生态环境敏感等级分析.docx
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1.实习目的
为保护生态环境，某地区计划从地形、植被、水体三个方面开展生态环境敏感性分析研究。
请你根据所学知识回答以下问题：
2.实习内容及要求
（1）数据说明（见“Data”文件夹）
1、dem.tif：
某地区的数字高程模型；
2、vegetation.tif：
该地区植被覆盖的信息。
（2）要求
根据提供的数字高程模型，
【1】计算“vegetation”图层范围内的坡度、坡向；
【2】提取“vegetation”图层范围内的河流线数据（不考虑图层范围外部的影响，汇流临界值为1000）；
【3】在“vegetation”图层范围内，计算每个栅格到最近河流栅格的直线距离值；
【4】地形、植被、水体方面的生态因子及其对该地区的敏感性等级见表1和表2。
请根据表1中各因子权重值，加权计算该区域的生态敏感性信息，并按照表3的敏感性等级分类方法，绘制该地区的生态敏感性等级分布专题图。
【5】根据你的解决方案，开发一个应用型GIS系统，该系统需要具备加载数据、浏览数据、查询数据等基本功能，其它功能不需编写代码，但应在程序界面上体现。
（注：
需提交GIS应用系统的源码文件和可执行应用程序）
表1生态因子及其影响范围所赋属性值
生态因子
二级因子
分类
敏感性等级
权重
地形因子
坡度（单位：
度）
>60
极高敏感
0.2
45-60
高敏感
25-45
中敏感
10-25
低敏感
0-10
非敏感
高程（单位：
米）
>3000
极高敏感
0.1
2500-3000
高敏感
1500-2500
中敏感
1000-1500
低敏感
<1000
非敏感
坡向
正北
极高敏感
0.1
东北、西北
高敏感
正东、正西
中敏感
东南、西南
低敏感
平地、正南
非敏感
植被因子
植被
0（有植被）
高敏感
0.3
-1（裸地）
非敏感
水体因子
水系
1（河流）
高敏感
0.2
0（无）
非敏感
河流缓冲（单位：
米）
>150
极高敏感
0.1
100-150
高敏感
50-100
中敏感
25-50
低敏感
<25
非敏感
表2敏感性量化
敏感性等级
敏感性数值
极高敏感
5
高敏感
4
中敏感
3
低敏感
2
非敏感
1
表3敏感性等级分类方法
敏感性数值区间
敏感性等级
大于4，小于等于5
极高敏感
大于3，小于等于4
高敏感
大于2，小于等于3
中敏感
大于1，小于等于2
低敏感
大于等于0，小于等于1
非敏感
3.实习步骤与结果
加载DEM和“vegetation”数据，并设置地理环境，将输出坐标系和处理范围设置为和“vegetation”图层一致。
图2-1
【1】计算“vegetation”图层范围内的坡度、坡向；
（1）打开求坡度的工具（SpatialAnalystTools->Surface->Slope）输入栅格数据DEM，输出Slope_tif1。
图2-2
坡度结果如图：
图2-3
（2）打开求坡向的工具（SpatialAnalystTools->Surface->Aspect）输入栅格数据DEM，输出Aspect_tif1。
图2-4
坡向结果如图：
图2-5
（3）对坡向图层按表1中“分类”进行分类符号化。
图2-6
图2-6
【2】提取“vegetation”图层范围内的河流线数据（不考虑图层范围外部的影响，汇流临界值为1000）；
（1）洼地填平（SpatialAnalysisTools->Hydrology->Fill），输入DEM数据。
图2-7
填洼后结果如图：
图2-8
（2）水流方向计算（SpatialAnalysisTools->Hydrology->FlowDirection），输入填洼数据“Fill”，得到流向栅格图。
图2-9
求得流向结果如图：
图2-10
（3）水流积聚计算（SpatialAnalysisTools->Hydrology->FlowAccumulation），输入流向数据“FlowDir_Fill1”。
图2-11
得到该地区水流量图：
图2-12
（4）提取河网栅格（Stream_Raster），使用SpatialAnalysisTools中的栅格计算器（SpatialAnalysisTools->MapAlgebra->RasterCalculator），表达式：
“FlowAcc_Flow1”>1000，将水流积聚栅格二值化为0和1。
图2-13图2-14
（5）再用栅格计算器选出值为1的河网栅格（Stream_Raster）数据，表达式：
“FlowAcc_Flow1”==1。
图2-15图2-16
【3】在“vegetation”图层范围内，计算每个栅格到最近河流栅格的直线距离值；
（1）采用欧氏距离（SpatialAnalysisTools->Distance->EuclideanDistance）计算每个栅格到最近河流栅格的直线距离值，输入Stream_Raster数据。
图2-17
得到欧氏距离结果如图：
图2-18
（2）对“EucDist_Stream”图层按表1中“分类”进行分类符号化。
图2-19
符号化结果：
图2-20
【4】地形、植被、水体方面的生态因子及其对该地区的敏感性等级见表1和表2。
请根据表1中各因子权重值，加权计算该区域的生态敏感性信息，并按照表3的敏感性等级分类方法，绘制该地区的生态敏感性等级分布专题图。
（1）对坡度因子进行重分类（SpatialAnalysisTools->Reclass->Reclassify），转化量化后敏感度等级分类。
图2-21
图2-22
（2）先按表1要求对DEM高程分成5类，再对植被范围内的高程因子进行重分类，转化量化后敏感度等级分类。
图2-23
图2-24
图2-25
（3）对坡向因子进行重分类，转化量化后敏感度等级分类。
图2-26
（4）对植被因子进行重分类，转化量化后敏感度等级分类
图2-27
图2-28
（5）对水系因子进行重分类，转化量化后敏感度等级分类。
图2-29
图2-30
（6）对河流缓冲因子进行重分类，转化量化后敏感度等级分类
图2-31
图2-32
（7）根据表1中各因子的权重，加权总和（SpatialAnalysisTools->Overlay->WeightedSum）计算出该区域的生态敏感性信息。
图2-33
图2-34
（8）按表3对Weighte_Sum图层进行敏感等级分类。
图2-35
图2-36
（9）绘制该地区的生态敏感性等级分布专题图。
图2-37
【5】根据你的解决方案，开发一个应用型GIS系统，该系统需要具备加载数据、浏览数据、查询数据等基本功能，其它功能不需编写代码，但应在程序界面上体现。
（1）利用VS2010创建一个二维地图显示应用程序，如图：
图2-38
（2）运行程序，加载“敏感等级”栅格数据，并可以根据空间位置查询和浏览数据信息。
图2-39
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