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西宁林业站土壤类型数据及DEM数据技术服务案例

.背景介绍


    土壤质地类型不同表明各地土壤表层内具有不同的矿质颗粒大小分布特点,而不同的颗粒大小分布特点又具有不同的辐射传输、水分平衡、热量平衡等特点。因此,土壤质地类型资料可广泛应用于土壤资源评价、土壤肥力估计、大气热力学及动力学方程等。而区域土壤类型分布图是土壤水盐运移研究、灌溉工程规划设计、灌溉管理、土壤肥力评估等方面的基础资料,对于农业生产和土地资源利用管理具有重要的实际意义。

    DEM,即数字高程模型,是对地貌形态的虚拟表示,可派生出等高线、坡度图等信息,它在测绘、水文、气象、地质、土壤、工程建设、军事等国民经济和国防建设以及人文和自然科学领域有着广泛的应用。如在工程建设上,可用于如土方量计算、通视分析等;在防洪减灾方面,DEM是进行水文分析如汇水区分析、水系网络分析、蓄洪计算、淹没分析等的基础。

    地理国情监测云平台应西宁市林业站的要求,对西宁市土壤类型及DEM数据提供产品加工技术服务,以满足客户科研工作的需求。

    西宁市地处东经101°77′、北纬36°62′,位于青海省东北部,青藏高原东部,地处在湟水及三条支流的交汇处,呈东西向条带状,地势西南高、东北低,位于湟水中游河谷盆地,是青藏高原的东方门户,古丝绸之路南路和唐蕃古道的必经之地。

二.案例详情

服务单位

西宁市林业站

服务时间

2014.04

服务内容

西宁林业站土壤类型数据及DEM数据产品技术服务

    1.土壤类型数据服务

    1.1分类标准

    该数据技术服务所使用的是2005年中国1:100万比例尺土壤类型数据,主要依据土壤发生学而进行的土壤分类。土壤发生学分类认为土壤是一个独立的历史自然体, 它不是孤立存在的,而是与自然地理条件及其历史的发展紧密联系着。成土因素的发展和变化制约着土壤的形成和演化,土壤是随着成土因素的变化而变化的。由于成土因素,特别是气候和植被,具有地理分布的规律性,因而土壤的分布也表现出地理分布的规律性。因此,以土壤形成和演化的地理环境作为土壤划分的主要依据,同时强调以成土条件、成土过程和土壤属性三者相结合来进行具体的土壤分类。该土壤类型数据属性内容包括有土纲、土类和亚类以及相应的编码和名称。土类编码及名称如表1所示。

1中国土壤类型分类编码

编码

土类

编码

土类

编码

土类

01

南方水稻土

21

褐土

41

碱土

02

鲜血水稻土

22

灰褐土

42

磷质石灰土

03

北方水稻土

23

暗棕壤

43

石灰 ( )

04

黄刚土

24

漂灰土

44

紫色土

05

黄堰土

25

灰黑土

45

龟裂土

06

黄垆土

26

黑土

46

风沙土

07

娄土

27

白浆土

47

山地草甸土

08

黑垆土

28

黑钙土

48

山地灌丛草原土

09

绵土

29

栗钙土

49

黑毡土

10

熟黑土

30

棕钙土

50

巴嘎土

11

潮土

31

灰钙土

51

草毡土

12

灌淤土

32

灰漠土

52

莎嘎土

13

绿洲土

33

灰棕漠土

53

高山漠土

14

砖红壤

34

棕漠土

54

寒漠土

15

赤红壤

35

暗色草甸土

71

冰川和雪被

16

红壤

36

灰色草甸土

  72

盐壳

17

燥红土

37

沼泽土

90

湖泊

18

黄壤

38

滨海盐土

 

 

19

黄棕壤

39

盐土

 

 

20

棕壤

40

内陆盐土

 

 

    1.2提取方法

    2005年全国1:100万土壤类型分布图的编制单位为中国科学院南京土壤研究所,由地图出版社出版, 投影方式为Albers等积圆锥投影, 图像精度在0.4~1.6 km之间。本次数据产品技术服务所使用的1:100万土壤类型数据是在中国科学院地理研究所专家团队的带领下,同时参照有关地理图件,对出版地图进行人工数字化所得到。利用西宁市最新的行政区划范围裁剪即得到2005年西宁市土壤类型数据分布图。

    1.3成果展示

    本次土壤类型数据产品技术服务成果如图1示:

1 西宁市土壤类型数据分布图

    2.DEM数据服务

    2.1 建立方法

    建立DEM的方法有多种。从数据源及采集方式讲有:(1)直接从地面测量,例如用GPS、全站仪 、野外测量等;(2)根据航空或航天影像,通过摄影测量途径获取,如立体坐标仪观测及空三加密法、解析测图、数字摄影测量等;(3)从现有地形图上采集,如格网读点法、数字化仪手扶 跟踪及扫描仪半自动采集然后通过内插生成DEM等方法。DEM内插方法很多,主要有整体内插 、分块内插和逐点内插三种。整体内插的拟合模型是由研究区内所有采样点的观测值建立的。分块内插是把参考空间分成若干大小相同的块,对各分块使用不同的函数。逐点内插是以待插点为中心,定义一个局部函数去拟合周围的数据点,数据点的范围随待插位置的变化而变化,因此又称移动拟合法。有规则网络结构和不规则三角网(Triangular Irregular Network,简称TIN)两种算法。TIN模型在某一特定分辩率下能用更少的空间和时间更精确地表示更加复杂的表面.特别当地形包含有大量特征如断裂线、构造线时,TIN模型能更好地顾及这些特征。本次技术服务采用的是在地形图上进行采集,然后在TIN基础上通过线性和双线性内插法生成30m分辨率的DEM数据。

    2.2渲染方法

    为了凸显高低起伏状态,首先利用ARCGIS软件中空间分析功能里面的山体阴影效果将DEM转成山体阴影文件,并将其设置一定的透明度,然后对DEM数据进行色阶渲染即可。

    2.3成果展示

   西宁市DEM渲染效果如图2所示:

2 西宁市DEM渲染效果

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