土壤稳定性评估
1. 背景
在进行区域土地开发时,往往需要对整个区域的土壤稳定性进行评估。应用GIS空间分析方法,能够快速有效的对影响土壤稳定性的因子进行制图并评估打分,通过构建评价体系,利用叠加分析,形成土壤稳定性专题图,为土地开发保护提供决策支持。
2. 数据
某地区的数字高程模型和土地利用图,数字高程模型为GRID格式数据,土地利用数据为landuse.shp;分别如下图所示:
实验区数字高程模型
土地利用图
3. 要求
土壤稳定性评估原则如下: 1) 坡度越陡,稳定性越低。坡度分级临界值分别为:3°、6°、11°、20°、30°; 2) 阴坡比阳坡稳定;
3) 土地利用类型的稳定性级别由高到低分别为:森林、水域、草原、居住用地和
农耕地。
各个因子的量化分值随地理位置、重要程度、所占比例等因素的不同而分别制定。本例中使用的分值和权重见下文。 最后需完成土壤稳定性级别专题图。
4. 工作流程
(1) 基于DEM提取坡度数据,按照分级临界值进行重分类,并对每个坡度区间设定权重值;
(2) 基于DEM提取坡向数据,重分类划分阴坡、阳坡,并对两个坡向设定权重值; (3) 将土地利用的矢量数据按土地利用类型转换为栅格数据,再重分类设定每种土地利用类型的权重值;
(4) 综合坡度、阴阳坡和土地利用类型进行空间叠加分析加权求和,得到该区域土壤稳定性数据,最终划分等级制作土壤稳定性专题图。
工作流程如图所示:
5. 操作步骤
⑴ 提取坡度数据。
选择【Spatial Analyst Tools】|【surface】|【slope】工具,打开工具对话框,如图:
【输入栅格】选择:dem; 【输出栅格】设置为:slope; 点击【确定】,生成坡度数据。
选择【Spatial Analyst Tools】|【reclass】|【reclassify】工具,打开对话框,如图:
【输入栅格】:slope; 【字段】:“value”; 点击【分类】,分类方法选择“手动”。
依据坡度分级临界值对坡度进行重分类,依据下表更改“新值”为权重值,值越高表示稳定性越高。增减分类条目数量通过【add entry】和【delete entries】完成。
坡度重分类对照表
Old value 0 - 3 3 – 6 6 – 11 11 – 20 20 – 30 30 - 60 New value 10 8 7 5 3 1 【输出栅格】设为slope_r.
⑵ 提取坡向数据。
打开【Spatial Analyst Tools】|【surface】|【aspect】工具,打开对话框如图。
输入栅格:dem; 输出栅格:aspect;
其它参数可根据需要设置,点击【确定】生成坡向数据。
选择【Spatial Analyst Tools】|【reclass】|【reclassify】工具,打开对话框。【输入栅格】选
择aspect;【值字段】选择“value”;点击【分类】,分类方法选择“手动”。
依据坡向阴坡和阳坡的划分方法对坡向进行重分类,依据下表将“new value”设为权重值,值越高表示稳定性越强。
坡向重分类对照表
Old value - 1 0 - 90 270 - 360 90 - 270 New value 5 10 10 1 为了保持评价的统一性,本例将所有指标的评价标准都统一到1-10。 【输出栅格】设置为aspect_r。
⑶ 将landuse数据依据土地利用类型转换为栅格数据。 选择【conversion tools】|【to raster】|【polygon to raster】工具,打开对话框如图:
输入要素:landuse; 值字段:LANDUSE;
输出栅格数据集:landuse_grid;