遼寧省第三次全國國土調(diào)查坡度圖制作

賈佳

（遼寧省基礎(chǔ)測繪院，遼寧 錦州 121003）

根據(jù)《國務(wù)院第三次全國國土調(diào)查領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室關(guān)于進一步核實第三次全國國土調(diào)查坡度數(shù)據(jù)的通知》和遼寧省第三次國土調(diào)查領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室《關(guān)于下達制作省級坡度圖項目生產(chǎn)任務(wù)的通知》，遼寧省三調(diào)辦委托省自然資源事務(wù)服務(wù)中心基礎(chǔ)測繪院開展遼寧省第三次全國國土調(diào)查坡度圖制作工作。

一、坡度圖工作內(nèi)容

利用遼寧省最新的DEM數(shù)據(jù)，制作遼寧省省級坡度柵格數(shù)據(jù)圖；根據(jù)耕地坡度分級要求進行坡度分級，生成坡度分級柵格數(shù)據(jù)圖；對坡度分級柵格數(shù)據(jù)圖進行矢量化，生成坡度分級矢量化數(shù)據(jù)；對矢量化數(shù)據(jù)進行圖斑綜合、界線平滑、拓?fù)渲亟ǖ忍幚恚罱K完成調(diào)查界線范圍內(nèi)全部調(diào)查區(qū)域坡度圖、相關(guān)數(shù)據(jù)制作、編制專業(yè)技術(shù)設(shè)計書、技術(shù)總結(jié)、質(zhì)量檢查報告等。

二、DEM數(shù)據(jù)

1.數(shù)據(jù)源

遼寧省1:1萬DEM數(shù)據(jù)覆蓋遼寧省大部分地區(qū)，均已通過驗收，作為全省縣級坡度圖生產(chǎn)制作的主要數(shù)據(jù)源。漏洞部分采用現(xiàn)有最新的1:5萬DEM數(shù)據(jù)作為補充數(shù)據(jù)源。收集到DEM數(shù)據(jù)成果以后地形發(fā)生變化，不對DEM數(shù)據(jù)進行更新，以現(xiàn)有DEM成果作為坡度圖制作的數(shù)據(jù)源。采用2000國家大地坐標(biāo)系，高斯-克呂格投影，3°分帶，坐標(biāo)單位為米。坐標(biāo)精確至小數(shù)點后2位。高程基準(zhǔn)采用1985國家高程基準(zhǔn)。

格網(wǎng)是與特定參照系相對應(yīng)空間的規(guī)則化棋盤狀布置，格網(wǎng)尺寸對應(yīng)柵格數(shù)據(jù)最小單元。1:1萬DEM 數(shù)據(jù)格網(wǎng)尺寸5米，1:5萬DEM格網(wǎng)尺寸25米。坡度柵格圖采用10米格網(wǎng)生成。

2.坡度柵格數(shù)據(jù)坡度柵格數(shù)據(jù)作為中間成果單獨整理保存

數(shù)據(jù)格式采用ArcGIS柵格數(shù)據(jù)集*.grid格式，以縣級為單位提交；數(shù)據(jù)成果命名：R_+縣區(qū)的行政區(qū)劃代碼+縣區(qū)名稱+PDT.grid。坡度分級柵格數(shù)據(jù)作為中間成果應(yīng)單獨整理保存，用于檢查驗收使用。數(shù)據(jù)格式采用ArcGIS柵格數(shù)據(jù)集*.grid格式，以縣區(qū)為單位提交；數(shù)據(jù)成果命名格式：RF_縣區(qū)的行政區(qū)劃代碼+縣區(qū)名稱+PDT.grid。坡度分級矢量數(shù)據(jù)，坡度分級矢量數(shù)據(jù)按照一定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲，以數(shù)據(jù)層形式存放在數(shù)據(jù)庫中。數(shù)據(jù)格式采用ArcGIS的*.gdb格式，以縣區(qū)為單位提交；數(shù)據(jù)成果命名格式：縣區(qū)的行政區(qū)劃代碼+縣區(qū)名稱+PDT.gdb；數(shù)據(jù)層命名為PDT。依據(jù)生產(chǎn)情況，制作坡度分級矢量數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)文件，以數(shù)據(jù)層形式存放在數(shù)據(jù)庫中。數(shù)據(jù)格式采用Access的*.mdb格式，以縣區(qū)為單位提交；數(shù)據(jù)成果命名格式：M_+縣區(qū)的行政區(qū)劃代碼+縣區(qū)名稱+PDT.mdb；數(shù)據(jù)層命名為M_PDT。

三、總體技術(shù)路線

收集和分析全省范圍內(nèi)最新的1:1萬DEM數(shù)據(jù)，對DEM數(shù)據(jù)進行坐標(biāo)系、完整性等檢查和轉(zhuǎn)換，然后按照縣域范圍進行DEM數(shù)據(jù)拼接和坡度計算，并按照規(guī)定的坡度分級標(biāo)準(zhǔn)進行坡度分級。在坡度分級的基礎(chǔ)上，生成矢量坡度分級圖，計算圖斑面積，最后用縣級行政界線分別對該坡度分級圖進行裁切，并對裁切后的數(shù)據(jù)進行檢查、整理，生成縣域范圍的坡度分級圖(圖1)。

四、DEM拼接

對分幅DEM數(shù)據(jù)進行預(yù)處理后，將DEM數(shù)據(jù)進行鑲嵌拼接處理，并疊加縣級行政區(qū)界線得到縣級DEM數(shù)據(jù)。遼寧省1:1萬比例尺DEM數(shù)據(jù)分為40°、41°、42°三個投影帶，中央經(jīng)線為120°、123°、126°。按照高斯-克呂格投影規(guī)則，遼寧省部分縣區(qū)涉及到跨帶，涉及跨帶的縣區(qū)，將中央經(jīng)線轉(zhuǎn)換成該縣區(qū)制作三調(diào)數(shù)據(jù)庫的投影帶。利用坡度計算公式計算出每個格網(wǎng)的坡度值，生成坡度柵格數(shù)據(jù)圖。計算時采用3×3窗口，利用坡度計算模型（表1）計算坡度值。每個柵格中心有一個高程值，分析窗口的DEM數(shù)據(jù)矩陣中連續(xù)移動完成整個區(qū)域的計算工作。坡度計算模型主要有二階差分、三階不帶權(quán)差分、三階反距離平方權(quán)差分等。生產(chǎn)作業(yè)時應(yīng)用ArcGIS軟件對縣區(qū)DEM數(shù)據(jù)進行坡度計算，生成坡度柵格數(shù)據(jù)圖。計算模型選擇三階反距離平方權(quán)差分(Horn算法)，可以滿足本項目的要求，若在作業(yè)過程中出現(xiàn)特殊情況，可根據(jù)不同區(qū)域特點用不同模型進行計算。

五、坡度分級

依據(jù)坡度柵格數(shù)據(jù)圖，按照耕地坡度分級，對地面坡度進行分級，形成覆蓋完整調(diào)查區(qū)域的坡度分級數(shù)據(jù)。進行坡度分級時，原則不打破圖斑界線，一個圖斑確定一個坡度級。當(dāng)一個圖斑含有兩個以上坡度級時，原則上以面積大的坡度級為該圖斑坡度級；但不同坡度級界線明顯的，也可依界分割圖斑并分別確定坡度級。將坡度分級柵格數(shù)據(jù)進行矢量化處理，生成坡度分級矢量數(shù)據(jù)。對矢量化數(shù)據(jù)進行圖斑綜合、界線平滑、拓?fù)渲亟ā?shù)據(jù)裁切等處理。

主要包括以下內(nèi)容：將圖上面積小于30平方毫米的坡度分級圖斑按坡度級就低不就高原則并入鄰近圖斑。將寬度小于或等于1個格網(wǎng)尺寸的線狀坡度圖斑按平均配賦原則合并至相鄰圖斑中。坡度分級矢量數(shù)據(jù)的圖斑界線與坡度分級柵格數(shù)據(jù)空間位置偏移一般不超過1個格網(wǎng)，最大偏移量不得超過2個格網(wǎng)。分縣、分區(qū)處理的坡度分級矢量數(shù)據(jù)，須進行接邊處理，接邊限差不得超過2個格網(wǎng)。對綜合后的圖斑界線利用“指數(shù)核的多項式近似(PAEK)”方法進行平滑處理，最后進行拓?fù)渲亟ǎ怪畬傩越Y(jié)構(gòu)同標(biāo)準(zhǔn)一致。用縣界對光滑后的矢量數(shù)據(jù)進行裁剪，生成以縣為基本單位的坡度分級矢量數(shù)據(jù)圖。