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毕业论文-山区镇域数字地形分析与应用-以巴南区接龙镇为例，共63页，25725字
摘 要
数字地形分析是在DEM上进行地形属性计算和特征提取的数字信息处理技术，是对DEM应用范围和领域的拓广和延伸，除了对DEM的基本应用内容如高程内插等高线追踪地形曲面拟合、剖面计算、面(体)积计算、坡度坡向分析、可视区域分析、流域网络与地形特征等提取外，还包括在土壤、水文、环境、地质灾害等地学领域广泛应用的复合地形属性提取。
接龙镇境内丘陵起伏，地势东南西偏高，北部稍低。论文基于接龙镇大比例尺地形数据进行高程赋值处理后建立DEM模型，再结合ArcGIS平台对接龙镇DEM的地形属性进行提取，结合相关资料运用数字地形分析技术进行流域划分和农、林业土地利用适宜性分析，主要结果有：（1）接龙镇的流域可划分为125个小流域，经统计分析：有16%的流域形状系数(0.7﹤R﹤1.3)在1值附近，流域形状接近于圆形，降水量容易集中于干流而形成大的洪峰；有43.2%的流域形状系数（R﹤0.7）比较偏小，流域形状为狭长型流域，洪水宣泄比较均匀，洪水不易集中；（2）接龙镇农林业用地适宜性评价结果：①耕地总面积为100.85 km2，高度适宜区占耕地总面积的26.71%；一般适宜性区域占耕地面积的52.37%；临界适宜区域占耕地总面积的20.31%；最不适宜区占耕地总面积的0.61%。②林地总面积为76.31 km2，其中最适宜区占林地总面积的60.75%；一般适宜区占林地总面积的37.38%。临界适宜区占林地总面积的1.87%。
关键词：大比例尺地形图，DEM，数字地形分析，流域，土地适宜性评价

ABSTRACT
Digital Terrain Analysis is a digital information processing technology conducted on the terrain in DEM attribute calculation and feature extraction. DTA is an extension of DEM application. In addition to the basic content of DEM, such as make into interpolation contours tracking terrain fitting of surface, section calculation, face (body) product calculation, slope aspect analysis, viewing area analysis, basin and the terrain characteristics of network extraction outside, it still includes in composite terrain properties widely used in geological field like soil, hydrology, environment, geological disaster, etc.
Jielong is a hilly country which south, east and west is on the high side while north is a bit low. Based on the large scale terrain fan-tan elevation assignment processing data establishes the digital elevation model (DEM). Combine the ArcGIS platform for the attribute extraction of Jielong DEM terrain, in conjunction with the relevant material using digital terrain analysis technology division and agriculture, forestry basin land use suitability analysis, the main results: (1) Jielong town’s river basin was divided into 125 small watershed, and after conducting relative statistical analysis, the result showed: 16% of the basin shape coefficient (0.7 ﹤ R ﹤ 1.3) is close to 1 and the valley shape is similar to circle, and the precipitation easy to focus on mainstream and the formation of a big flood peak; 43.2% of the basin shape coefficient (R ﹤ 0.7) more slants small, its watershed shape for the long and narrow model basin, the flood vent is evener, flood is not easy to focus.(2) The land for agriculture and forestry suitable assessment results:①cultivated land area is 100.85 , the highly suitable for cultivated land area accounting for 26.71% ,General suitability of cultivated land area accounting for 52.37%; Critical suitability of cultivated land area accounting for 20.31%; The most not suitable for cultivated land area accounting for 0.61% ② the forest land area is 76.31 , one of the most appropriate levels of forest land accounting for 60.75% of the total forest land; General suitability forest land area accounting for 37.38% and Critical appropriate forestry area accounting for 1.87% of the total forest land.
Key words: DEM, digital terrain analysis, basin, land suitable assessment


目 录

摘 要 I
ABSTRACT I
第1章 绪 论 1
1.1 研究背景和意义 1
1.2 国内外研究现状分析 1
1.2.1 坡面地形因子分析 1
1.2.2 特征地形要素分析 2
1.2.3 DEM地形统计分析 3
1.2.4 DEM地学模型分析 4
1.3 论文主要研究内容和技术路线 4
1.3.1 研究内容 4
1.3.2 技术路线 5
第2章 接龙镇大比例尺地形数据处理 7
2.1 AUTOCAD数据向MAPGIS数据转换 7
2.2 等高线赋值 8
2.3 MAPGIS数据向ARCGIS数据转换 9
2.4图幅拼接 10
2.5地图裁剪 11
2.6本章小结 12
第3章 接龙镇数字高程模型建立 13
3.1数字高程模型及其建立方法 13
3.1.1 数字高程模型表现形式 13
3.1.2 数字高程模型建立方法 14
3.2本章小结 15
第4章 数字地形分析应用实例 17
4.1 研究区域概况 17
4.2小流域划分及特征分析 17
4.2.1 水文分析 17
4.2.2 无洼地DEM生成 18
4.2.3 汇流累积量 21
4.2.4 河网的提取 21
4.2.4 流域划分 23
4.2.5 流域特征分析 25
4.3 农、林业土地利用规划适宜性评价 27
4.3.1 土地适宜性评价 27
4.3.2评价体系拟定 27
4.3.3 评价因子选取 27
4.3.4 评价因子专题数据生成 30
4.3.5 评价分析模型与结果分析 40
4.4本章小结 44
第五章 结论与展望 45
5.1 结论 45
5.2 展望 46
论文小结 47
致 谢 48
参考文献 49
附图1 接龙镇示意图 53
附图2：接龙镇数字地形模型图（TIN） 54
附图3：接龙镇数字高程模型图（GRID） 55
附图4：接龙镇流域划分图 56
附图5：接龙镇农业用地适宜性评价结果图 57
附图6：接龙镇林业用地适宜性评价结果图 58
 
前 言
随着数字高程模型的提出和相继应用，数字高程模型已被作为国家基础地理信息的产品之一。数字地形分析(Digital Terrain Analysis，简称DTA)是在数字高程模型(DEM)上进行地形属性计算和特征提取的数字信息处理技术，是各种与地形因素相关空间模拟技术的基础。目前，基于数字高程模型的数字地形分析已经成为GIS空间分析中最具特色的部分。论文主要基于大比例尺等高线数据建立数字高程模型，再基于数字高程模型对地学领域的两个方面进行数字地形分析应用。
第一、论文以数字高程和数字地形分析的发展历程为背景，以数字高程模型和数字地形分析应用现势性和重要性引出数字地形分析的研究现状和应用实例介绍。
第二、论文首先运用以大比例尺地形图数据处理为起点，运用MAPGIS为主要平台对16幅大比例尺地形图数据进行一系列处理，得到具有高程值的等高线。
第三、运用ARCGIS平台使用具有高程值的等高线利用空间分析法建立TIN格式的接龙镇数字高程模型，再运用转换功能，得到GRID格式的接龙镇数字高程模型，并基于此进行下一步的研究工作。
第四、论文在接龙镇数字高程模型的基础上进行一系列的水文分析，包括无洼地DEM生成、汇流累积量计算、河网提取等，对接龙镇流域进行划分并对各流域特征值进行统计分析；
第五、基于数字高程模型对地形因子进行提取，并结合相关数据资料，与土地管理联系起来，选取高程、坡度、坡向、水源条件、交通条件五个评价因子，运用层次分析法对接龙镇农、林业土地利用适宜性评价分析。
最后，进行总结与展望得到论文的最终结论，同时指出论文所存在的不足，以及对数字高程模型及数字地形分析研究未来的展望。
总之，论文从最基本的数据入手，到数字高程模型建立最后深入到基于数字高程模型进行数字地形实例应用分析，围绕着研究主题一步一步实现以接龙镇为研究区域的流域划分及特征值统计和农、林土地利用适宜性两方面的应用分析。为防洪减灾及土地利用规划提供一定的依据。但由于数据及本人能力均有所欠缺，论文存在不足，希望不吝指正，对此本人感激不尽。
 
研究内容
论文研究内容主要有以下的四个方面：
（1）大比例尺等高线数据处理
为保证地形图的现势性，并满足应用与研究的需求，在已测制的数字化地图上，按照统一的技术要求，对地形图数据进行处理、对地理要素进行修改和补充并从数字化地形图上提取相关地貌信息。原始实验数据中等高线不包含高程值属性，只是在控制点上标注高程，不能满足计算机自动化分析计算的需要，也不利于开展以后的研究工作。所以，必须根据实测数据，给每一条等高线赋予相应的高程值。之后，根据研究目的，从地形图上提取相关地物信息。
（2）数字高程模型建立方法与理论
建立DEM的方法有多种，以数据源及采集方式来划分主要有以下几种。
1) 地面测量。利用GPS、全站仪、RTK等仪器在野外实地测量，并自动记录测量数据，将这些数据通过串行通讯，输入计算机中进行处理，直接获取各测量点的三维坐标。当点数达到一定密度后，即可生成一定精度的DEM。
2) 现有地图数字化。利用手扶跟踪数字化仪或扫描数字化仪，对已有地形图上的信息如等高线、高程点进行采集，然后通过内插的方法生成DEM。DEM内插方法很多,主要有分块内插、部分内插和单点移面内插三种。目前常用的算法是通过等高线和高程点建立不规则的三角网(简称TIN)。然后在TIN基础上通过线性和双线性内插建立DEM。
3) 数字摄影测量方法。数字摄影测量方法是DEM数据采集最常用的方法之一。它是以数字影像为基础，通过计算机进行影像匹配，自动相关运算识别同名象点得其象点坐标，并根据少量的野外像控点进行空三加密，建立各像对的立体模型。在JX4或VirtuoZoNT 等相关数字摄影测量软件的支持下，对各像对进行特征点线（如山脊线、山谷线、地形突变地区线、峰顶、谷底、鞍部及地形突变点）、非相关区（河流、沙滩、房屋群或阴影等相关不好的区域）、水域区（湖泊、水库等无高差的区域）及森林覆盖区的量测，并将格网上的各点通过立体观测编辑到地面上，生成单一像对的DEM，通过DEM的接边镶嵌功能生成测区内总的DEM。
（3）数字地形分析主要内容与实例应用
以重庆市巴南区接龙镇为研究范围，基于1:1万大比例尺地形图数据（DWG格式）通过等高线数据处理等步骤建立研究区数字高程模型（DEM），并在此基础上进行相关研究工作：运用ArcGIS的水文分析模块对重庆市巴南区接龙镇山区进行小流域划分和流域特征分析；另一方面运用DEM数据结合ArcGIS软件平台与土地管理联系起来，对农、林业土地规划利用进行适宜性分析。