《亚洲中部山地夷平面研究──以天山山系为例》简评

夷平面是地表形态发展演变历史中的一种地质地貌现象,在地球陆地表面分布甚广,约占地表面积的6％,其中以亚洲中部山地夷平面保存最好,而天山山系夷平面在其中比较有代表性。研究一个地区的夷平面对于认识区域地貌发育过程与演变历史,断定本区域的地貌形成时代以及当时的自然环境等,均具有重要的科学意义。埋藏夷平面及其上的风化壳层的研究,对于寻找次生矿藏并掌握其环境演变有着很大的实用价值。地学领域的学者们虽然在其不同区域的野外考察中此现象给予了关注,且多在其著作中有所涉及,但是专门研究夷平面的论文则比较少。由中国…     

夷平面研究评述

全球构造与地球大尺度地形特征之间的关系研究重新成为一个地学研究热点。在国内,夷平面研究的“回春”是其一个主要的表现形式。但在研究中,一些基本的理论与问题有待明确、探讨和解决。在夷平面理论的研究中,地貌演化的历史研究和演化的机制研究仍是最基本的问题。“夷平面”定义的混乱严重阻碍了相关研究的发展。不同气候和构造环境下,夷平面的形成和演化过程仍需科学地概括和抽象。在研究实践中,时间和空间尺度的精确解释成为关键的问题。一方面,不同类型夷平面的地貌特征(海拔高度、地面坡度、相对高度和面积)仍待明确或半定量、定量表示;而另一方面,夷平面的定年仍是一个棘手的问题。在夷平面的确认过程中,一些地貌学原则和规律应当遵循,如齐一山顶面地貌学成因的不确定性;以及同一地貌单元内,准平原型夷平面的出露具有唯一性等。夷平面的相关堆积是夷平面定年和古地貌重建的基础,但是我们必须明确相关堆积与夷平面的关系,如夷平面的原地相关堆积——风化壳的年龄只能够对夷平面的形成时代给予约束,而不能指示其确切的形成时间。更为困难的是,在古地貌的重建过程中,起始时刻某一区域的地貌特征参数仍然无法精确的确定。     

青藏高原东北缘马衔山夷平面特征指标的提取与分析

夷平面研究在地貌演化和新构造运动,特别是青藏高原隆升过程研究中占有极其重要的地位,准确界定夷平面分布范围是开展夷平面定量--半定量研究的重要基础.截至目前,前人已利用计算机图像处理技术和目视解译等方法开展了相关工作,并取得重要研究进展.然而,以往利用坡度高程指标提取夷平面时存在一定的随意性和主观性.青藏高原内部及其周边地区发育系列夷平面,其中高原东北缘马衔山地区较好的保存了两级夷平面.被夷平的地层为前寒武系马衔山群混合岩,山顶面上发育冰缘地貌,主夷平面波状起伏,上有岛山和晚新生代沉积,局部覆盖有40 m左右红粘土和30 m以上更新世黄土,并在局地残留3 m以上风化壳,是开展夷平面研究的理想地区.为探讨如何确定提取夷平面的最佳坡度高程指标,本文基于夷平面的特殊地貌几何形态,利用均值变点分析法和最小误差法确定了提取夷平面的最佳高程和坡度指标,并据此对马衔山地区的两级夷平面的分布范围进行提取和统计分析.最后结合剖面线,坡向分布图和区域地质资料探讨了夷平面的构造变形特征.研究发现马衔山地区两级夷平面最佳坡度指标均为12°,山顶面和主夷平面高程主要分布在3470~3640 m和2670~2870 m;统计分析表明山顶面面积约为6.4 km²,平均高程为3559 m,主夷平面面积约为15.5 km²,平均高程为2771 m;而夷平面的变形特征主要受控于区域断层.     

川西北高原的地貌垂直地带性与寒冻夷平面

川西北高原地貌垂直地带性明显：流水地貌带,＜3 800 m；冰缘地貌带,3800～4200 m；冰川地貌带,＞4200 m；相应的主导地貌过程分别是流水侵蚀,冻融侵蚀和冰川侵蚀。本文提出了高原面形成的寒冻夷平机制,并认为川西北高原是大面积构造隆升背景下形成的寒冻夷平地貌。花岗岩和石灰岩等结晶岩抗寒冻风化能力强,形成了冰川发育的高山；三叠系砂板岩,抗寒冻风化能力差,形成了融冻土流发育的丘状起伏的高原面。此外,还延伸联想到青藏高原夷平面和高原隆升的一些科学问题,如冻融侵蚀在高原地貌形成和演化中的作用,地面隆升幅度与地壳构造上升幅度,高原面高度的区域差异和大冰盖问题等。     

地理学学位论文摘要

对阿坝州区域地貌首先从形态分析入手(包括形态计量)归纳了阿坝州地貌的形态结构等七个方面的主要特征,全州分为高原与山地峡谷区两大基本的地貌单元,然后以新构造运动为重点来论述构造地貌,分为五个强烈活动期和两个加速上升期,并证实了13个大型相对隆起和相对沉陷的存在,它们决定了全州地貌的格局。最后讨论了夷平面,剥蚀面、河流阶地,查明其级数,追溯其时代,并进而探讨其演变信息和古气候地貌。根据以下讨论构成     

云南东川地区层状地貌面的成因

在东川地区的山地及小江河谷的两侧山麓上部，分布着不同高度和不同规模的层状地貌面，对其成因仍有不同的认识。分歧主要表现在两个方面：一是高原隆升之前的初始地貌面是否是准平原型夷平面；二是山顶面之下的梯级层状地貌面的成因。本文从以下几个方面对上述问题进行讨论：(1)层状地貌面的地貌特征及其与侵蚀河谷体系的关系；(2)层状地貌面上堆积物的性质；(3)层状地貌面与断裂构造水平展布的关系；(4)相邻层状地貌面的空间过渡关系；(5)区域构造演化背景。作者认为在云贵高原抬升过程中，东川地区以挤压穹起隆升变形为主。不同海拔高度的层状地貌面具有多成因特性。山顶面及局部高原面是高原隆升之前古夷平面的残留。并遭到后期强烈的侵蚀改造。目前，尚缺乏足够证据证明高原隆升之前的古夷平面为准平原型夷平面。小江河谷两侧的梯级层状地貌面是侵蚀或剥蚀面，它们形成于高原隆升及初始地貌面解体之后，其梯级空间分布特征与区域性的阶段隆升有关。     

基于MATLAB平台的遥感影像沙丘脊线提取与地貌格局表征参数计算

随着现代科学技术的发展,遥感影像为区域风沙地貌形态的研究提供了可靠的资料。近年来,有地貌学者提出了沙丘地貌格局分析法,通过在遥感影像上绘制沙丘脊线,量测和计算得到沙丘地貌格局表征参数,分析沙丘概率分布和空间变化规律、影响因素及形成时间。本文选取腾格里沙漠典型横向沙丘区域为研究对象,发展基于MATLAB平台的遥感影像沙丘脊线提取方法,利用沙丘迎风坡与落沙坡在遥感影像中成像的灰度差异, 对沙丘的沙脊线进行提取, 继而获得沙丘脊线长度、沙丘间距、走向、缺陷密度等沙丘地貌格局表征参数。结果表明,该方法快捷、可靠,为沙丘脊线的绘制提供了一种新方法。     

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。     

南海珊瑚礁高分辨率遥感地貌分类体系研究

珊瑚礁遥感地貌分类体系在珊瑚礁遥感地貌制图中具有重要的指导作用。目前,珊瑚礁遥感地貌分类体系仍存在构建标准不统一、部分重要地貌类型不突出以及涵盖地貌类型不完备等问题,影响了珊瑚礁遥感地貌制图应用于珊瑚礁科学和管理。本文采用中国南海46个珊瑚礁(环礁、台礁)的高分辨率遥感影像(WorldView-2、Quickbird),并结合西沙群岛15个岛礁的地貌实地调查数据进行南海高分辨率遥感地貌分类体系的构建研究。以各地貌类型所处礁体位置、动力特征、出露程度和沉积类型为划分标准,将相似尺度和重要性相当的地貌类型归为同等级别,共构建了3级19类南海珊瑚礁遥感地貌分类体系。该分类体系划分标准统一、地貌类型数量最多且完备,新命名了内礁坪生物稀疏带、内礁坪生物丛生带,补充了水下礁脊、潮间带浅滩、浅水礁塘等地貌类型,便于直观理解和推断不同尺度的海洋生态相互作用及重要性。同时,其多等级多尺度性适用于分辨率由低到高的南海珊瑚礁遥感地貌制图,有助于珊瑚礁态势演变分析、管理和保护,为维护国家海洋权益作出应有的贡献。     

华北山地夷平面研究

山地夷平面是以河流为主的各种外营力对地面的长期剥蚀、夷平作用形成并被后期地壳运动抬升到山地顶部的大范围的平坦或微波状起伏的面,是复原地貌演化的基础。20世纪90年代以来,笔者在前人研究的基础上,通过大比例尺地形图、卫片图判读以及野外考察和同位素年龄测定等方法,对华北山地夷平面进行了研究。结果表明,华北山地有3期山地夷平面和1期山麓剥蚀面,其形成条件与构造、气候、海平面有关,并有初期的地壳急剧抬升-快速下切、中晚期的逐渐减缓-侧蚀夷平与末期的相对稳定-风化壳发育3个阶段,以溯源侵蚀-谷坡后退的方式进行,夷平面形成后还会产生变形与解体。夷平面研究对于理论研究和生产实践均具有重要意义。     

A peak-cluster assessment method for the identification of upland planation surfaces

Residual upland planation surfaces serve as strong evidence of peneplains during long intervals of base-level stability in the peneplanation process. Multi-stage planation surfaces could aid the calculation of uplift rates and the reconstruction of upland plateau evolution. However, most planation surfaces have been damaged by crustal uplift, tectonic deformation, and surface erosion, thus increasing the difficulty in automatically identifying residual planation surfaces. This study proposes a peak-cluster assessment method for the automatic identification of potential upland planation surfaces. It consists of two steps: peak extraction and peak-cluster characterization. Three critical parameters, namely, landform planation index (LPI), peak elevation standard deviation, and peak density, are employed to assess peak clusters. The proposed method is applied and validated in five case areas in the Tibetan Plateau using a Shuttle Radar Topography Mission digital elevation model (SRTM DEM) with 3 arc-second resolution. Results show that the proposed method can effectively extract potential planation surfaces, which are found to be stable with different resolutions of DEM data. A significant planation characteristic can be obtained in the relatively flat areas of the Gangdise–Nyainqentanglha Mountains and Qaidam Basin. Several vestiges of potential former planation areas are also extracted in the hilly-gully areas of the western part of the Himalaya Mountains, the northern part of the Tangula–Hengduan Mountains, and the northeastern part of the Kunlun–Qinling Mountains despite the absence of significant topographical features characterized by low slope angles or low terrain reliefs. Vestiges of planation surfaces are also identified in these hilly-gully upland areas. Hence, the proposed method can be effectively used to extract potential upland planation surfaces not only in flat areas but also in hilly-gully areas.     

黄土高原最老红粘土的发现及其地质意义

黄土高原红粘土的形成演化与青藏高原隆起、亚洲季风形成演化等有着十分密切的关系。黄土高原中部厚达303m的朝那黄土-红粘土剖面的古地磁年代学表明红粘土形成于8．1Ma，是目前黄土高原上发现的最老的红粘土沉积。这个事实表明大约在8．1Ma：本区构造活动频繁，断裂十分发育，使得鄂尔多斯夷平面解体，六盘山地区呈断块上升，而六盘山以东地区下沉接受红粘土沉积。这可能指示了毗邻的青藏高原有一次显著的构造隆升。     

关于夷平面的科学问题——兼论青藏高原夷平面

长期地貌演化研究表明,夷平面的形成有4种基本方式：准平原、山麓剥蚀平原、双层水平面和冻融剥夷平原。它们的形成都需要上千万年至数亿年的构造相对稳定时期。青藏高原上的层状地貌面可以划分为两级夷平面和一级剥蚀面。山顶面形成于渐新世至中新世早期;主夷平面是以双层水平面或山麓剥蚀平原形式发育的,大致形成于20-3.6Ma B.P.期间,完成时的高度低于1000m;剥蚀面形成于3.6-1.7MaB.P.期间。     

夷平面研究综述

夷平面100多年的研究已经取得了一定的进展。文章从定义、识别、分类、形成和测年等方面论述了夷平面的研究情况,完善了夷平面的定义,加强了对影响夷平面形成和保存的自然因素的探讨,提出了未来夷平面研究的方向。     

中国花岗岩地貌的类型特征与演化

在中国南方亚热带季风气候条件下, 自中、上新世以来的夷平面及其深厚的花岗岩风化壳在后期不同程度构造抬升-下切过程中, 造成许多中国特有的花岗岩地貌类型, 如黄山和三清山等处的花岗岩峰林、石林、造型石、风动石等。本文讨论了中国花岗岩风化壳和地貌的时空演化规律, 提出地貌发育年代与中、上新世广布的夷平面的密切关系, 以及在不同抬升背景下, 花岗岩地貌与风化壳的关系。并可据此推算不同山地的抬升幅度, 沿海仅抬升约200m, 向内地逐渐增大, 到南岭或大别山、伏牛山则达到约1600~2000 m。     

我国数字高程模型与数字地形分析研究进展

数字高程模型是最重要的国家基础地理信息数据,基于GIS的数字地形分析的理论、方法与应用,是当今地理学、地貌学界,特别是地理信息科学研究的热点问题。本文从DEM的数据模型、数字地形分析的不确定性、分析方法、尺度效应、高性能计算方法以及地学应用等方面,对我国学者在该领域的研究情况,特别是研究成果进行较全面的梳理与分析。综述显示,我国具有一批从事数字高程模型与数字地形分析的高水平研究力量,研究方向紧跟国际前沿,并取得了丰硕的成果,部分研究内容具有显著创新,年轻一代科学家正加速成长。在黄土高原、青藏高原的区域数字地形分析方面更彰显我国科学家的优势与特色,在国际学术界产生了重要的影响。     

基于光学立体和InSAR的Grove山地区DEM建立和分析

本文分别利用光学立体和In SAR技术生成了东南极Grove山地区15 m分辨率的ASTER DEM和20 m分辨率的In SAR DEM。在利用ASTER立体像对生成DEM的过程中引入ICESat测高数据作为高程控制以减少错误匹配,提高DEM垂直精度;而在利用ERS tandem数据生成DEM后,选取ICESat测高数据对In SAR DEM进行倾斜面纠正,以消除基线不精确估计等带来的影响。通过与未作控制的ICESat测高数据进行比较,评价了两种DEM的精度并对误差进行了分析。同时,比较了两种DEM的差异,并分析了造成这些差异的原因,探讨了两种技术生成南极冰盖DEM的优势和不足。最后结合两DEM的优势,融合生成了Grove山地区高精度的DEM。