辽宁省内低丘缓坡勘测及成果数据库建立

2014-12-04 15:35:04    来源:中国地理信息产业协会

摘要:我国土地资源稀缺,合理开发低丘缓坡是解决工业、农业、住房和城建等问题的解决方向。本文以辽宁省为作业区来介绍一下辽宁低丘缓坡调查任务。

一、引言

改革开放以来,辽宁省经济快速发展,工农业产值均有较大的增加,但发展仍不平衡,中部及沿海地区经济较发达,人类生产、社会活动频繁,人口众多,辽西北山区经济仍然不发达,人类生产、社会活动一般,人口密度相对较小。为了加强土地资源管理,合理利用好每一寸土地,辽宁省国土厅决定对省内低丘缓坡进行一次全面普查。


二、低丘缓坡简介

低丘缓坡属于丘陵地形的一种小型形式。低丘缓坡一般分泊在海拔在10米以上,200以下,相对高度一般不超过200米,起伏不大,坡度较缓,地面崎岖不平,由连绵不断的低矮山丘组成的地形。低丘缓坡一般没有明显的脉络,顶部浑圆,是山地久经侵蚀的产物。低丘缓坡在陆地上的分布很广,一般分布在山地或丘陵与平原的过渡地带,在欧亚大陆和南北美洲,都有大片的低丘缓坡。低丘缓坡地区降水量较充沛,适合各种经济树木和果树的栽培生长,对发展多种经济十分有利。


三、工作区概况

3.1自然环境条件

辽宁省位于中国东北地区的南部,是中国东北经济区和环渤海经济区的重要结合部。陆地面积14.59万平方公里,占中国陆地面积1.5%。省内地势大体为北高南低,从陆地向海洋倾斜;山地丘陵分列于东西两侧,向中部平原倾斜。地貌划分为三大区:


3.1.1.东部的山地丘陵区

此为长白山脉向西南之延伸部分。这一地区以沈丹铁路为界划分为东北部低山地区和辽东半岛丘陵区,面积约6.7万平方公里,占全省面积的46%。东北部低山区,此为长白山支脉吉林哈达岭和龙岗山之延续部分,由南北两列平行的山地组成,海拔500~800米,位于东部山区的花脖子山,为本省最高点。辽东半岛丘陵区,以千山山脉为骨干,北起本溪连山关,南至旅顺老铁山,长约340公里,构成辽东半岛的脊梁,山峰大都在海拔500米以下。区内地形破碎,山丘直通海滨,海岸曲折,港湾很多,岛屿棋布,平原狭小,河流短促。


3.1.2.西部山地丘陵区

由东北向西南走向的努鲁儿虎山、松岭、黑山、医巫闾山组成。山间形成河谷地带,大、小凌河发源地并流经于此,山势从北向南由海拔1000米向300米丘陵过渡,北部与内蒙古高原相接,南部形成海拔50米的狭长平原,与渤海相连,其间为辽西走廊。西部山地丘陵面积约为4.2万平方公里,占全省面积29%。


3.1.3.中部平原

由辽河及其30余条支流冲积而成,面积为3.7万平方公里,占全省面积25%。地势从东北向西南由海拔250米向辽东湾逐渐倾斜。辽北低丘区与内蒙古接壤处有沙丘分布,辽南平原至辽东湾沿岸地势平坦,土壤肥沃,另有大面积沼泽洼地、漫滩和许多牛轭湖。


3.2经济地理概况 

省内交通运输发达,基础设施完备。铁路、公路、航空、港口立体交叉、四通八达。 航空:中国北方航空公司总部设在沈阳市大东区东塔机场内。北航在辽宁境内有4个航管站、8个机场,其中国际机场2个。辽宁省海岸线长,沿海港口多。现在投入使用的国际国内客货运输大中型港口6个、港区11个。辽宁铁路运输发达,铁路干线、支线纵横交错。辽宁公路网四通八达,乡乡通公路、行政村通公路比例达95%。


四、任务计划

4.1资料的准备与整理

本次低丘缓坡调查,采用1:10000DEM数据,利用ARCGIS软件采用先进的算法计算地形的坡度,它考虑了地形曲面特性,另一方面,格网的坡度值计算采用3×3窗口,考虑了邻接单元对其影响,极大地提高了数据精度,避免了人为因素和误差,得到更加准确、客观、真实的坡度数据,从而大大提高了数据的质量,并通过计算机来处理数据,也极大地提高了工作效率。数据中已有的1:10000DEM数据是经测绘局质检站验收合格的数据,质量控制实行两级检查一级验收制度。特别是在DEM的生产过程中采用由DEM反生成等高线套合检查,检查同值等高线的偏离值,对超出限差的区域加测特征点线重新内插DEM,直到达到满足精度要求为止,此流程在数据的生产过程中保证数据的精度起重要作用。全省DEM主要分布在辽宁省中部的锦州、盘锦、沈阳地区,东部的昌图、西丰、清源、新宾、桓仁及凤城和东港,辽南地区的盖州市和大连市区,其他地区均无DEM。资料的大部分生产时间为近几年,最早为2005年,资料现势性较好,最新数据位为2011年生产。现有DEM的生产是通过航测成图方式获取,DLG数据通过检查,拼接数据合格后生成合格的DEM,可利用数据需经过再次查缺补漏,满足要求后,生成DEM,要求矢量化的误差严格控制在1:10000DLG的生产精度内。


4.2 技术路线和工作流程

工作流程如下图:




五、低丘缓坡调查任务具体实施步骤

5.1  DEM数据的制作与检查

制作方法:根据原始数据格式和软件功能的要求,DEM数据制作方法主要分为高程数据提取、DEM数据制作、DEM数据检查三个过程。


5.1.1 高程数据提取

需要提取的高程数据为等高线和地表高程点要素;桥面、坝顶等非地表高程点单独归类,不参与构TIN。处理与高程有关的要素要注意:检查有无高程粗差,同一条等高线在图幅内应连续,赋同一高程值,制作DEM之前,确保提取的高程、等高线数据为1980西安坐标系,1985国家高程基准。


5.1.2 DEM数据制作

利用ArcGIS软件对高程数据构TIN,并将TIN三角网与等高线以不同颜色叠合显示,检查三角网与等高线之间关系的合理性。在TIN的基础上按5米格网间距内插DEM,并利用等高线进行符合性检验。


5.1.3 DEM数据检查

将DEM数据生成等高线,检查等高线与原始数据的套合精度,如出现不符值,应进行检查,合格后,重新生成DEM。


5.2 坡度计算

坡度定义为水平面与局部地表之间的正切值。以1:10000 DEM高程数据为数据源,应用ARCGIS软件计算坡度,它采用国际上常用的、先进的计算坡度和坡向的Horn算法计算。

 

5.2.1 坡度分级

坡度级别分为6°~15°、15°~25°共2个坡度级(上含不下含)。


5.2.2 获取坡度级别的方法

利用地类图斑层和坡度分级数据图层,利用ARCGIS的空间分析方法,根据地类图斑落在坡度图层的坡度级别,自动给地类图斑的坡度级别赋值,获取每个土地地类图斑的平均坡度,坡度级别分类图还能提供不同坡度的界线,根据此坡度界可以很容易将跨坡度等级的图斑分为只有一种坡度级别的多个图斑。


5.3 检查验收

为了保证坡度数据成果的质量,必须建立检查验收制度,院级质量控制严格按ISO9001标准的相关程序文件执行。在数据建设过程中,对可能引入误差的步骤和过程加以控制,对于过程中的一些指标和参数予以规定,确保系统数据质量的准确性。


5.3.1 数据源的质量控制,查看数据源DEM的精度及接边等是否满足生产坡度的要求

5.3.2 过程的质量控制

(1)数据格式转换:把DEM数据文件格式*.dem转为ArcGIS的栅格格式时,转换后,检查高程值的正确性和合理性。

(2)在数据格式从栅格转矢量时检查其空间及属性值的一致性;

(3)数据接边检查,相邻图幅要素属性是否一致及几何图形接边检查;

(4)坡度分级,采用定义一个坡度级别的分类文件,不同县分幅计算时装入此文件,这样就完全保证坡度分类的正确性。 

(5)不同数据格式转换前后,通过软件叠加显示检查其空间图形及坡度级别的正确性,特别是要检查面状数据的弧段圆滑前后其坡度值的一致性。

(6)小于上图的图斑面积是否并入邻近图斑。


5.3.3.成果数据的质量检查

主要是属性精度检查,检查层要素属性值的正确性和属性项的代码,即坡度级别的正确性,每个县的检查量计算如下:按1:10000的标准分幅,在每分幅的每个坡度级别选取1个位置点检查,则5个坡度,需查5个点。


六、提交成果

 全省按县分幅的地形坡度数据图层和坡度分级数据图层,由于全省的DEM生产方式不一样,导致不同测区的数据接边可能会存在困难,所以只保证每个县幅内的数据接边精度。以县为单位提交数据成果,格式为SHP,ARCGIS的Geodatabase库二份,其中E00为最常用的不同地理信息系统数据交换的格式,便于给土地利用现状数据库的不同生产单位使用。  

提交成果有:

省1:10000地形坡度数据图层,栅格类型,GRID格式。

省1:10000地形坡度分级数据面状图层,矢量类型,格式为SHP、Geodatabase库二种。

以县为单位的低丘缓坡图层,矢量类型,格式为SHP、Geodatabase库二种。

以市为单位的低丘缓坡地类分类面积统计表。

以县为单位的低丘缓坡地类分类面积统计表。


七、结束语

“没有耕保对不起后代,没有发展对不起当代。”如何破解“两难”,实现可持续发展?合理有序地开发利用低丘缓坡,是破解难题的一条可行路径。低丘缓坡大多分布在山区和平原之间的过渡地带,具有重要的纽带作用,一旦利用不当,不仅不利于本区域生态环境,也会给相关地区造成严重隐患。因此,加强对低丘缓坡分类调查与环境评估,切实“避免盲目扩张式开发”,向山地拓展生产、生活空间,保留珍贵的平地农田,我们的粮食安全将得到保障,我们的经济还可以快速发展。 

 

参考文献:

《低丘缓坡大有潜力》       国瑞    中国土地   2011年08期 

《多策并举 跨上新台阶》    马进仓  资源导刊   2008年02期

《聚焦低丘缓坡开发利用》   刘振国  中国国土资源报


作者:辽宁省基础测绘院     魏  红


原标题:浅谈辽宁省低丘缓坡调查任务


声明:中国勘测联合网登载此文出于传递更多信息之目的,并不意味着赞同其观点或证实其描述,文章内容仅供参考。