数字高程模型 DEM 在城市规划综合适建性分析中的应用

《数字高程模型 DEM 在城市规划综合适建性分析中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、数字高程模型DEM在城市规划综合适建性分析中的应用一、研究背景和意义数字地形模型是地形表面形态属性信息的数字表达，是带有空间位置特征和地形属性特征的数字描述。数字地形模型中地形属性为高程时称为数字高程模型(DigitalElevationModel，简称DEM)。广义的DEM还包括等高线、三角网等所有表达地面高程的数字表示。在地理信息系统中，DEM是建立DTM的基础数据，其它的地形要素可由DEM直接或间接导出，称为"派生数据"，如坡度、坡向。目前，DEM广泛应用于城市规划和设计领域。利用ArcGIS的空间分析功能，可以对DEM数据进行表面特征提取，如等高线提取、坡度

2、提取、坡向提取等。对提取出的坡度特征，可以用于分析规划区的水土流失敏感性、城市建设的适宜性;提取的等高线和坡度分布信息，可以作为规划道路选线的依据;提取的坡向信息，可以作为城市建设用地布局以及人工林草建设的参考依据。本研究应用地理信息系统软件ArcGIS的空间分析功能，对规划区域的数字高程模型(DEM)提取坡向、坡度并分析出区域内潜在滑坡危险性的区域，最终得到规划区域内的适建性等级图，为该区域的建设用地规划提供参考。二、研究思路和方案1、数据规划区数字高程模型(dem)2、要求1)考虑到地面排水问题，要求坡度不小于0.3%，但地形过陡也将出现水土冲刷等问题，以及地形

3、坡度的大小对道路的选线、纵坡的确定及土石方工程量的影响尤为显著。因此一般适合居住建筑的坡度要求在0.3%-10%。这样有如下优点:a排水防涝:利于雨雪积水，防止洪涝淹没房屋，又便于交通;b视域宽阔:斜坡地形可以消除视景的幽闭感，而使建筑多层次展开，景色相对平地建筑和自然景观来说更为优美;c健康环保:通风好、自然采光与日照很少受阻碍，微气候较好，地下水位低，排除污水较易。2)规划区地处我国南方，争取良好自然通风是选择建筑朝向的主要因素之一。根据相关研究最佳建筑朝向为南、西南向，适宜朝向东、西、东南向，低适宜东北、西北向，不适宜北向。3)规划区内大量陡坎分布其中，容易造

4、成滑坡，选取规划区内坡度在35度以上面积大于100平方米的陡坎区域，设定缓冲距离100米，防止潜在的地质灾害发生。4)各数据层权重比为:坡度数据点0.4，坡向数据点0.25，滑在滑坡数据占0.35。3、实现流程ArcGIS中实现城市规划综合适建性分析，首先利用规划区的DEM数据派生出规划区的坡度数据集、坡向数据集。然后根据坡度数据集，提取坡度大于35度并且面积大于100平方米的滑坡危险区域，创建这此区域的缓冲区。接着重分类坡度数据集、坡向数据集和滑坡危险区域缓冲区数据集到相同的等级范围，再按照上述数据集在适建性分析中的影响程度赋权重值，最后叠加合并这些数据即可创建显

5、示适宜建筑的位置分布的地图。综合适建性分析的逻辑过程主要包括四个部分(图1)。1)数据准备，确定需要哪些数据作为输入，本研究只要规划区域的数字高程数据(dem)。2)派生数据集，从DEM数据派生出适建性分析的基础数据，包括坡度数据集、坡向数据集和滑坡危险性区域数据集。3)重分类各种数据集，消除量纲影响，合数据具有相同的可比分类体系，按照适宜等级分为0到3级，级数越高适宜性越好。4)给各数据集赋权重。在适宜性模型中对影响较大的数据集赋较高权重，最后合并各数据集确定适宜等级和分布。图1综合适建性分析逻辑过程三、研究过程和主要技术本研究的实现过程运用ArcGIS的扩展模块

6、(Extension)中的空间分析(SpatialAnalyst)部分功能，具体包括:坡度计算、坡向计算、栅格面积计算、栅格数据提取、重分类及栅格计算器等功能完成。在ArcGIS中进行综合适建分析的具体操作步骤如下:1)运行ArcMap，加载SpatialAnalyst模块，如果SpatialAnalyst模块未激活，单击Tools菜单下的Extensions，选择SpatialAnalyst，单击Close按钮。2)单击File菜单下的Open命令，打开加载地图文档对话框，选择规划区dem。3)设置空间分析环境。单击SpatialAnalyst，打开Options

7、对话框，设置默认工作路径等相关参数。4)从DEM数据提取坡向数据集。选择DEM数据层，单击SpatialAnalyst模块的下拉箭头，选择SurfaceAnalysis并单击Aspect，生成坡向数据集，命名为aspect。图2规划区DEM图3规划区坡向图5)从DEM数据提取坡度数据集。选择DEM数据层，单击SpatialAnalyst模块的下拉箭头，选择SurfaceAnalysis并单击slope，生成slope数据集，命名为slope。6)提取坡度大于35度的区域。单击SpatialAnalyst模块的下拉箭头，选择Rastercalculator，输入c