辽宁省第三次全国国土调查坡度图制作

贾佳

（辽宁省基础测绘院，辽宁 锦州 121003）

根据《国务院第三次全国国土调查领导小组办公室关于进一步核实第三次全国国土调查坡度数据的通知》和辽宁省第三次国土调查领导小组办公室《关于下达制作省级坡度图项目生产任务的通知》，辽宁省三调办委托省自然资源事务服务中心基础测绘院开展辽宁省第三次全国国土调查坡度图制作工作。

一、坡度图工作内容

利用辽宁省最新的DEM数据，制作辽宁省省级坡度栅格数据图；根据耕地坡度分级要求进行坡度分级，生成坡度分级栅格数据图；对坡度分级栅格数据图进行矢量化，生成坡度分级矢量化数据；对矢量化数据进行图斑综合、界线平滑、拓扑重建等处理，最终完成调查界线范围内全部调查区域坡度图、相关数据制作、编制专业技术设计书、技术总结、质量检查报告等。

二、DEM数据

1.数据源

辽宁省1:1万DEM数据覆盖辽宁省大部分地区，均已通过验收，作为全省县级坡度图生产制作的主要数据源。漏洞部分采用现有最新的1:5万DEM数据作为补充数据源。收集到DEM数据成果以后地形发生变化，不对DEM数据进行更新，以现有DEM成果作为坡度图制作的数据源。采用2000国家大地坐标系，高斯-克吕格投影，3°分带，坐标单位为米。坐标精确至小数点后2位。高程基准采用1985国家高程基准。

格网是与特定参照系相对应空间的规则化棋盘状布置，格网尺寸对应栅格数据最小单元。1:1万DEM 数据格网尺寸5米，1:5万DEM格网尺寸25米。坡度栅格图采用10米格网生成。

2.坡度栅格数据坡度栅格数据作为中间成果单独整理保存

数据格式采用ArcGIS栅格数据集*.grid格式，以县级为单位提交；数据成果命名：R_+县区的行政区划代码+县区名称+PDT.grid。坡度分级栅格数据作为中间成果应单独整理保存，用于检查验收使用。数据格式采用ArcGIS栅格数据集*.grid格式，以县区为单位提交；数据成果命名格式：RF_县区的行政区划代码+县区名称+PDT.grid。坡度分级矢量数据，坡度分级矢量数据按照一定的数据结构存储，以数据层形式存放在数据库中。数据格式采用ArcGIS的*.gdb格式，以县区为单位提交；数据成果命名格式：县区的行政区划代码+县区名称+PDT.gdb；数据层命名为PDT。依据生产情况，制作坡度分级矢量数据元数据文件，以数据层形式存放在数据库中。数据格式采用Access的*.mdb格式，以县区为单位提交；数据成果命名格式：M_+县区的行政区划代码+县区名称+PDT.mdb；数据层命名为M_PDT。

三、总体技术路线

收集和分析全省范围内最新的1:1万DEM数据，对DEM数据进行坐标系、完整性等检查和转换，然后按照县域范围进行DEM数据拼接和坡度计算，并按照规定的坡度分级标准进行坡度分级。在坡度分级的基础上，生成矢量坡度分级图，计算图斑面积，最后用县级行政界线分别对该坡度分级图进行裁切，并对裁切后的数据进行检查、整理，生成县域范围的坡度分级图(图1)。

四、DEM拼接

对分幅DEM数据进行预处理后，将DEM数据进行镶嵌拼接处理，并叠加县级行政区界线得到县级DEM数据。辽宁省1:1万比例尺DEM数据分为40°、41°、42°三个投影带，中央经线为120°、123°、126°。按照高斯-克吕格投影规则，辽宁省部分县区涉及到跨带，涉及跨带的县区，将中央经线转换成该县区制作三调数据库的投影带。利用坡度计算公式计算出每个格网的坡度值，生成坡度栅格数据图。计算时采用3×3窗口，利用坡度计算模型（表1）计算坡度值。每个栅格中心有一个高程值，分析窗口的DEM数据矩阵中连续移动完成整个区域的计算工作。坡度计算模型主要有二阶差分、三阶不带权差分、三阶反距离平方权差分等。生产作业时应用ArcGIS软件对县区DEM数据进行坡度计算，生成坡度栅格数据图。计算模型选择三阶反距离平方权差分(Horn算法)，可以满足本项目的要求，若在作业过程中出现特殊情况，可根据不同区域特点用不同模型进行计算。

五、坡度分级

依据坡度栅格数据图，按照耕地坡度分级，对地面坡度进行分级，形成覆盖完整调查区域的坡度分级数据。进行坡度分级时，原则不打破图斑界线，一个图斑确定一个坡度级。当一个图斑含有两个以上坡度级时，原则上以面积大的坡度级为该图斑坡度级；但不同坡度级界线明显的，也可依界分割图斑并分别确定坡度级。将坡度分级栅格数据进行矢量化处理，生成坡度分级矢量数据。对矢量化数据进行图斑综合、界线平滑、拓扑重建、数据裁切等处理。

主要包括以下内容：将图上面积小于30平方毫米的坡度分级图斑按坡度级就低不就高原则并入邻近图斑。将宽度小于或等于1个格网尺寸的线状坡度图斑按平均配赋原则合并至相邻图斑中。坡度分级矢量数据的图斑界线与坡度分级栅格数据空间位置偏移一般不超过1个格网，最大偏移量不得超过2个格网。分县、分区处理的坡度分级矢量数据，须进行接边处理，接边限差不得超过2个格网。对综合后的图斑界线利用“指数核的多项式近似(PAEK)”方法进行平滑处理，最后进行拓扑重建，使之属性结构同标准一致。用县界对光滑后的矢量数据进行裁剪，生成以县为基本单位的坡度分级矢量数据图。