实验一土地要素分析
1208140515
土资122班
张舵
一、实验目的
根据研究区域基础数据资料，分析地形、植被、土壤、土地利用方式等土地构成要素的空间演替的规律。

二、实验数据
1.北京市海淀区数字高程模型（DEM）
2.北京市海淀区土壤类型图（土壤.*）
3.北京市海淀区土地利用现状图（简化）（HDDLTB.*）
4.北京市海淀区“凤凰岭-稻香湖”样区条带遥感影像（Sat_DXH31.tif）
三、实验过程
1.将DEM由Raster转化为TIN
打开ArcMap10.2，点击加载实验数据，在Arc Toolbox中选择3D Analyst Tools→Conversion→From Raster→Raster to TIN（图1），输入栅格为DEM图层（图2），将数字高程模型（DEM）由栅格格式（Raster）转化为不规则三角网格式（TIN）（图3）。

图 1 Arc Toolbox工具栏
图 2 Raster to TIN窗口
图 3不规则三角网格式（TIN）的数字高程图
2.选择断面
将遥感影像图层置于所有图层顶端，在研究样区条带内，点击，选择一条东西向、横跨研究样区的断面，并用红线加粗显示（图4）
图4 断面位置示意图
断面在栅格中的具体位置如下图（图5）
图5断面栅格位置图
3.断面地形分析
（1）点击生成断面高程变化图，结合遥感影像进行地形判断。

（2）在Arc Toolbox中选择Spatial Analyst Tools→Surface→Contour，
把生成的TIN图作为输入图层，等值线高差为50米，生成等值线图，进行等值线分析。

（图6）
图6等值线分析
4.地貌类型分析
在Arc Toolbox中选择Spatial Analyst Tools→Surface→Slope，把生成的TIN图作为输入图层，生成坡度图，与高程变化图、等值线图对照，分析地貌类型及其部位。

5.土壤类型和属性
在土壤类型图的图层属性中选择符号系统，值字段为土类，添加所有值，并将卵石滩值移除后确定（图7）
图7 土类图层属性表
同样的，在土壤类型图的图层属性中选择符号系统，值字段为亚类，添加所有值，并将卵石滩值移除后确定。

（图8）
图8亚类图层属性表
6.植被情况分析
植被情况根据遥感图像，进行具体分析，并在断面线上进行文字标注。

7.土地利用类型分析
（1）打开海淀区地类图表图层的属性表，添加字段“类别编码”，格式为float 型。

选择Select by Attributes，根据《土地规划分类及代码表》对地类码进行选择归类。

（图9）
图9 海淀区地类图图层属性表
（2）在海淀地类图的图层属性中选择符号系统，值字段为“类别编码”，添加所有值，点击确定。

（图10）
图10 地类图层属性表
四.实验分析结果
1.断面地形
图11断面高程变化图
图12断面位置示意图
图13断面等值线变化示意图
将断面高程变化图、断面位置示意图和断面等值线变化示意图进行对比，可以明显看到断面自西向东，海拔逐渐降低。

西侧海拔变化幅度较大，且等值线密集，说明地形地形比较陡，为山地丘陵区。

随着断面向东侧延伸，海拔变化幅度趋于平缓，等值线逐渐稀疏，由山地丘陵向平原区过渡。

整个地形区反映了北京市海淀区西北洪积扇变化情况。

假定断面最西端顶点为起始点，海拔在400米以上为扇顶部，海拔在100米到400米之间为扇中部，低于100米扇缘地带，扇顶部距离起始点在1500米左右的范围内，扇中部距离起始点在1500米到4000米范围内，距离大于4000米为扇缘地带。

自扇顶、扇中一直过渡到扇缘，海拔变化逐渐放缓。

2.地貌类型
图14断面坡度变化图
整个断面自西向东，坡度逐渐变小，整个地貌类型为山前洪积扇。

根据1984年中国农业区划委员会颁发《土地利用现状调查技术规程》对耕地坡度分为五级，即0°—2°、2°—6°、6°—15°、15°—25°、25°以上。

地面坡度的不同级别，对耕地利用的影响不同。

坡度小于2°一般无水土流失现象；2°—6°可发生轻度土壤侵蚀，需注意水土保持；6°—15°可发生中度水土流失，应采取修筑梯田、等高种植等措施，加强水土保持；15°—25°水土流失严重，必须采取工程、生物等综合措施防治水土流失；25°以上为《水土保持法》规定的开荒限制坡度，即不准开荒种植农作物，已经开垦为耕地的，要逐步退耕还林还草。

《断面坡度变化图》显示，大部分耕地位于扇中和扇缘地带，坡度在0°—6°之间，土壤条件比较好，基本无水土流失现象发生。

该地形区的6°以上的地区多为山区林地，有利于水土的保持。

建设用地多分布在坡度较缓的扇中和扇缘区。

在扇中区，地势相对平坦，并且地下水埋深较大，不会出现建筑物返潮现象。

断面穿过的环山公路位于海拔350米左右，高差较小，有利于公路的修建，减小了施工难度。

3.土壤类型和土壤属性
图15断面土类变化图
图16断面土壤亚类变化图
根据《断面土类变化图》和《断面土壤亚类变化图》，土类自西向东依次为褐土和潮土。

土壤亚类自西向东逐渐为淋溶褐土、褐土、褐土性土、潮土、湿潮土、潮土。

1）淋溶褐土主要特征是全剖面没有CaCO3出现，或在C层有少量石灰残余，形成A-Bt-Ck剖面构型，在褐土土类中淋溶褐土分布区一般是降水量偏高之处（如>650mm）。

对照断面图，淋溶褐土在山地地形区出现，植被茂密，降水较多，涵养水的能力强。

2）褐土剖面中的B
t
层有CaCO3新生体出现。

3）褐土性土粘化B层发育不明显。

褐土分布区的主要问题是降水量偏小和降水量过于集中。

4）潮土是潮土土类中面积最大的亚类，有A
pk －A
p2
－B
Ck
－C
gk
剖面构型。

富含
碳酸钙，若其为粘质土则偏高，沙质土偏低，是中性至微碱性反应。

土壤养分含量、耕性、水分物理性质、生产潜力等与土壤质地及剖面构型有关。

在此区域，多为壤质潮土，肥力性能最好。

5）湿潮土地下水理深仅1.0～1.5m，雨季接近地表，暂时有地表积水现象，地下水矿化度不高，多小于1g/L。

母质为河湖相静水粘质沉积物，一般无盐化或碱化威胁。

潮土分布区地势平坦，土层深厚，适宜农业生产。

但潮土分布面积最大的黄淮海平原，旱涝灾害时有发生，尚有盐碱危害，加之土壤养分低或缺乏，大部分属中、低产土壤，作物产量低而不稳。

图17断面土壤质地变化图
根据《断面土壤质地变化图》土壤质地沿断面自西向东依次为中壤质、轻壤质、中壤质、轻壤质、中壤质、粘质和中壤质。

由卡庆斯基土壤质地分类制，从轻壤、中壤、粘质砂粒含量依次减少，黏粒含量依次增高。

保水性依次递增，透气性依次递减。

在海拔较低、坡度较缓的扇缘地带，多为保水性比较好的中壤质和粘质，土壤颗粒较小，利于农业生产的进行。

4.植被情况
图18断面植被变化图
由遥感影像进行目视解译，在断面西段，为山地地形区，林地茂密，植被
很好。

中段建设用地分布多，植被较差。

向西延伸，西段耕地较多，尤其在
图中河流两侧，耕地比较密集，相对而言，植被较好。

但是此处所指的植被
多是指农作物所生长所形成的地表覆被。

5.土地利用类型的演替变化情况及其规律性。

图19断面地类变化图
根据《断面地类变化图》，沿断面自西向东依次为林地、居民及独立工矿用地、园地、居民及独立工矿用地、耕地、水利设施用地、林地、耕地、居民及独立工矿用地和其他土地。

耕地位于等值线低于50米的平原地带，扇中地区以园地为主，居民及独立工矿用地分布相对零散。

五.实验结论
综上所述，结合地形地貌以及土壤、植被分析和土地利用情况进行分析，断面自西向东，海拔逐渐降低，坡度逐渐变缓，整个地貌类型为山前洪积扇。

其中，我们规定海拔在400米以上扇顶地带，在这一区域，土壤类型以褐土为主，土壤质地为轻壤质和中壤质，保水性比较差，地下水埋深较大，以林地为主，没有建设用地、耕地等分布。

海拔在100米到400米之间为扇中地带，土壤类型有褐土性土和潮土，土壤质地为轻壤质，分布有居民点和工矿用地以及园地，呈三条条带状分布，园地分布在建设用地两侧。

植被情况在洪积扇的区片中比较差。

海拔在100米以下为扇缘地带，这一区域的土壤类型为潮土，质地为壤质，少数为粘质，保水性较好，最适宜农作物耕种。

在这一区片，也是耕地集中分布的地区。

但是，在整个布局之中，居民点及工矿用地分布比较零散，在扇中和扇缘
地带都有分布，侵占了一部分适宜进行农业生产的土地。

扇中区部分居民点及工矿用地不宜直接与山区林地，等高线较密集，应注意防范地质灾害。