1∶35万《库姆塔格沙漠地貌图》的编制

沙漠地貌图是认识和研究沙漠的基础图件,编制《库姆塔格沙漠地貌图》是国家科技基础性工作专项“库姆塔格沙漠综合科学考察”内容之一。本文全面总结了《库姆塔格沙漠地貌图》编制的思路和技术。考虑到库姆塔格沙漠地貌类型、分布规律及其形成和演变的需要,以及印刷纸张规格的限定,《库姆塔格沙漠地貌图》比例尺确定为1∶35万。选用的地理基础底图为20世纪70年代的1∶25万地形图,并以1∶10万地形图上作等高线和其他重要地理内容的补充。专题内容以2000—2007年的TM卫星数据为主,部分细节内容以Google Earth影像资料作补充。地貌图专题内容包含地貌类型、高度以及活动性等3层信息。地貌类型包括风成地貌、流水地貌、干燥剥蚀地貌、冰川冰缘地貌以及其他地貌等5大类,其中风成地貌是《库姆塔格沙漠地貌图》重点展示的内容。风沙地貌共分为13种类型,以符号表示,沙丘高度通过分层设色表示,用箭头符号表示沙丘移动方向。为了真实反映沙丘类型及其排列规律,本图对主要沙丘（高度一般大于10 m）都是准确定位描绘,而由于制图比例尺的限制,对一些次要沙丘（高度一般小于10 m）未作定位描绘,仅作示意。由于库姆塔格沙漠发育于阿尔金山北麓的倾斜洪积平原上,所以,洪积扇和干河道也是本图重点反映的内容。《库姆塔格沙漠地貌图》尽量应用现代计算机制图和数字化技术,对可以数字化的信息全部数字化。本图为研究库姆塔格沙漠提供了丰富信息。     

1:40万《腾格里沙漠地貌图》的编制

腾格里沙漠虽经过多次小规模专题考察,始终未见有沙漠专题地图编制出版,多数只作为专著中的插图加以表现。为此,编制《腾格里沙漠地貌图》显得十分重要,不仅能反映出腾格里沙漠的全貌,还能体现沙漠发展规律、演变特点、分布特征等。依据腾格里沙漠的图幅范围、地貌类型以及印刷纸张规格的要求,将《腾格里沙漠地貌图》的比例尺定为1∶40万。选用1∶25万地形图作为地理基础底图,采用1∶10万地形图作为沙丘符号编绘过渡性的工作底图,专题内容编绘以Google Earth影像资料为主。《腾格里沙漠地貌图》的地貌类型包括风积地貌、风蚀地貌以及其他地貌,其中风积地貌是重点展示的内容。根据腾格里沙漠地貌类型,在编图过程中共设计了16种形态结构类型符号,采用分层设色表示沙丘相对高度,用箭头符号表示沙丘移动方向。     

巴丹吉林风沙地貌图设计与编制

巴丹吉林风沙地貌图采用晕渲符号方法,表示了制图区域内各种风沙地貌的类型、形态特征、沙丘起伏程度差异以及地理分布。表示方法新颖,对进一步研究风沙地貌成因、发育过程、地理环境与自然条件等有关诸因素的内在联系有重要作用。本文旨在介绍该图编制出版过程中的主要技术环节,供今后研究提高风沙地貌图的表示方法和编制出版类似图件参考。     

《中华人民共和国地貌图集》的研究与编制

《中华人民共和国地貌图集(1∶100万)》是全面反映我国地貌宏观规律、揭示区域地貌空间分异的国家级基本比例尺基础性图集。本文回顾了我国地貌制图的发展历程,阐述了全国百万数字地貌遥感综合解译和地貌图集编制的过程,从图集内容结构、数值地貌分类体系、数据基础、地貌遥感解析技术、数字地貌数据库共享系统、地貌图图例系统、图集编制及印刷技术、图集蝴蝶装帧技术等方面详细分析了地貌图集的研究内容和编制特色。地貌图集研究成果已在全国土地调查、区域规划、环境保护和灾害监测等多个方面得到广泛应用。     

中国现代地貌制图研究的薄弱环节

本文从六个方面:规范化研究、制图时段、地貌图的种类、制图区域、地貌分类与图例系统、地貌图图型和表示方法研究,讨论了中国现代地貌制图研究中存在的问题和不足,提出了改进意见.     

地貌形态类型面向对象分类法的改进

提出一种改进的基于随机森林因子重要性分析和灰度共生矩阵纹理的地貌形态类型面向对象划分方法。以中国1∶100万DEM为数据源,利用相关分析和雪氏熵值法筛选确定地貌分类的地形因子组合,并利用随机森林分类树评价各地形因子的重要性,将求得的各因子重要性数值作为面向对象多尺度分割各图层的阈值,最后基于灰度共生矩阵纹理信息构成分类样本的知识库进行地貌分类。全国地貌分类以《中国及毗邻地区1∶400万地貌图》为精度评价标准,结果显示该文提出的分类方法总体精度为71.4%,比ISODATA非监督分类法精度提高5.7%,比常用的面向对象分类法精度提高15.7%;陕西省地貌分类以《中华人民共和国1∶100万地貌图》为精度评价标准,分类的总体精度为72.9%。通过分析该文方法对不同分辨率DEM分类精度的影响,得出分辨率越高总体精度越高。     

第四纪江汉-洞庭盆地东部中段构造-沉积地貌类型划分及特征

以第四纪构造活动、沉积作用以及现今地势高低和地貌形态特征为主要依据,对江汉-洞庭盆地东部中段及其东缘(1:25万岳阳市幅)进行构造-沉积地貌类型的划分与编图。研究区共厘定出9种构造-沉积地貌类型,各地貌类型的地表高程、第四纪地壳升降特征、风化剥蚀和沉积作用等各具特征。构造-沉积地貌类型的划分及其地貌图的编制,既反映出地表地理环境暨地貌特征,又提供直观表达不同地区第四纪地层、构造特征及其反映的地质与环境演化过程的有效途径,有助于促进和深化江汉-洞庭盆地第四纪地质与环境研究。     

基于多源数据的山地地貌数字解译

“3S”技术与地学的结合,对传统地貌制图的编绘方法必然产生较大影响。遥感影像不仅作为地面调查的重要辅助手段,而且是一种可以根据需要缩放到所需比例尺的重要数据源;各种数据源的参考数据如地形图、植被图、地质图、土地资源图等均可以数字的方式在GIS环境中集成、叠加与运算,从而改变了地貌制图依赖于地形图进行多次综合概括的制图方式,使基于多源数据的遥感地貌信息定量解译成为可能。以青藏高原昌都幅遥感地貌解译为例,探讨不同类型的数据在山地地貌解译过程中的使用方式和对地貌判读的作用,并在此基础上总结基于多源数据的遥感地貌解译方法,为全国1∶100万地貌遥感解译和地貌信息系统的建立奠定基础。     

基于Srtm-DEM与遥感的长白山基本地貌类型提取方法

基于中国1∶100万数字地貌制图工作,以吉林省长白山区为试验区,对基于Srtm-DEM与遥感提取基本地貌类型方法进行了探讨。研究表明,基于Srtm-DEM派生的各种模型对基本地貌类型自动提取具有很大的实效性:其中坡度3.5°是实现该区平地和山地宏观地貌单元自动提取的最佳断点,高程模型及起伏度模型相结合,可初步实现基本地貌类型的自动提取,其结果可很好的反应区域地貌宏观规律;在此基础上,基于30 m空间分辨率的遥感影像,综合运用区域地质、土地利用、植被、土壤等多地理要素信息及制图综合知识,以及地貌单元的完整性特征,以山脊线、坡折线和山麓线为地貌单元的标志线,基于地貌知识的专家修正,可获得研究区完整的基本类型地貌单元,实现了基于Srtm-DEM与遥感的基本地貌类型的智能化提取;最后,以研究区内1∶50万地貌图为准,对提取结果进行定性、定量评价分析表明,其提取总体精度达76%,面积相差较小;该方法在一定程度上改进了传统手工和野外调查为主的提取方法,实现了地貌信息的数字化、定位化及定量化,为全国1∶100万数字地貌信息提取与集成奠定了基础。     

1:50万河北省地貌图出版

河北省科学院地理研究所编绘的1:50万河北省地貌图,1992年底由科学出版社出版,全国各地新华书店经售。 该图是在长期野外地貌研究工作基础上,综合分析大量科学资料编绘而成,它描绘了河北(含北京市和天津市〕地貌的整体结构和各种地貌类型的分布规律。清楚地表现了河北西部和北部的山地和高原,东部、南部平原和渤海沿岸的潮间带,浅海水域海底地貌类型的分布规律。在山地中着重负地形谷地的客观描述,详细表现了古河道的走向、密度,反映山前冲积扇等地貌的发育过程和动态。图内还附加旅游和地震等资料。     

2000a B.P.来毛乌素地区的沙漠化问题

对最近2000aB．P．来毛乌素地区的沙漠化研究表明，现今流沙的分布范围与气候之间“不平衡”，毛乌素沙地并非气候演变的“顶极产物”，而是在特定的自然条件下过度的人类活动使“古沙翻新”的结果，但古沙翻新的形式在不同的地貌位置有所不同。同时，萨拉乌苏组中的古风成砂并非现代流沙的唯一沙源，还有相当一部分来自黑垆土之下的古风成砂。如果未来温室效应继续导致全球变暖，毛乌素沙地不会南侵，有向北退缩的可能。     

毛乌素沙地东南缘全新世气候不稳定性

毛乌素沙地处于中国季风区的西北边缘,对气候变化敏感,是古气候演化和古环境变迁研究的理想场所。全新世气温回暖期,气候整体稳定但存在暖湿冷干的次级波动,不同类型沉积相组成的地层序列记录了全新世千年、百年尺度的气候不稳定性。对毛乌素沙地不同沉积序列的研究表明:(1)毛乌素沙地东南缘的沙漠/黄土边界带DLT、NB剖面粒度及Rb/Sr比值可作为气候变化的代用指标。>63 μm砂含量增加,Rb/Sr比值降低,揭示东亚冬季风增强,风成砂堆积,风沙活动加剧,气候干冷;反之,东亚夏季风增强,降水增多,风化成壤程度加大,气候暖湿。(2)毛乌素沙地东南缘沙漠/黄土边界带及低洼沟谷区年代概率密度函数的分析显示,全新世早期~8\^5 ka BP风成砂堆积,风沙活动加剧,气候表现为干冷;全新世中期8\^5 ka~3\^0 ka BP地势较高处古土壤广泛发育,地势低洼处发育湖沼相/泥炭层,但在6.0 ka BP左右存在气候转冷过程;全新世晚期3\^0 ka BP以来气候波动频繁。(3)毛乌素沙地气候变化与北大西洋冰筏冷事件、董哥洞石笋、季风边缘区湖泊、东部沙地等记录具有可对比性和相对一致性,反映出全新世千年和百年尺度上的气候变化主要受全球变化的影响,这对预测和模拟未来气候变化具有借鉴意义。     

宁夏中部干旱带土地沙漠化评价

本文基于宁夏中部干旱带土地沙化现状,进行土地沙化敏感性和沙漠化控制重要性评价。宁夏中部干旱带土地沙化敏感性分为极敏感、高度敏感、中度敏感、轻度敏感和不敏感5级。极敏感区主要集中在与腾格里沙漠接壤的沙坡头区的北部边缘地带,高度敏感区主要分布在与毛乌素沙地接壤的盐池县、灵武市和红寺堡区的大部分地区,中度敏感区广泛分布于土地沙化极敏感区和高度敏感区的周边地区,轻度敏感区呈带状分布于中度敏感区的四周,不敏感区分布在中部干旱带最南端地区。宁夏中部干旱带土地沙漠化控制重要性分为极重要、重要、较重要和不重要4级。极重要地区位于腾格里沙漠南缘的沙坡头区,重要地区分布于毛乌素沙地西部的盐池县、灵武市和红寺堡区的大部分地区,较重要地区主要在海原、同心等县域,不重要地区面积较小,呈带状分布,位于宁夏中部干旱带的沿河地带和最南部。     

基于RS、GIS两大沙漠边缘带土地利用/覆盖对近十余年来气候变化的响应研究

以1986年与2000年两期TM遥感解译影像为基础,运用GIS空间分析手段,借助多个土地利用分析模型,对我国北方腾格里与毛乌素两大沙漠边缘带土地利用空间变化特点进行了分析,揭示出上世纪80年代后期至本世纪初的十余年来两大沙漠南缘带土地利用／覆盖对气候变化所做出的各具特色的响应方式。研究期内,研究区土地利用程度总体得到提高,其中东部毛乌素地区提高速度高于西部,中部宁夏部分高于两头陕西、甘肃部分。土地利用重心分布揭示出半干旱、干旱沙漠边缘带耕地与水资源分布的密切关系,同时,土地利用重心变化分析揭示山西部腾格里地区研究期内生态环境区域恶化,而东部毛乌素地区生态环境质量趋于好转。     

青藏铁路格拉段典型沙害路段风沙地貌专题图编制

随着青藏铁路全线开通,风沙危害已成为影响铁路安全运营的主要环境问题之一。铁路沿线风沙危害路段主要集中在措那湖、沱沱河、北麓河等地。基于高分辨率卫星遥感影像QuickBird数据,通过野外实地勘察,同时参考Google Earth影像和DEM数据,绘制了3个典型沙害路段的风沙地貌专题图,地貌图比例尺为1:50000,采用二级分类系统,一级类为6个,共包含18个二级类。由于青藏铁路地处西风带中部急流区,风力强劲;铁路沿线生态环境脆弱、地表类型复杂,冻融和风蚀时空交错,地表沙物质丰富,风沙活动强烈而频繁,铁路沙害正呈现出迅速增长的态势。鉴于此,很有必要绘制青藏铁路沿线风沙灾害现状及防治措施布局的专题地图,为科学合理地制定青藏铁路沿线风沙危害综合防护体系提供依据。     

Merged remotely sensed data for geomorphological investigations in deserts: examples from central Saudi Arabia

Image merging has gained acceptance in geological remote sensing, however it has rarely been applied in geomorphology. We report on the usefulness of principal components substitution (PCS) to merge IRS panchromatic data with multispectral Thematic Mapper (TM) imagery, to map commonly encountered desert geomorphological features, and in relative age dating of alluvial surfaces. The merged data were applied to the identification and mapping of geomorphological features along two geolo-gically different mountain fronts in central Saudi Arabia. Two types of geomorphological maps have been created. A morphogenetic map that distinguishes between aeolian landforms, fluvial landforms, desert pavements, and gypsum crusts. Second, a morphochronological map, which shows the relative age of four geomorphic surfaces developed on an alluvial fan. The construction of the two maps is supported by field observations and laboratory measurements. Using the optimum index factor (OIF), a TM band 1, 5 and 7 image (of 20 merged composites) was found to be the optimum colour composite image for the geomorphological features in this arid environment. We discuss our findings in the context of the spatial and spectral properties required for applied geomorphological remote sensing.     

毛乌素沙地15ka以来气候变化及沙漠演化研究

通过对毛乌素沙地东南缘的三道沟剖面进行沉积学分析,结合常规14C和光释光测年结果,并与已有研究进行对比,将毛乌素沙地15ka以来的演化过程分为4个阶段:15ka以前,处于末次冰期极盛期的后期,冬季风活动强烈,气候干冷、风蚀强烈,沙漠处于活化扩张阶段;15～6.33kaBP,气候逐渐回暖,风力减弱,但沙丘仍处于活化状态,期间可能有气候的暖湿波动;6.33～3.5kaBP,夏季风活动较强,冬季风活动较弱,气候总体温暖湿润,沙丘固定、沙漠退缩,其中又存在一些干冷波动,5kaBP前后气候曾发生突变;3.5kaBP以来,冬季风活动又逐渐增强,夏季风活动减弱,气候寒冷干燥,风沙活动增强。     

黄河沿岸(北长滩-河曲段)风沙问题的初步探讨

黄河北长滩-河曲段,长1200公里,沿风沙区绕行,经腾格里、河东、乌兰布和、库布齐等四大沙漠.虽毛乌素沙地距黄河有一定距离,但无定河、秃尾河、窟野河等支流又流经毛乌素沙地、汇入黄河。显而易见,黄河两岸的风成沙,源源不断地流入黄河。严重进沙段151.4公里,次严重段112公里,轻微进沙段208.6公里。黄河沿岸沙地的形成是在干旱、多风、地面富含沙物质这一特定自然条件下的产物。沙地的演变过程,拟分为两个阶段,即地质时期和历史时期。地质时期阶段,晚更新世晚期为一风沙活动强盛期。人类历史时期,至少有三个期风沙活动加强期和三个期风沙衰弱期。风沙对黄河的危害内涵危害特点及形式,前者体现在时间性、方向性和区域性等方面,后者指风沙流、沙丘移动及河岸坍塌而进入黄河,淤积河道的方式。