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52测绘通报2011年第2期

文章编号:04940911(2011)02005204中图分类号:P208文献标识码:B

基于DEM的小流域土地利用分析模型研究与实践
雷秀丽1,杨泽东2,马雪梅3,肖燕3,李希峰4
(1.测绘出版社,北京100045;2.南京师范大学地理科学学院,江苏南京210097;
3.聊城大学环境与规划学院,山东聊城252059;4.聊城大学建筑工程学院,山东聊城252059)
ResearchandPracticeofLanduseAnalysisModelinSmall
WatershedBasedonDEM
LEIXiuli,YANGZedong,MAXueme,iXIAOYan,LIXifeng

摘要:采用DEM数据和各种土地利用类型矢量数据,运用GIS空间分析方法,设计土地利用分析模型,实现各种土地利用类型在
不同地形因子影响下的空间分布现状的分析和显示,为区域土地利用规划或优化土地利用结构提供决策服务。
关键词:土地利用;地形因子;DEM;ArcGIS

一、引言二、数据处理流程及模型实现

我国是一个多山的国家,山区土地资源的利用1.处理方法及流程
非常重要,然而由于自然以及人为原因造成的坡地在山区小流域中,坡度、高程、坡向是土地资源
水土流失,一直困扰着山区经济的发展,如何科学固有的重要环境因子,综合各种土地利用类型的选
合理地利用和保护现有的紧缺土地资源特别是坡择性、适应性以及各种地形区域的生态敏感性,大
耕地,解决生态退耕,一直是备受关注和急需解决体可界定为:坡度、坡向影响不同农业组分的分布,
的问题。而高程则在一定程度上影响土地的开发利用。因
山区地形复杂多变,自然土地分布具有显著的此坡度、坡向、高程三个地形因子构成了土地利用
空间分异性,并形成了复杂的山地景观,由于目前类型分布的基本框架。
国内关于土地利用类型分布的研究绝大部分注重设计模型拟实现如下目标:以流域地区DEM数
某行政区范围内的土地利用数量的研究,并非注重据和土地利用类型数据为基础数据,经过叠加、重
打破行政区界的整体的土地利用空间分布格局,这分类等GIS空间分析方法,结合汇总统计法获取各
就造成空间上连续的同一土地利用类型因为行政坡度和高程级别的土地利用类型分布和面积等数
区域不同而被分别进行规划和管理,而不能正确反据。用户可根据特定需求将统计结果以折线图的
映一个自然小流域内的土地利用总体分布状况。形式显示。
本文设计了基于DEM的小流域土地利用空间分布在数据处理过程中,涉及栅格与矢量转换和二
分析模型,以自然小流域为研究区域,打破了行政者之间的裁切操作以及在数据准备之初的矢量化
区界的限制。误差,难免造成区域面积误差,为消除面积误差的
本文利用自主设计的分析模型,结合现有土地影响,引入分布指数P

利用数据以及相应区域的DEM数据,通过叠加、融P=Sie/SiS/Se
合等技术手段,研究主要土地利用类型在坡度、高式中,P代表分布指数;e代表地形因子,分别为坡

程等不同地形因子影响下的分布特征,通过计算不度、高程、坡向等;Sie代表e地形因子特定等级下的

同地形因子下各土地利用类型的分布频率,更加深i地类的面积;Si是i地类的面积;Se是整个区域e
入地了解土地利用空间分布现状以及地形因子对地形因子特定等级下的总面积;S是整个区域面积。
土地利用类型的影响,为区域土地资源合理利用提由该公式即可得到基本地形因子分布指数。
供决策依据。

收稿日期:20101022
基金项目:聊城大学科研基金重点项目(X09042)
作者简介:雷秀丽(1979),女,北京人,编辑,主要从事期刊的编辑工作。
2011年第2期雷秀丽,等:基于DEM的小流域土地利用分析模型研究与实践53

依据上述分析思路,列出具体操作流程,如图1域的实际情况自行设计标准进行分类。
所示。将分类好的地形因子数据转换为矢量数据,并
通过融合和字段统计工具,统计出各特定级别地形
因子的分布面积,然后将其与土地利用类型数据进
行相交处理,并按照上述方法做同样处理,获得土
地利用类型在各特定地形级别的分布面积。
(3)计算土地利用类型在各特定地形级别的
分布比率
将地形面积数据和土地利用类型面积数据按
照地形分类进行连接,使二者的属性数据同时在地
形面积数据属性表上显示,计算Index字段即可获
得土地利用类型在各特定地形级别的分布比率。
(4)消除面积影响
在上述操作中涉及数据转换、数据裁剪以及矢
量化的误差,在统计土地利用类型在各特定地形级
别的分布比率时不可避免地产生面积上的误差,因
此引入分布指数,消除面积误差,计算土地利用类
型在各特定地形级别的分