GIS和DEM在土地整治中的可视化研究

发布时间：2017-04-13 23:16

  本文关键词：GIS和DEM在土地整治中的可视化研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：土地整治是目前我国增加耕地有效面积,保证耕地总量动态平衡,保证粮食安全的重要手段。土地整治作为一项涉及多学科、多领域的综合性技术措施,包含土地平整工程、田间道路工程、农田水利工程、水土保持工程等。由于我国土地整治起步较晚,相关土地整治技术并不完善,目前的土地整治规划设计一般在二维平面上进行规划设计。但是随着土地整治工作的深入,土地整治项目区不仅涉及平原区,还涉及山地丘陵区,采用以往的二维平面设计,由于不能表达高程信息,其竖向规划设计效果并不理想,并且设计的科学性、合理性也有待商榷。其次,目前来看,我国对于DEM在项目区的可视化设计、DEM建立与分析、土地利用分区和田块设计、农田水利工程、土方量计算等单个方面的研究取得了一系列的进展,也为本文的研究提供了技术和理论支持。本文以临沂市费县土地整治项目为研究对象,通过收集文献、土地利用现状图、地形图等资料,结合土地整治规划设计要求,不再侧重于单一方面的研究,而是通过建立项目区数字高程模型对项目区土地平整工程、道路工程、排水工程等方面在三维空间上进行全局设计,使规划设计具有较好的可视效果,以期为以后的土地整治规划设计提供借鉴。主要研究结果如下:(1)本文通过数字高程模型很好的模拟出了研究项目区的三维地形,对于土地整治尤其是丘陵区规划设计的辅助决策提供了更加直观的依据,并且采用数字高程模型对平整区域进行了土方量的计算;(2)在已构建数字高程模型的基础上,得到了拟建田间道的纵断面图;(3)通过水文分析,得到了项目区的河谷分布图,根据河谷的分布和流向,确定了排水沟渠的布置位置;(4)计算了项目区的坡度图,并在此基础上进行坡度图的重分类,按照全国第二次土地调查将耕地坡度划分为五级,获得了项目区不同坡度的面积和分布图。通过以上理论和实证研究认为将DEM和GIS应用于土地整治规划设计具有可行性和实用性,为土地整治规划设计尤其是山地丘陵区的土地整治规划设计提供了依据;土地整治规划设计是一项综合性工程,对土地整治规划设计的研究不应侧重于单一内容,应该总结和借鉴已有技术和研究的基础上,对土地整治规划设计进行全局优化。
【关键词】：土地整治 数字高程模型 可视化
【学位授予单位】：山东农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P208;F321.1
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-9
• 1 引言9-16
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 研究的目的和意义10
• 1.3 国内外研究现状10-15
• 1.3.1 土地整治研究进展10-13
• 1.3.2 地理信息系统在土地整治中的应用13-15
• 1.4 研究内容15-16
• 1.5 技术路线图16
• 2 基本概念16-19
• 2.1 土地整治16-17
• 2.2 数字高程模型17-18
• 2.3 土地整治规划设计18-19
• 2.4 地理信息系统19
• 3 DEM的构建19-29
• 3.1 DEM地形表面重建的地理内涵和数学机理19-20
• 3.2 DEM建立的基本思路20-21
• 3.3 DEM内插数学模型21-24
• 3.3.1 整体内插21-23
• 3.3.2 局部分块内插23
• 3.3.3 逐点内插法23-24
• 3.4 DEM的建立过程24-29
• 3.4.1 DEM的生成24-25
• 3.4.2 DEM数据源的选择25-26
• 3.4.3 空间配准26-27
• 3.4.4 生成DEM高程数据文件27-28
• 3.4.5 DEM的构建28-29
• 4 基于DEM和ArcGIS的土地整治规划设计29-40
• 4.1 基于DEM和ArcGIS的土地平整工程设计29-34
• 4.1.1 目前土方量的计算方法29-32
• 4.1.2 基于DEM和ArcGIS的土方量计算32-33
• 4.1.3 ArcGIS对矢量数据的裁切33-34
• 4.1.4 土地平整的标准34
• 4.2 基于DEM和ArcGIS的道路选线设计34-36
• 4.2.1 DEM道路设计与常规道路设计比较的优势35
• 4.2.2 田间道路工程建设标准35-36
• 4.3 基于DEM和ArcGIS的排水渠道的设计36-39
• 4.3.1 灌溉排水工程建设标准38-39
• 4.4 基于DEM和ArcGIS的坡度分区图的建立及分析39-40
• 5 DEM和ArcGIS在土地整治规划设计中的应用40-48
• 5.1 项目区介绍40-41
• 5.2 试验成果41-48
• 5.2.1 项目区DEM的构建41-42
• 5.2.2 坡度分析42-43
• 5.2.3 土地平整工程43-44
• 5.2.4 田间道路工程44-46
• 5.2.5 排水工程46-47
• 5.2.6 土地整治设计方案47-48
• 6 结论和展望48-49
• 参考文献49-54
• 致谢54-55
• 攻读硕士期间取得的主要学术成就55

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本文编号：304703