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时间:2018-11-28
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1、DEM在土地总体规划中的应用分析摘要:对DEM中的坡度信息以及海拔信息进行有效提取,以密度分析思路为基础,在ArcGIS环境中对试验区地貌进行生成,在土地规划利用土地、编制土地利用、土地划分中可以发挥巨大的作用。本文主要针对土地总体规划中DEM的应用进行分析。中国8/vie 关键词:土地利用;规划;DEM 中图分类号:P208文献标识码:A 土地勘测定界是土地征收利用、土地划拨出让以及土地的流转、土地规划、土地整理、土地开发等工作中至关重要的技术工作,同时该项工作的技术难点又在于计算各类占地面积。在《土地勘测定界规程》中针对土地面积有着明确的规定,地表
2、在平面的投影所占面积即土地面积,但在实际的土地利用规划中,土地所有权人往往对依照规程所划分的面积并不认可,尤其在农用地流转过程中,依照规程所得到的土地面积往往比农民认知的面积要少,因此农民会要求重新测量,但实际上这一测量精度是准确的。这种差距主要来自于农民所认知的土地面积为地表面积,而依照规程测量的土地面积为地表投影面积,并且坡度越大二者之间的差异也越大。为了减少甚至消除地表面积和投影面积的差异,则应当寻找一个方法计算地表面积。实际生活中地表往往是起伏不规则的,其表面积无法用确切的数学模型予以表达,因而就无法精确地利用数学公式计算出精确的地表面积。虽然采用一
3、些其他的方式可以尽可能地对地表曲面进行模拟,提高计算结果的精确度,但是往往还是会存在一定的差距。 1.DEM概述 但是随着信息技术不断发展,测量技术也不断得到革新,数字化测图技术开始被应用于地形测图中。利用数字化测图技术可以有效弥补传统测量中的不足,提高测量计算精度,令局部地表面积的高精度计算成了可能。利用数字化测图进行地形数据以及地物数据的采集,其特征点利用三维坐标表述,相邻两点之间相互连接可以形成空间三角形,从而构成连续坡度,用以表述现实中地表的起伏,这种表述方式也是DEM的表示方法之一,而这些空间三角形面积的总和便可以对应相应地表面积,从而提高地表
4、面积的精确度。 2.提出问题 数字地形模型作为一种数字表达形式,可以准确地表述地表形态属性,并且这种数字描述方式具有一定的空间位置特征以及地形属性特征。在该模型中,若地形属性作为高程,那么其是数字高程模型,即DEM。在地理空间中,高程作为第三位坐标存在,而在传统的地理信息中,以二维的形式构建地理信息,数据结构为二维结构,DEM则是三维地形模型构建的必要补充。通常情况下,DEM使用高程矩阵表示,而高程矩阵由地表规则的网格单元组成。广义上的DEM除了上述表示外,还包含了三角网、等高线等地面高程数字。DEM在地理信息系统构建DTM中起到了基础作用,为DTM的建
5、立提供可靠的数据保障。而其他地形要素例如坡向、坡度等要素,则可以间接、直接通过DEM导出,这类地形要素一般称作“派生数据”。正是由于各类地形参数都可以从DEM中提取,因此该技术在土地规划利用中得到了广泛的认可。 对各区域、种类、行业用地进行统筹协调是土地利用规划编制的前提,土地利用�划的目的是合理调整土地利用布局及利用结构,其工作重点在于确定耕地、基本农田规模范围,掌握生态用地、城镇用地以及基础设施用地的分布和面积,对区域土地用途进行总体规划,并制定相关规则约束土地用途。自然环境下,土体用途会受到坡度因素、坡向因素以及海拔因素的影响。例如在界定生态保护区时
6、,主要依据自然地貌特征划分,例如山脚线、山脊线等自然界线。而确定建设用地管制分区的扩展分区时,也需要综合考量自然地貌。DEM是可以最大程度地反应地表真实性的数字模拟手段,而在土地利用规划中应用DEM,可以有效提高土地总体规划的科学性、合理性。 3.DEM的实际应用 3.1提取坡度 ArcGIS空间分析模块中的Slope的命令从DEM中提取实验区的坡度分布数据。在处理过程中应注意DEM高程数据的单位是否与水平距离的单位一致,如不一致应在坡度分析对话框的z参数中调整。坡度数据分布的范围理论上在0°~90°,但由于是以像元为单位进行计算,分析结果细节表现过于
7、明显,某一等级坡度区内可能有破碎的其他等级坡度数据存在,不符合实地地貌情况。 3.2处理高程数据处理 DEM数据中主要应用到的数据包括海拔和坡度,由于涉及高程数据与坡度数据的叠加,而实验区海拔在125m~685m,因此需将高程数据标准化到坡度分布数据范围内。采用线性变换的方法将高程数据标准化到坡度分布范围0°~90°之间。标准化公式为: X=kx+b(1) 式中:x为原始数据;X为标准化后的数据;k、b为变换常数。 计算可知,k=9/56,b=-1125/56。 3.3叠加栅格数据 DEM中的高程与坡度在一定程度上存在相关性,且两因素在土地利用
8、总体规划的影响方式类似,因此在考虑两者的共同作用时可
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