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GIS的方向异性地形起伏度的地理日照时数计算

地形起伏是对日照形成遮挡的重要因素之一。随着太阳的运行, 相同的地形起伏在不同方位对日照的影响不同。基于此思想, 讨论了基于方向异性的地形起伏度的地理日照时数的计算, 并以全国634 个气象台站为对象, 推导了关于地形起伏度的地理日照经验模型。结果表明, 模型具有很好的拟合精度, 回归系数R²为0.841。由经验模型计算得到的全国地理日照时数与理论模型计算得到的日照时数, 两者相关系数为0.953。此模型只需地形起伏度便可计算地理日照时数, 参数简单易获取。气象站点坐标固定, 一定范围内地形起伏度也是一个定值, 地形起伏度可以作为站点计算地理日照的固定参数, 推广也较方便。     

中国地形起伏度及其与人口分布的相关性

基于人居环境自然评价的需要, 运用GIS 技术, 采用窗口分析等方法, 提取了基于栅 格尺度(10 km×10 km) 的中国地形起伏度, 并从比例结构、空间分布和高度特征3 个方面系 统分析了中国地形起伏度的分布规律及其与人口分布的相关性。研究表明: 中国的地形起伏度以低值为主, 63%的区域低于1 (相对高差≤500 m); 空间分布呈现西高东低、南高北低的格局; 随着经度和纬度增高, 地形起伏度呈逐渐下降趋势, 28^oN、35^oN、42^oN 纬线和85^oE、102^oE、115^oE 经线上的地形起伏度符合中国三大阶梯的地貌特征; 随着海拔高度增加, 地形 起伏度呈现逐渐升高趋势。实证分析表明: 中国的地形起伏度与人口密度有较好的对数拟合关系, 拟合度高达0.91; 全国85%以上的人口居住在地形起伏度小于1 的地区, 在地形起伏度大于3 的地区居住的人口总数只占全国0.57%。中国地形起伏度与人口分布的相关性区域差异显著, 东北、华北、华中和华南等地相关性显著, 内蒙古与青藏地区几乎不存在相关性。     

中国的地形起伏度及其与人口分布的相关性

The relief degree of land surface （RDLS） is an important factor for describing the landform at macro-scales. This study defines a concept for RDLS and applies the concept for population distribution study of the entire country. Based on the concept and macro-scale digital elevation model datum and ARC/INFO software, the RDLS at a 10 km×10 km grid size of China is extracted. This paper depicts systemically the spatial distributions of RDLS through analyzing the ratio structure and altitudinal characters of RDLS in China. The conclusions are drawn as follows： the RDLS in more than 63% of the area is less than one （1） （relative altitude is less than 500 m）, reflecting the fact that most of RDLS in China is low. In general, the RDLS in the west is larger than that in the east and so is the south than that of the north in China. The RDLS decreases with the increase of longitude and latitude and the change of RDLS at the latitudes of 28°N, 35°N, 42°N, as well as at the longitudes of 85°E, 102°E, 115°E could reflect the three major ladders of China. In the vertical direction, the RDLS increases with the increase of altitude. Analysis of the correlation between RDLS and population distribution in China and its regional difference shows that the R2 value between RDLS and population density is 0.91 and RDLS is an important factor influencing the spatial distribution of population. More than 85% of the people in China live in areas where the RDLS is less than one （1）, while the population in areas with RDLS greater than 3 accounts only for 0.57% of the total. The regional difference of correlation between RDLS and population within China is significant and such correlation is significant in Central China and South China and weak in Inner Mongolia and Tibet.     

基于变点分析的地形起伏度研究

探讨利用DEM数据分析地形起伏度的方法,以及针对不同比例尺的DEM数据分析地形起伏度时,寻求最佳统计单元的途径。结果表明,新疆局部地形起伏度较大,总体地形较平缓;地形起伏度随网格尺度的增大而增大,并且存在一种对数关系。基于1∶25万DEM数据提取地形起伏度时,2.56 km2是最佳统计单元。均值变点分析方法在确定最佳统计单元方面具有普适性。     

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。     

基于区域地形起伏度模型的陕西农村劳动力时空格局

农村劳动力的流动不仅受经济社会的拉力,而且可能受自然环境推力的影响.地形起伏是农村自然环境状况的重要指标.运用改进的区域地形起伏度模型、成本距离模型、重心模型,定量分析1990-2009年陕西省农村劳动力时空变化格局,结果表明:20 a间农村劳动力并非简单的持续从地形起伏高的地区往起伏低的地区移动,但地形起伏作为农村劳动力分布的重要作用因素其影响正在不断加强,并表现出进一步加强的趋势性;关中地区农村劳动力增幅较慢,体现了其快速城市化进程;陕北与陕南地形起伏度较高,陕北作为能源工业基地,其劳动力增幅快于陕南;经济因素与地形因素在整体上会拉动或推动人口格局变化,但在年尺度上表现出较强的波动性;研究区整体表现为,地形起伏越低、土地集约度越高,则区域非农化进程越快.     

新疆地形复杂度的空间格局及地理特征

地形复杂度（TCI）是区域地表外在形态结构的数字化表达,既可表征坡面单元的多样性及其组合形式的复杂性,也可映射地球内外营力在地表留下“烙印”的过程,其客观描述和定量表达可为地表形态定义、刻画及分异等地形地貌理论研究提供重要依据。新疆独特的山盆地貌结构为地貌学研究提供了理想的场所。本文基于“倒金字塔滤网系统”逐步筛选微观和宏观坡面因子并确定权重进而构建地形复杂度模型;运用均值变点法确定新疆地形复杂度的最佳窗口,分析不同地貌单元地形复杂度的空间异质性,进一步探究不同营力作用对地表复杂程度的贡献。结果显示：① 地形复杂度模型综合相关性分析、聚类分析、变异系数法与主成分分析等方法对地形因子进行客观筛选与科学组合,使其具有全面客观性及独立有效性。② 地形复杂度以ASTER GDEM数据（30 m）为基础,得到最佳窗口（14×14）下全疆TCI介于0.13~46.36。山地与盆地相同地貌类型TCI面积占比峰值相近,不同地貌类型可比较其斜率、偏度及峰度得以区分。在经纬向上能更好的刻画出独立山峰及深切峡谷等局部地形分异,TCI≈1可作为平原与山地地貌单元之间的分界值。在高程分区下TCI>2时为各山系（山群）震荡高程区起始处,山麓处TCI曲线差异显著。③ 地形复杂度能较好的体现不同外营力在地表留下的痕迹,一定程度上也可表征外营力对不同成因地貌类型的贡献度。本研究对新疆地形地貌的形态特征和形成原因等方面提供理论依据和科学方法,可为地形地貌研究、生态环境影响以及区域发展评价提供实践指导。     

基于变点分析法提取地势起伏度——以青藏高原为例

以青藏高原区域大尺度SRTM3-DEM为数据源,运用GIS的窗口递增分析法依次计算2×2、3×3、4×4、5×5、…、32×32窗口下的地势起伏度,然后采用均值变点法科学的分析平均地势起伏度的最佳统计面积并进行分级分析,得出实验区最佳分析窗口面积为1.17 km2,地势起伏度可分出八级,其中小起伏山地分布最广。高原边缘的地势起伏度普遍较大主要是由于构造运动与河流朔源侵蚀作用强烈;而高原内部地势较为平缓,冰川、冻土作用下的侵蚀搬运可能对地势起伏的影响更大。     

关于基准地形起伏度的设定和计算——以大连旅顺口区为例

依据现有研究基础和国家有关规范,提出基准地形起伏度(Basic Topographic Relief)的概念,并设定以国家基准公里格网为基础,基于1∶5万比例尺基本地形图上10 m等高距的矢量化等高线,采用TIN插值方法,构建10m分辨率的DEM,再通过100 m×100 m地理格网作为计算依托格网,以内部高差3.5 m作为平地条件,计算公里格网的地形起伏度,为当前地形起伏度的研究提供必要的规范性前提和计算标准。选取区域内部空间差异较大的大连旅顺口区作为案例区进行实证研究,佐证了基准地形起伏度概念和模型的可操作性,同时也为本区域的科学发展及发展规划的制定提供依据。     

Relief degree of land surface and its influence on population distribution in China

The relief degree of land surface (RDLS) is an important factor for describing the landform at macro-scales. This study defines a concept for RDLS and applies the concept for population distribution study of the entire country. Based on the concept and macro-scale digital elevation model datum and ARC/INFO software, the RDLS at a 10 km×10 km grid size of China is extracted. This paper depicts systemically the spatial distributions of RDLS through analyzing the ratio structure and altitudinal characters of RDLS in China. The con-clusions are drawn as follows: the RDLS in more than 63% of the area is less than one (1) (relative altitude is less than 500 m), reflecting the fact that most of RDLS in China is low. In general, the RDLS in the west is larger than that in the east and so is the south than that of the north in China. The RDLS decreases with the increase of longitude and latitude and the change of RDLS at the latitudes of 28°N, 35°N, 42°N, as well as at the longitudes of 85°E, 102°E, 115°E could reflect the three major ladders of China. In the vertical direction, the RDLS increases with the increase of altitude. Analysis of the correlation between RDLS and population distribution in China and its regional difference shows that the R2 value between RDLS and population density is 0.91 and RDLS is an important factor influencing the spatial distribution of population. More than 85% of the people in China live in areas where the RDLS is less than one (1), while the population in areas with RDLS greater than 3 accounts only for 0.57% of the total. The regional difference of correlation between RDLS and population within China is significant and such correlation is significant in Central China and South China and weak in Inner Mongolia and Tibet.     

基于人居环境特征的青藏高原“无人区”空间界定

青藏高原独特的高寒环境与自然条件在一定程度上限制了人口的自然分布与有序发展,形成了中国面积大、分布广的“无人区”（UPAs）。然而,当前有关“无人区”面积、分布、特征与区域差异等研究尚无定论。客观、准确界定“无人区”的空间范围,对开展青藏高原资源环境承载力评价、国家公园与生态安全屏障建设等具有重要意义。基于青藏高原居民点分布信息,据其地形、气候、生态、土地利用等要素特征,本文综合表征了居民点的自然—生态—土地利用耦合关系,率定了居民点分布上限的各要素阈值,通过多要素空间叠加构建了“无人区”评价综合模型,并以居民点分布的自然极限、生态（含氧量）下限、土地利用规律为关键阈值界定了青藏高原“无人区”空间范围并分析了其地理分布特征。研究表明：① 以居民点分布累计比例< 0.1%计,确定“无人区”的地形阈值为海拔> 5665 m、相对高差> 2402 m、地形起伏度> 8.59,气候阈值为相对湿度< 76.2%、温湿指数< 33或 > 71。② 根据居民点分布及人体对含氧量耐受情况,确定“无人区”的生态阈值为气压< 500 hpa、大气含氧量< 40%。③ 青藏高原严格“无人区”面积达1912 km²,其中新疆699 km²、四川413 km²、西藏331 km²、青海291 km²、甘肃178 km²。空间上呈零星分散状,多分布在四川贡嘎山、珠穆朗玛峰附近等极高山地区、可可西里东部—罗布泊地区;以及少部分分布在青海柴达木盆地。     

青藏高原土地资源人类活动适宜性评价方法及实证应用

针对中国现有土地资源人类活动适宜性评价方法存在的问题,搭建了适用于青藏高原的评价流程框架,建立了基于栅格单元的建设用地和耕地适宜性定量评价模型,提出了空气密度、气温、坡地适建、坡耕地土壤抗蚀等关键参数的普适性算法,并以藏东南米林县为例进行了实证研究。结果表明：① 米林县建设用地和耕地适宜性可划分为适宜、较适宜、一般适宜、欠适宜、不适宜5个等级类型,30 m精度建设用地各适宜性等级面积占土地面积比例依次为1.26%、2.92%、2.12%、2.77%和90.93%;50 m、100 m各等级面积较30 m误差±0.34%,250 m误差 ±1.11%,500 m、1000 m误差较大。30 m精度耕地各适宜性等级面积占土地面积比例依次为0.72%、3.07%、2.62%、1.35%和92.25%;50 m、100 m、250 m与30 m误差±0.52%,500 m、1000 m误差较大;② 米林县现状城镇村及工矿用地主要分布在建设用地较适宜、适宜和一般适宜等级类型,30 m精度三者合计占比达95.96%,50 m、100 m占比分别为95.96%和94.74%。现状耕地和种植园用地主要分布在较适宜、一般适宜和适宜等级类型,3种栅格精度下三者合计占比大于96%;③ 业已建立的评价方法、定量模型及参数算法是可行的和适用的,青藏高原建设用地和耕地适宜性评价的适宜栅格精度为100 m,最大不超过250 m;④ 建立了可应用于青藏高原的土地资源建设用地和耕地适宜性等级类型与地形高程及坡度对应谱系。     

基于GIS和遥感的中国城市分布与自然环境关系的定量研究

利用ArcGIS10、ENVI4.5、Visual FoxPro6.0等软件,采用空间分析技术手段,定量分析了中国655个建制城市的空间分布与河流、植被、地形起伏度、高程4种自然环境因素的关系,结论如下:①城市对水的依赖程度高,城市等级越高,依赖程度越强;②总体趋势上,植被状况越好,城市分布数目越多;城市对植被的依赖程度高,城市等级越高,依赖程度越强;③总体趋势上,地形起伏度越大,城市分布数目越少;地形起伏度对城市分布有较大影响,城市等级越高,影响程度越大;④高程对城市分布有较大影响,城市等级越高,影响程度越大。综合评价全国不同区域的城市发展适宜度,分析了适合城市发展的区域。     

基于GIS的关中-天水经济区地形起伏度与人口分布研究

地形起伏度作为影响人口分布的重要因素之一,是人居环境自然评价的一个重要指标,在小尺度人居环境自然评价方面也具有较高的准确性和实际应用价值。基于关中-天水经济区栅格数字高程模型,采用窗口分析等方法,利用ArcGIS软件空间分析模块中的邻域分析,提取了基于栅格尺度的关中-天水经济区地形起伏度,并从比例结构、空间分布和高度特征3个方面系统分析了关中-天水经济区地形起伏度的分布规律及其与人口分布的相关性。研究结果为:①关中-天水经济区的地形起伏度以中低值为主,地形起伏度小于2.4的区域占总面积的96.66%,其中平地比例占总体的32.4%;地形起伏度越高的地区,平地比例越低,反之亦然。②关中-天水经济区的地形起伏度呈现南北高中间低的空间格局,最高值为宝鸡市太白县,最低值为关中平原;经度上的变化规律不是很明显,纬度上的地形起伏度无论从南到北还是从北到南都是先下降后增高的。③随着海拔高度的增加,地形起伏度呈现逐渐升高趋势,但变化幅度不大。④地形起伏度对区域人口分布有较强的影响,关中-天水经济区近90%的人口居住在地形起伏度小于1.5的地区,人口密度与地形起伏度的曲线拟合度非常高。     

Tessellons,topography, and glaciations on the Qinghai-Tibet Plateau

The Qinghai-Tibet Plateau has developed into a vast fortress-like structure that has recently presented a barrier limiting the egress of moisture-bearing air masses. Lower sea levels also affected the climate. This paper examines their effects on the current evidence for the timing of past glaciations, and the development and evolution of permafrost. There are two theories regarding glaciation on the Qinghai-Tibet Plateau(QTP). Kuhle suggested that there was a major, unified ice-cap during the Last Glacial Maximum(LGM), whereas major Chinese glaciologists and others have not found or verified reliable evidence for this per se. There have been limited glaciations during the last 1.1 Ma B.P. but with increasing dominance of permafrost including both primary and secondary tessellons infilled with rock, sand or loess. The East Asia Monsoon was absent in this area during the main LGM, starting at 30 ka B.P. on the plateau, with sufficient precipitation reappearing about 19 ka B.P. to produce ice-wedges. A weak Megathermal event took place between 8.5 and 6.0 ka B.P., followed by Neoglacial events exhibiting peak cold at 5.3–4.7 ka, 3.1–1.5 ka, and the Little Ice Age(LIA) after 0.7 ka. Subsequently,mean annual air temperature has increased by 4 °C.     

基于栅格的豫西山区地形起伏特征及其对人口和经济的影响

地形起伏是约束山区人口分布和经济发展的关键因素,尤其在山地平原过渡带其约束作用更为显著。以位于秦岭-黄淮平原过渡带的豫西山区为例,基于200 m分辨率DEM数据,采用均值变点法确定地形起伏度的最佳统计单元,并提取地形起伏度;以1∶10万土地利用、乡镇人口和县域各产业数据为基础,建立人口和经济空间化模型,同时生成200 m分辨率的栅格人口和经济密度图;在系统分析地形起伏度、人口和经济密度空间分布规律的基础上,借助统计分析方法基于栅格单元定量揭示了地形起伏度对人口和经济的影响,并与其他地形因子的影响进行对比分析。结果表明：① 豫西山区地形起伏度以低值为主,58.6%的区域地形起伏度小于等于0.5个基准山体的高度（相对高差≤ 250 m）;空间上呈西高东低、中间高南北低的格局,与海拔、坡度均呈较强的正相关,且与坡度的相关性更大。② 被选作验证的人口和经济数据与对应模拟值的线性拟合度分别为0.943和0.909,表明空间化结果能反映人口和经济分布的实际状况。③ 地形起伏度对人口和经济的影响强于其他地形因子的影响,与人口密度和经济密度呈较好的对数拟合关系,拟合度分别为0.911和0.874;豫西山区88.65%的人口居住在地形起伏度不超过0.5的地区,88.03%的生产总值分布在地形起伏度不超过0.3的地区。相对人口分布,研究区的经济发展向地形起伏度低值区的集聚态势更加明显。     

青藏高原市域综合交通优势度评价及空间特征——以林芝市为例

青藏高原的特殊性长期约束着交通设施的建设与功能,科学评价其交通状况具有重要意义.论文以林芝市为例,考虑自然特征、多种交通方式及交通稳定性,构建综合交通优势度评价体系进行实证探讨.研究发现:①综合交通优势度以巴宜区、米林县、工布江达县得分较高,其中中心乡镇尤其明显,分别在内部交通功能、对外交通功能、区位优势度方面具有优势...