基于DEM的准噶尔盆地及其西北山区地势起伏度研究

DEM(digital elevation model)数字高程模型,是地貌解译有力的辅助工具,同时也是对地形地貌分析研究进行量化表达的一个重要手段。在对比前人研究方法的基础上通过研究区1：25万的DEM数据和1990年的TM影像,用GIS(地理信息系统)方法和统计方法进行了地势起伏度研究,选取了代表新疆基本地貌特征戈壁、沙漠、丘陵、高山的克拉玛依幅含阿勒泰幅影像进行了试验。将网格单元从3×3、4×4、……一直扩大到60×60,对比不同网格单元内起伏度值的变化情况。最后得出了利用1：25万DEM来计算新疆克拉玛依地区地势起伏度时,20×20的网格大小(4 km~2)可作为曲线变化的拐点,即为曲线由陡变缓的阈值。从而得出了20×20的网格大小(4 km~2)为准噶尔盆地及其西北山区地势起伏度计算的最佳统计单元。     

青藏高原地形起伏度及其地理意义

地形起伏度是区域人居环境适宜性与资源环境承载力的关键评价指标之一。当前有关其最佳评价窗口、及其与海拔—相对高差的相互关系仍缺乏深入研究,进而影响该指标对区域地形起伏的有效表征。客观认识青藏高原地形起伏度有助于促进其国家生态安全屏障建设与区域绿色发展。以先进星载热发射和反射辐射仪全球数字高程模型（ASTER GDEM, 30 m）地形数据（V2）为基础,本文利用均值变点分析法确定了青藏高原地形起伏度评价的最佳分析窗口,基于地形起伏度模型（RDLS）研制了青藏高原首套30 m地形起伏度专题图,据此分析了地形起伏度与海拔、相对高差的相互关系,并界定了地形起伏度对区域地形起伏状况的有效表征。主要结果/结论包括：① 基于GDEM的青藏高原地形起伏度评价最佳窗口为41×41个像元的矩形邻域,对应面积约为1.51 km²,均值变点分析表明区域地形起伏度评价最佳窗口有其唯一性。② 青藏高原地形起伏度均值约为5.06,超3/5区域地形起伏度介于4.5~5.7之间;整体上,青藏高原地形起伏程度由其东北部向西南部、西部递增,仅在柴达木盆地、藏南谷地以及河湟谷地出现低起伏地貌特征。且地表起伏在不同纬度剖面变化较为一致（沿山脉走向）,但不同经度剖面起伏层次错落（横切山脉走向）。③ 相关性分析表明不同地形起伏度分别对应不同平均海拔、不同相对高差的地貌单元。青藏高原地形起伏度经纬向剖面分析表明,该区由东部的低山稳步爬升,山体经历骤然爬升（即地表起伏特征剧烈）后形成以极高山为主的有序错落起伏（喜马拉雅山脉）。     

基于ASTER GDEM数据的青藏高原东部山区地形起伏度分析

以青藏高原东部山区为研究区,基于高空间分辨率的ASTER GDEM数据,通过AML语言编程调用ArcGIS中用于邻域分析的focal函数,计算不同邻域尺度单元下地形起伏度。研究表明:邻域尺度单元大小对地形起伏度计算至关重要,起伏度值先随邻域尺度单元面积增大而快速增大,当邻域尺度单元面积达一定阈值后,其增大速度开始减缓并趋于平稳,且在增速减慢过程中存在一明显拐点,即最佳邻域尺度单元。通过高差显著性变化检验法,确定最佳邻域尺度单元为5.0625km2,据此制作地形起伏度分级图,发现研究区自西北向东南地形起伏度逐步增加,地势以中度起伏(200～500m)为主。     

基于DEM数据的达日断裂构造地貌研究

本文基于90 m分辨率DEM,利用Arc GIS10.1软件对达日断裂地形起伏度、条带剖面、水系等方面进行提取分析,对其构造地貌特征进行研究。从最大高差-面积比法得到最佳分析窗口为43×43,其最大高差稳定的区域范围为14.98 km2。地形起伏度在15~870 m,地形起伏度大于270 m的区域占83.89%,其中起伏度大于575 m的区域占48.50%,其地形以山地地形为主。研究区的坡度在0°~50°,并且起伏度大的区域往往坡度也比较大,其受区域构造活动性影响比较大。研究区域内山体上部有多级夷平面发育,主要夷平面是4 400 m和4550 m左右,最高海拔约为4 720 m,最低海拔约为4 100 m。研究区内水系比较发育,研究区水系密度在0~0.81 km/km2,水系流向和水系密度大致NW向,与断裂走向大致相当,故研究区的水系受断裂活动构造的影响非常大。研究区的地貌特征受活动构造影响所控制,其造成地形起伏度较大,在达日断裂的影响下,断裂上下盘的地貌特征表现出明显的差异。     

基于DEM数据的北天山地貌形态分析

基于SRTM3-DEM数据,运用GIS空间分析技术,通过面积-高度积分、地形高程(平均高程、最大高程、最小高程)、地势起伏度及地形剖面线方法,对北天山的地貌特征进行了初步分析。结果表明,北天山山势险峻并且呈NW-SE走向,显示天山受南北向水平挤压隆升作用。近S形的面积-高度曲线、偏高的面积高度积分值表明北天山地区处于构造活跃时期,地貌发育属壮年期的早期阶段。地形高程剖面线揭示了北天山存在3级夷平面地貌特征,地势起伏度变化幅度最大地区则是受陆内挤压构造应力影响地形抬升最强的地区。     

基于 SRTM DEM 的祁连山自然保护区地形特征研究

基于研究区的 SRTM DEM 模型,应用 ArcGIS10.5 空间分析模块及 Excel、SPSS 数据统计分 析功能,采用均值变点分析法确定地形起伏度的邻域分析最佳统计单元;提取了研究区高程、地形 起伏度、地形坡度、地表粗糙度和地表切割度 5 个地形因子,以分析研究区的地形特征。结果表明： 研究区地形起伏度最佳统计单元为 11 像元×11 像元（0.98 km²）,地形起伏度为 0～1 216 m。研究区 包含 13 种地貌类型,87.28%的区域为中海拔,中海拔平原、台地、丘陵为主要地貌类型。走廊南山、 冷龙岭、乌鞘岭和龙首山地平行分布,台地、丘陵穿插其中,地形复杂。研究结果为进一步探索自 然保护区的生态保护、开发利用等具体问题提供了基础数据支持。     

基于SRTM DEM的滇中地区地貌形态研究

研究以90 m分辨率SRTM DEM(Shuttle Radar Topography Mission Digital Elevation Model)作为数据源,利用ArcGIS 10.2和SPSS软件对滇中地区的高程和地势起伏度进行提取分析,开展滇中地区地貌形态研究,主要结论如下:(1)运用均值变点法,求取出适用于滇中地区地势起伏度计算的最佳统计单元为2.074 km~2;(2)根据已有研究所得出的高程和地势起伏度划分标准,建立滇中地区地貌形态分级指标体系,最终得到13种地貌形态分类结果,并完成了滇中地区地貌形态分布图的绘制。研究结果表明,研究区内各地貌形态分布广泛,整体地貌形态较为破碎,地貌类型分布与主要构造运动分布相一致。     

基于地形起伏度的山区人口密度修正——以岷江上游为例

山区人口承载能力评价是山区国土空间管理的基础之一,而准确的人口密度数据是正确评价人口承载能力的基础。传统的人口密度算法并未考虑地形起伏度对人口分布带来的影响,不能客观反映山区人口聚集程度。引入地形起伏度、海拔高度因子,选择岷江上游作为研究区,首先运用GIS技术提取地形起伏度,再运用SPSS软件对人口密度与地形起伏度相关性进行分析,确定县域不同地形起伏度与海拔人居适宜标准,剔除阈值以外不适宜人口聚居的面积,对人口密度进行修正。研究结果表明:1岷江上游人口分布受地形起伏度的影响显著,二者的对数曲线拟合度为0.89,汶川县、茂县、理县、黑水县与松潘县地形起伏度与人口分布的相关性分别为:0.841、0.773、0.643、0.696和0.730;2应用地形起伏度对岷江上游人口密度修正,为真实反映山区人口密度提供了新的考量依据,剔除了人口密度空间噪音,5县地形起伏度与海拔适宜标准分别为:汶川3.2°和3 693 m,茂县4°和4 033 m,理县4.3°和3 790 m,黑水4.4°和3 853 m、松潘4.2°和3 966 m;地形起伏度高值区面积越大,修正前后的人口密度偏差越大,地形起伏度较大的理县和黑水县修正后的人口密度分别提高了7.8倍和5.6倍;地形起伏度较低的汶川县与茂县修正后人口密度仅分别提高2.3倍与2.4倍;3岷江上游人口潜在压力大,不同区域应因地制宜,汶川和茂县采取重点集约发展战略,理县和黑水县采取适度开发战略,松潘县应采取恢复与保护生态策略。     

中国山地起伏度计算中地形自适应滑动窗口获取与验证

在地形起伏度研究中,多采用固定大小的"最佳计算窗口"进行运算,尚未见随地形特征变化的自适应窗口。针对单值最优窗口固有的不确定性,该文尝试构建适应局部地形的窗口阵列。首先对均值变点法作拓展与调整,遍历栅格单元,并求每一栅格处最佳窗口取值,从而得到地形自适应的滑动窗口。最后,使用SRTM和ASTR GDEM在山地范围内进行实验与检验,结果表明:最佳计算窗口的尺寸随地形发生变化;与单值窗口相比,基于地形自适应窗口求得的起伏度与地表实际情况更为吻合、细节特征更加清晰、精度更高;地形自适应窗口较好地改善了单值计算窗口对高程数据源敏感的情况。中国山地自适应滑动窗口以3.57km2、4.28km2、5.06km2为主,其统计特征符合正态分布,总体均值可与全局单值窗口相互印证。     

“地形”错误辨析与试题研究

一、师生纠错 1.核心概念理解地形、地貌与地势（1）地形是指地势高低起伏的变化,即地表的形态。一般从高低起伏、开阔闭塞、地貌组合等因素综合起来进行分类。常见陆地地形有五种,每种地形都有自己的海拔范围,如平原在200米以下,而高原多在1000米以上。（2）地貌指地表起伏的     

基于DEM的中国地形起伏度适宜计算尺度研究

基于SRTM和ASTER DEM数据,在全国范围内选取13个实验区,在渐变尺度下计算平均起伏度变化曲线的"突变点",据此确定中国地形起伏度的适宜计算尺度;结合山地界定标准计算各实验区山地面积,并采用人工解译的山地范围对计算结果进行检验。研究结果表明:1)地形起伏度适宜计算尺度与所采用的DEM数据有关,DEM分辨率越小,地形起伏度适宜计算尺度越大;2)针对同一分辨率DEM数据,中国境内的地形起伏度适宜计算尺度随地貌特征变化而变化,但总体变化幅度不大;3)针对SRTM和ASTER DEM两种常用数据源,分别选择4.72km2和3.20km2作为地形起伏度适宜计算尺度是合理的,山地界定精度达90%以上。     

Relief development of a Mesozoic carbonate platform margin (Southern Alps, northern Italy)

The effect of various erosional processes on the relief development of a carbonate platform margin is documented from outcrops of the Southern Alps, northern Italy, by the occurrence of truncation surfaces and redistribution of remobilized sediments. The periplatform depositional history, with periods of intensive submarine erosion along the north-western Trento plateau margin, is recorded by various carbonate deposits ranging in age from the Early Jurassic to Late Cretaceous with numerous gaps. The first Early Jurassic period of submarine erosion is marked by truncation and extensive tectonic fracturing of lower Liassic oolitic skeletal periplatform deposits. These are overlain by pelmicritic sediments of late Hettangian to Toarcian age. The second period of submarine erosion during the late Early Jurassic resulted in almost complete truncation of the pelmicritic unit. Crinoidal to oolitic periplatform carbonate sands were subsequently deposited along the carbonate margin until the Aalenian/Bajocian. The third truncation surface was produced by partial current erosion of the crinoidal to oolitic periplatform deposits during the late Bajocian to Callovian. The fourth, and most prominent, truncation surface was produced by erosion during the Early Cretaceous cutting down from Aptian/Albian pelagic units to Toarcian periplatform deposits. The resulting submarine relief was completely buried during the late Maastrichtian by onlapping pelagic sediments. The documentation of the depositional history during the Late Mesozoic of the north-western Trento plateau pinpoints the main mechanisms responsible for the relief of the drowned carbonate platform margin. Extensional tectonic activity during differential subsidence and current-induced erosional truncation, followed by gravitational downslope mass transport and rapid pelagic burial mainly determined the morphology of the drowned carbonate platform margin.     

黄土高原的形成与发展

根据黄土高原古地理及气候演变、黄土地层年代学和侵蚀期与堆积期的资料分析,得出黄土高原出现之前为红土高原,气候以温暖半湿润弱波动为特征,250×10⁴ a来的黄土高原可分3个阶段。第一阶段出现在250×10⁴~140×10⁴ a之间,为高原内部弱侵蚀循环期,气候冷暖振动幅度较小。第二阶段出现在140×10⁴~0.4×10⁴ a之间,侵蚀动力加强,为高原自然侵蚀加强时期,气候冷暖振动幅度较大;第三阶段出现在4000 a以来,为高原异常加速侵蚀外流期。未来200 a黄土高原有向冷干发展的表现,这对黄土高原的治理是不利的,但不会发生大的自然变化。通过人类活动的积极作用,黄土高原的加速侵蚀向自然侵蚀或小于自然侵蚀的变化将会发生。可以预测,未来200 a的黄土高原仍是适于人类生存的好地方。     

植被破坏对黄土高原加速侵蚀及土壤退化过程的影响

如何评价黄土高原自然侵蚀与人为加速侵蚀作用，恢复与重建植被的可能性和必要性等是近年来治理黄河的热点问题。通过定位试验和野外调查，研究了黄土高原子午岭林区植被破坏对土壤理化特性以及土壤侵蚀过程演变的影响；分析了人为破坏植被耕垦后坡面土壤侵蚀特征与土壤退化过程。表明：植被是影响土壤侵蚀最敏感的因子；人为破坏植被造成的加速侵蚀，是导致土壤退化和生态环境恶化的主要原因；恢复和重建植被，应为黄土高原加速治理和减少入黄泥沙的根本措施。     

青藏高原沙尘天气的遥感研究

由于分布在青藏高原上的气象观测站点稀少,难以对沙尘天气进行充分的地面观测。通过对近年来的5次沙尘天气进行遥感识别,分析了青藏高原沙尘天气过程、影响范围和沙尘来源。结果表明,青藏高原在冬春季存在明显沙尘天气,主要分布在藏北高原、藏南谷地和青海高原地区,这与高原大风对地面的风蚀有密切关系。卫星遥感作为一种重要的观测手段,提供了对高原沙尘天气的有效观测。     

月表地貌起伏形态分异特征及分级标准研究

月球地貌是月球表面发生的地质和地貌过程的结果,月球地貌单元的划分和等级分类体系的构建是月球地貌学研究的基础,也是月球地貌图制图的基础和关键科学问题。地貌学是研究形态和成因的科学,高程和起伏度是最基本的地貌指标。本文基于LOLA（Lunar Orbiter Laser Altimeter） DEM数据以及LOLA和SELENE TC（Terrain Camera）融合的DEM数据（SLDEM2015,文中简称SLDEM）,利用均值变点法确定月表起伏度计算的最佳窗口,并以起伏度100 m、200 m、300 m、700 m、1500 m及2500 m为阈值将月球表面分为微起伏平原（< 100 m）、微起伏台地[100 m, 200 m）、微小起伏丘陵[200 m, 300 m）、小起伏山地[300 m, 700 m）、中起伏山地[700 m, 1500 m）、大起伏山地[1500 m, 2500 m）及极大起伏山地（≥ 2500 m）地貌7个类型。划分结果显示：微起伏平原主要分布在月海平原区域、部分有玄武岩充填的撞击盆地的盆底区域以及撞击坑坑底区域;微起伏台地主要分布在月海和月陆区域的交界区域;微小起伏丘陵主要分布在月溪和皱脊等构造单元区域;小起伏山地主要分布在撞击坑中央峰及坑底断裂区域;中起伏山地主要分布在撞击坑坑底和坑壁过渡区域、撞击坑坑壁和坑缘过渡区域、撞击盆地盆底与盆壁过渡区域以及盆壁与盆缘过渡区域;大起伏和极大起伏山地主要分布在撞击坑坑壁区域及撞击盆地盆壁区域。本文确定的月表起伏度分级标准可以对月表数字地貌分类体系的构建和月球地貌图集的编研提供定量标准和重要参考。     

川西北高原地貌垂直地带性及山地灾害对南水北调西线工程的影响

川西北高原地貌垂直地带性明显:现在流水地貌带海拔高度<3800m;冰缘地貌带为3800⁴200m;冰川地貌带>4200m;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。川西北高原是大面积构造隆升背景下冻融侵蚀形成的夷平地貌,花岗岩和石灰岩等结晶岩抗寒冻风化能力强,三叠系砂板岩,抗寒冻风化能力差,前者可以形成冰川发育的高山,后者为融冻地貌等发育的丘状起伏的高原面。南水北调西线一期工程主要位于流水地貌带与冰缘地貌带的交界地带,滑坡、崩塌、融冻土流是工程沿线的主要斜坡灾害,规模多为中小型。工程沿线地区泥石流沟数量多、规模小,但流水地貌带内的部分沟谷可能有大型泥石流发生。融冻土流是该区河流泥沙的主要来源,侵蚀产沙对水库淤积的影响应引起重视。冰缘地貌和流水地貌的交错带部位,地貌过程对气候变化的响应相当敏感。