菜单

DEM系列教程:基于DEM的坡度分析,辅助水土保持规划

2019年7月12日 - LSV应用教程
坡度对水土保持规划设计具有决定性的作用,是土地利用规划和治理措施配置首先要考虑的因素。如何利用DEM对坡度进行分析?

DEM数据直接在免费软件LSV(图新地球桌面端)里就可以下载,软件自带谷歌地形、SRTM3(90米)、ASTER(30米)、ALOS(12米)、ETOPO(1.8千米含海底)等多种地形数据。

点击菜单栏“下载”,选择所需DEM,可以绘制矩形、多边形或者选择任意面范围下载。

下图是在LSV中下载的DEM数据加载到ArcGIS中的效果,还可以叠加该地区的高清影像(也可通过LSV免费下载):

接下来进行坡度分析,找到ArcToolbox工具 》3D Analyst工具 》栅格表面 》坡度功能:

弹出了坡度分析对话框,输入栅格地形数据,选择输出路径,输出单位默认DEGREE就好:

栅格地形数据

前两项很常规,重点是这个z因子,当输入了栅格后,z因子会弹出警告。ArcGIS所给出的帮助里这样解释z因子:

z 因子是一种转换因子,当垂直(或高程)单位与输入表面的水平坐标 (x,y) 单位不同时,可使用 z 因子调整垂直(或高程)单位的测量单位。

z 单位与输入表面的 x,y 单位不同时,可使用 z 因子调整 z 单位的测量单位。计算最终输出表面时,将用 z 因子乘以输入表面的 z 值。如果 x,y 单位和 z 单位采用相同的测量单位,则 z 因子为 1。这是默认值。

下面是如何确认z因子的方法说明:

当输入的栅格数据是球面坐标系时,z因子的正确使用尤为重要,其采用的十进制较多。如果输入表面栅格不再投影坐标系中,则从山体阴影中得到的输出看起来通常会很奇怪。这是由于在水平地面单位与高程z单位之间的测量存在差异。

由于经度的长度随着纬度而变化,因此需要为该纬度指定一个适当的z因子。如果x,y单位是十进制而z单位是米,则一些适用于特殊纬度的适当z因子如下表:

Latitude(纬度)单位:度

Z-factor(Z因子)

0

0.00000898

10

0.00000912

20

0.00000956

30

0.00001036

40

0.00001171

50

0.00001395

60

0.00001792

70

0.00002619

80

0.00005156

LSV所下载影像和地形数据默认的就是投影坐标系wgs84,正好符合上表的要求,对比上面的表格,本文实验中的影像区域纬度是30度左右,所以选择30度对应的z因子。

参数输入完毕,开始进行坡度分析。稍等片刻,分析完毕。结果如下图:

坡度分析
从绿色到红色渐变,坡度越来越大。那么坡度到底有什么意义和作用呢?

1984年中国农业区划委员会颁发《土地利用现状调查技术规程》对耕地坡度分为五级:即≤2°、2°~6°、6°~15°、15°~25°、>25°。地面坡度的不同级别,对耕地利用的影响不同。

≤2°一般无水土流失现象;2°~6°可发生轻度土壤侵蚀,需注意水土保持;6°~15°可发生中度水土流失,应采取修筑梯田、等高种植等措施,加强水土保持;15°~25°水土流失严重,必须采取工程、生物等综合措施防治水土流失;>25°为《水土保持法》规定的开荒限制坡度,即不准开荒种植农作物,已经开垦为耕地的,要逐步退耕还林还草。

坡度分析
坡度分析与国家标准和政策挂钩了,那分析结果意义就大了。

可以根据上述资料,把坡度分为五级,分级步骤如下:对坡度分析结果右键属性。弹出图层属性对话框,在符号系统节点下,左侧选择已分类,然后点击对话框右侧的分类按钮进入分类界面。

坡度分析结果
在分类对话框中,分类方法选为手动,类别选择为五类,在中断值界面中,手动输入刚才分级的临界值。可以看到,最后系统自动给分好了类。点应用,确定。

中断值界面
分析结果如图,可以非常清楚的看到坡度分析结果,然后结合该地区的高清影像,就可以看出来哪些地方不符合国家的耕地标准,哪些地方应该退耕还林,哪些地方适合作为耕地。

高清影像
高清影像
更多DEM应用教程,请持续关注LocaSpaceViewer。

LocaSpaceViewer是一款终身免费的基础地理信息软件。支持影像、地形(DEM)、地质图等100多种在线地图的便捷查看下载,支持TIF、MBT、KML、Excel、SHP等多种地理信息数据的格式转化和综合应用。

LSV下载

DEM系列教程:基于DEM的坡度分析,辅助水土保持规划》有1个想法

王静怡

非常有用

回复

发表评论

电子邮件地址不会被公开。 必填项已用*标注