调查中基于以 ArcGIS为平台的坡度图制作的技术路线与技术方法，制作完成以县为单位 1：1万分幅数据，包括坡度分级数据和坡度栅格数据，辽宁省县级坡度分级图数据的制作方法增强了数据成果的准确性，同时提高了工作效率。 关键词：坡度图；第二次土地调查；DEM；坡度级图 中图分类号：V217+.21 文献标识码：A 文章编号： 1、引言 地面坡度是重要的地形定量指标，辽宁省基础地理信息中心受辽宁省国土资源调查规划局委托，利用辽宁省 1：50000 比例尺 DEM数据数据，通过数学模型计算每个格网坡度值，形成坡度栅格数据。再依据坡度栅
2、格数据，按照第二次全国土地调查技术规程规定的耕地坡度分级要求，对地面坡度进行分级，制作辽宁全省域县级坡度分级矢量数据及按1：10000 比例尺分幅的坡度分级数据 。 2、技术路线与技术方法 2.1 坐标系统和软件平台 基于辽宁省县级坡度图成果的准确性与连续性的要求，根据辽宁省1：50000 比例尺 DEM数据分两个带：20 带和 21带，中央经线为 117度和 123度；最后要提交的 1：10000 比例尺分幅坡度数据要分为三个带：40带、41 带和 42带，中央经线为 120度、123 度和 126度，为保证21：10000 比例尺分幅坡度栅格数据、坡度分级栅格数据和坡度分级数据套合精度，应
3、首先 20带的 1：50000 比例尺 DEM数据转换为 40带的 DEM数据，将涉及到一部分 21带的 DEM数据转换为 40带的数据，将一部分21带的 DEM数据转换为 42带的数据。 选择一个 GIS软件平台主要从通用性、功能、制作要求等几个方面综合考虑， 经过对比，此次辽宁省县级坡度图选择了 ArcGIS9.2作为软件平台，进行坡度数据的处理，包括各类栅格数据的处理，坡度计算，坡度分级，矢量化，制图综合，界线光滑，图形裁剪合并，图斑平均高程计算，坡度分级图制作等，同时调用 ArcGIS Workstation完成线面拓扑关系的建立与维护，小图斑的自动综合等 2.2 坡度计算模型 根据利
4、用 DEM确定耕地坡度分级技术规定,利用坡度计算公式计算出每个格网的坡度值，生成坡度栅格数据图。 坡度计算公式： 式中、 分别表示东西方向与南北方向的高程变化率，P 为坡度。 辽宁省县级坡度图制作主要基于 DEM的坡度向算法是主要误差来源基础上，常用的坡度向算法模型（简单差分、二阶差分、三阶不带权差分、三阶距离平方权差分等）精度进行分析和研究。 在本项目中，利用 1：5 万 DEM数据进行坡度计算采用的是美国 ESRI公司的 ArcGIS9.2软件，其使用的坡度计算模型是三阶反距离平方权差分的方法。 32.3 坡度制作方案 根据第二次土地调查技术规程 （TD/T 1014-2007）的规定，耕
5、地坡度要分为 5个级别，即2、26、615、1525、25。 尽管已经对辽宁省的 DEM数据分为三个部分（40 带、41 带和 42带）分别进行处理，但由于数据量太大和软件的限制，在执行坡度分级栅格数据矢量化和合并小图斑两个步骤时，还是会出现死机现象，因此对分块区域的大小不断进行调整，最后，将辽宁省分为 17个区域进行处理，其中 40带分了 6个区域，41 带分了 8个区域，42 带分了 3个区域。 将分幅坡度分级栅格数据经过矢量化、图幅边界裁剪、图斑综合、界线 滑、接边处理、拓扑重建形成分幅坡度分级矢量数据。其中图斑综合参考按照技术设计书的要求，要将图上面积小于 30平方毫米的坡度分级图斑并
6、入邻近图斑。 在 1:1万图上，30 平方毫米等于实地面积 3000平方米，也就是要将实地面积小于 3000平方米的坡度分级图斑并入邻近图斑。1：5 万 DEM数据的格网间距是 25米，最小图斑单元面积为 2525米 = 625平方米，因此，含有 4个或少于 4个单元的图斑（2500 平方米）要并入邻近图斑，含有 5个或 5个以上的图斑（3125 平方米）要保留。 在实际工作中，这些小图斑并入了与之有最长边界的图斑当中。 我们使用 ArcGIS软件对图斑边界进行了光滑，ArcGIS 软件提供了两4种光滑方法：PAEK(Polynomial Approximation with Exponent
7、ial Kernel)和 BEZIER_INTERPOLATION，在这里我们采用了第一种方法，光滑容限差（Smoothing Tolerance）定为 25米 提交的数据包括坡度分级图（矢量）与坡度栅格数据图，按 1：1 万比例尺分幅，因此，要对数据进行裁剪处理。坡度分级图采用 1：1 万内图廓进行裁剪，坡度栅格数据图采用 1：1 万内图廓最小外接矩形外扩100米形成的图框进行裁剪。1：1 万内图廓采用 ArcGIS软件软件开发自动生成。 3 成果与讨论 3.1 成果说明 最后提交的数据比例尺包括 1：1 万分幅数据和分县数据，坐标系统为 1980西安坐标系，高程基准为 1985国家高程基准
8、，高斯投影，投影带为 40带、41 带和 42带，中央经线分别为 120度、123 度和 126度。 1：1 万分幅数据以县为单位，包括坡度分级数据和坡度栅格数据，坡度分级数据为 ArcInfo的 Coverage格式，坡度栅格数据的格式为ArcInfo的 Grid格式， 分县数据包括原始坡度数据、坡度栅格数据、坡度分级数据，原始坡度数据、坡度栅格数据的格式为 ArcInfo的 Grid格式，坡度分级数据为 ArcInfo的 Shape格。 ， 3.2 讨论 利用 DEM制作的坡度分级数据，基本上由软件自动处理，较少人工干预，栅格数据与分级数据套合精度非常高，但我们用 ArcGIS软件对图5斑
9、边界进行了光滑，因此个别图斑的标识点在处理后落到了邻近图斑当中，这就造成了图斑标识点错误，即有的图斑没有表示点，有的图斑有两个标识点，这就使拓扑处理时，有些图斑就为空值，有些图斑的值与实际值不相符。根据上面出现的问题，我们开发了相应的程序，专门检查数据中是否存在空值和多值现象，并对出现的错误逐一修改。 由于根据作业流程，先完成了 1：1 分幅坡度数据的制作，然后对1：1 万数据进行拼接，制作分县数据，在制作县级坡度数据时，共有 7个市 13个县涉及到跨带问题。对于跨带的县，我们制作坡度数据时，按照其县级政府所在地所处的分带确定中央经线。 4、结束语： 辽宁省土地利用坡度图和耕地坡度级图是辽宁省第二次土地调查的基础数据和重要成果，是土地调查数据库建设的重要组成部分，本项目利用 ARCGIS软件基于 1：5000DEM 数据制作坡度图， 对 DEM数据进行自动处理并结合人工干预，自动处理实现了大数据量的坡度图栅格数据、矢量数据的自动生成、面状数据的自动光滑、拓扑和裁剪。增强了数据成果的准确性，同时提高了工作效率。
