㈠ 數據來源與處理
區域地殼穩定性基礎數據來源於中國地質科學院地質力學研究所主編的《中國區域地殼穩定性圖（1∶500萬）》，1997年由地質出版社出版[19]。基於ArcGIS平台，將中國區域地質穩定性圖數字化，並對柵格化後的數據統計分析。
斷裂活動性基礎數據來源於鄧啟東主編的《中國活動構造圖（1∶400萬）》，2007年由地震出版社出版[20]。
海拔與地表起伏度基礎數據來源於美國太空總署（NASA）和國防部國家測繪局（NIMA）聯合測量的數字地表高程模型SRTM DEM，數據精度為3弧秒（90×90m），由中國科學院資源環境數據中心提供。基於SRTM DEM數據，利用ArcGIS空間分析模塊Spatial Analyst中鄰域統計工具Neighbor-hood Statistics，以4×4像元的矩形作為模版運算元對整個研究區進行遍歷計算，分別提取各區域最高海拔和最低海拔數據，運用柵格計算器calculator，將兩者求差，得到一個新柵格圖層，其每個柵格的值是以這個柵格為中心的確定領域的地形起伏度值。
植被覆蓋度基礎數據來源於2009年全球旬NDVI數據集，空間解析度：0.05°×0.05°，坐標系統：WGS1984，NDVI值域為[－1,＋1]，由地球系統科學數據共享平台提供。旬NDVI數據均通過國際通用的可以進一步消除雲、大氣、太陽高度角等部分干擾的最大合成法獲得，利用像元二分模型估算植被覆蓋度。
岩溶發育程度基礎數據來源於中國地質調查局發展研究中心「區域地質調查跟蹤與部署研究項目」（121201110）。
地表濕潤指數基礎數據來源於1961～2013年中國地面降水月值0.5°×0.5°格點數據集（V2.0）數據、1961～2013年中國地面氣溫月值0.5°×0.5°格點數據集（V2.0）和日照時數數據，由中國氣象科學數據共享服務網提供。地表濕潤指數計算公式為：
W=P/ET0
式中：W為濕潤指數；P為降水量(mm)；ET0為潛在蒸散量(mm)。ET0採用Thornthwaite模型計算。
土壤可蝕性基礎數據來源於世界土壤資料庫（HWSD v1.1），由地球系統科學數據共享平台提供。數據比例尺為1km格網，數據格式為Geotiff，時間為2009年。該資料庫由聯合國糧農組織（FAO）、國際應用系統分析研究所（IIASA）、荷蘭ISRIC-World Soil Information、中國科學院南京土壤研究所（ISSCAS）、歐洲委員會聯合研究中心（JRC）於2009年3月共同發布。資料庫提供了各個格網點的土壤類型（FAO-74、85、90）、土壤相位、土壤（0～100cm）理化性狀（16個指標）等信息。採用在我國廣泛使用的EPIC模型，利用土壤有機質和顆粒組成因子（粘粒、粉粒、砂粒）進行估算土壤可蝕性因子K。
土壤侵蝕強度基礎數據來源於中國1∶10萬土壤侵蝕強度等級圖（1997～2000年），由地球系統科學數據共享平台黃土高原科學數據共享平台提供。數據內容覆蓋1997～2000年1∶10萬各省土壤侵蝕強度等級數據，包括水力侵蝕、風力侵蝕、凍融侵蝕、重力侵蝕、工程侵蝕5個一級類別；微度、輕度、中度、強度、極強度、劇烈6個二級另類別，由第二次全國遙感水土流失普查獲得。
社會經濟數據採用的是全國千米網格GDP分布數據集和全國千米網格人口分布數據集，由國家科技基礎條件平台：地球系統科學數據共享平台（www.geodata.cn）提供。
土地覆被數據採用的是地球系統科學數據共享平台提供的2009年全球1km土地覆被數據集（GlobCover）。GlobCover是歐洲空間局（European Space Agency）建立的全球土地覆被數據集，數據集是根據UNLCCS分類標准，綜合採用監督分類和非監督分類兩種方法對多時相的MERIS L1B數據進行分類而得到的。GlobCover數據集空間解析度5°×5°。根據需要，本書將土地覆被類型合並為耕地、林地、草地、水域、未利用地、城鄉工礦居民用地等6種土地覆被類型。
本書柵格圖層統一重采樣為1km×1km的格網，各圖層投影參數統一設定為：Projection: Albers；False_Easting: 0.000000；False_Northing: 0.000000；Central_Meridian: 105.000000；Standard_Parallel_1:25.000000；Standard_Parallel_2: 47.000000；Latitude_Of_ Origin: 0.000000；Linear Unit: Meter(1.000000)；Geographic Coordinate System: GCS_WGS_1984。
㈡ 數字圖像的存儲格式
遙感數據以磁帶、光碟等為存儲介質，由一個或多個文件組成，每個文件又以若干個記錄組成。記錄是作為一個單位來處理的一組相連的數據，分為物理記錄和邏輯記錄; 文件是由若干個邏輯記錄構成的在目的、形式和內容上彼此相似的信息項的集合。邏輯記錄的排列方式決定了文件的結構方式，加之不同的輔助說明信息而構成了不同的遙感數據格式。對於遙感數字圖像而言，它必須以一定的格式存儲，才能有效地進行分發和利用。
多波段圖像具有空間的位置和光譜的信息。多波段圖像的數據格式根據在二維空間的像元配置中如何存儲各種波段的信息可分為四類。
1. BSQ，BIL，BIP 格式
BSQ ( Band Sequential) 格式，又稱為波段序貫格式，在一個遙感數據文件內各像元DN 值相當於以 「波段」 為主要關鍵字、以 「行」 為次要關鍵字、以 「列」 ( 像元號) 為第三關鍵字對像元 DN 值進行排序存放。
BIL ( Band Interleaved by Line) 格式，又稱為波段行交叉格式，在一個遙感數據文件內各像元 DN 值相當於以 「行」為主要關鍵字、以 「波段」為次要關鍵字、以 「列」( 像元號) 為第三關鍵字對像元 DN 值進行排序存放。
BIP ( Band Interleaved by Pixels) 格式，又稱為波段像元交叉格式，在一個遙感數據文件內各像元 DN 值相當於以 「行」為主要關鍵字、以 「列」 ( 像元號) 為次要關鍵字、以 「波段」為第三關鍵字對像元 DN 值進行排序存放。
上述遙感數據基本格式具有不同的特點和適用范圍。BSQ 格式最適合於對單個波段的整個或部分圖像空間區域進行存儲和讀取等處理操作，如圖像對比度增強、平滑、銳化等; BIP 格式為圖像數據單個像元波譜特性的存儲與讀取提供最佳性能，如在最大似然比分類法、波段之間的加減乘除代數運算等亦宜採用該格式; BIL 方式具有以上兩種方式的中間特徵，提供了圖像空間和像元波譜處理之間的一種折中的方式，適用於以行 ( 圖像掃描行) 為單位的處理操作，如水平方向的線性影像特徵增強處理等。
2. Fast － L7A 格式
該格式是美國 EDC 在沿用了以往 Landsat 數據產品快速格式的基礎上而選用的記錄Landsat-7 / ETM + 數據的格式之一。Fast － L7A 格式的數據由 3 個頭文件及 8 個數據文件組成，3 個頭文件對應 Landsat-7 數據的三個波段組: 全色波段組、可見光及近紅外波段組、熱紅外波段組; 8 個數據文件對應 Landsat-7 數據的 8 個波段。
3 個頭文件中，每個頭文件包含 3 個 1536 位元組的記錄，分別是管理記錄、輻射記錄和幾何記錄，它們記錄了產品標識信息、圖像標識信息、輻射校正系數、地圖投影、地球模型、太陽高度角和方位角等圖像數據輔助信息。8 個數據文件中，每個文件僅含一個波段的數據而不含頭尾記錄，圖像數據按行順序排列，並以 8 bit 無符號整數表示。
3. GeoTIFF 格式
GeoTIFF 是包含地理信息的一種 TIFF 格式的文件。GeoTIFF 格式的數據由 1 個頭文件及相應的數據文件組成。其頭文件與 Fast － L7A 頭文件相似，8 個數據文件分別對應於Landsat-7 數據的 8 個波段數據。
4. HDF 格式
HDF ( Hierarchical Data Format，層次數據格式) 是由美國伊利諾伊大學 ( the Univer-sity of Illinois) 的國家超級計算應用中心 ( The National Center for Supercomputing Applica-tions，NCSA) 於 1987 年研製開發的一種軟體和函數庫，它使用 C 語言和 Fortran 語言編寫，是一種超文本文件格式，能夠存儲不同種類的科學數據，包括圖像、多維數組、指針及文本數據。HDF 格式還提供命令方式，分析現存 HDF 文件的結構，並即時顯示圖像內容。科學家可以用這種標准數據格式快速熟悉文件結構，擺脫不同數據格式之間相互轉換的繁瑣，而將更多的時間和精力用於數據管理和分析。目前，在國外各種衛星感測器上，已經廣泛使用了這種標准數據格式，如 Landsat-7，EOS － TERRA，EOS － AQUA 等。
在物理存儲結構上，一個 HDF 文件包括一個文件頭 ( File Header) ，一個或多個描述塊 ( Data Descriptor Block) ，若干個數據對象 ( Data Object) 。文件頭位於 HDF 文件的頭四個位元組，其內容為四個控制字元的 ASCII 碼值，四個控制字元為 N，C，S，A，可用於判斷一個文件是否為 HDF 文件格式。數據對象是 HDF 文件最基本的存儲元素，包括一個描述符和一個對應的數據元素。描述符長度為 12 個位元組，主要用來描述這個數據元素的數據類型、位置偏移量、數據元素位元組數。在實際的 HDF 文件中，描述符並不是和它對應的數據元素連在一起，而是把相關的許多描述符放在一起而構成一個描述塊，在這個塊的後面順序存儲了各個描述符所對應的數據元素。數據元素是數據對象中的裸數據部分，也就是數據本身，可以是字元、整數、浮點數、數組等。
1993 年美國航空航天局 ( NASA) 把 HDF 格式作為存儲和發布 EOS ( Earth Observa-tion System，對地觀測系統) 數據的標准格式，此後又在 HDF 標準的基礎上共同開發了一種專門化的 HDF 格式———HDF － EOS，專門用於處理各種 EOS 產品。HDF － EOS 使用標準的 HDF 數據類型定義了點、條帶、網格這三種特殊數據類型，並且引入了元數據( Metadata) ，簡化了空間數據的訪問過程，提高了科學研究和用戶對 EOS 數據的訪問速度。
遙感技術被應用以來，遙感數據採用過很多格式，以 Landsat-7 衛星的數據產品為例，該數據產品由美國地球觀測系統數據中心 ( EDC) 提供，按照產品處理級別可分為 三類，即 Level 0R，Level 1R 和 Level 1G。三種產品的定義如下 :
Level 0R: 未經輻射校正和系統級幾何校正的數據產品。
Level 1R: 經過輻射校正但未經系統級幾何校正的數據產品。
Level 1G: 經過輻射校正和系統級幾何校正的數據產品。
EDC 的各類產品所採用的數據格式共有三種，分別是 HDF，Fast － L7A 和 GeoTIFF，產品類型和數據格式之間的對應關系見表 4-1。
表 4-1 Landsat-7 數據產品類型及數據格式
在遙感數據中，除圖像信息以外還附帶有各種注記信息。這是提供數據結構在進行數據分發時，對存儲方式用注記信息的形式來說明所提供的格式。以往曾使用多種格式，但從 1982 年起逐漸以世界標准格式的形式進行分發。因為這種格式是由 Landsat TechnicalWorking Group 確定的，所以也稱 LTWG 格式。世界標准格式具有超結構 ( Super Struc-ture) 的構造，在它的描述符、文件指針、文件說明符的三種記錄中記有數據的記錄方法。其圖像數據部分為 BSQ 方式或 BIL 方式。
㈢ JPG、GeoTIFF數據轉換為IMG文件
除了二進制數據需要轉換為默認的 IMG 文件，在實際工作中還需要將其他文件類型如 TIF、JPG 等轉換成 IMG 數據。具體過程在 Export/Export 對話框中選擇 Export，設置輸出的文件類型。
(1)GeoTIFF 文件轉換為 IMG
GeoTIFF 文件轉化為 IMG 的對話框如圖 3. 18 所示。
圖 3. 17 波段合成結果圖像(圖像色彩以計算機實際顯示為主)
圖 3. 18 GeoTIFF 文件格式轉換為 IMG
單擊 OK，打開 Import TIFF 對話框(圖 3. 19)，點擊 Import Options，打開 ImportOptions對話框(圖 3. 20)，設置波段和操作范圍。
圖 3. 19 Import TIFF 對話框
圖 3. 20 Import Options 對話框
單擊 OK，關閉 Import Options 對話框，單擊 OK，執行 GeoTIFF 文件輸入。
(2)JPG 數據格式轉換為 IMG
JPG 數據格式轉換為 IMG 的對話框如圖 3. 21 所示。
單擊 OK，打開 Import JFIF Files 對話框(圖 3. 22)，點擊 Import Options，打開 ImportOptions 對話框，設置波段和操作范圍，如圖 3. 20 所示。單擊 OK，關閉 Import Options 對話框，單擊 OK，執行 JPG 文件輸入。