中国陆地1∶100万数字地貌分类体系研究

地貌分类体系是地貌图研制的关键之一,本文在总结国内外地貌及分类研究的基础上,借鉴20世纪80年代的中国1∶100万地貌图制图规范,基于遥感影像、数字高程模型和计算机自动制图等技术条件,归纳总结了数字地貌分类过程中应遵循的几大原则,分析了它们之间的相互关系,讨论了数字地貌分类的各种指标:包括形态、成因、物质组成和年龄等,提出了中国陆地1∶100万数字地貌三等六级七层的数值分类方法,扩展了以多边形图斑反映形态成因类型,以点、线、面图斑共同反映形态结构类型的数字地貌数据组织方式,并详细划分了各成因类型的不同层次、不同级别的地貌类型。中国1∶100万数字地貌分类体系的研究,为遥感等多源数据的陆地地貌解析和制图提供了规范,也为《中华人民共和国地貌图集》的编制奠定了基础,同时为全国大、中比例尺地貌图的分类和编制研究提供了借鉴。     

中国1∶100万数字地貌图符号与注记系统库的设计和应用

中国1:100万地貌图符号系统库和注记系统库的设计,是在对中国区域地貌的形态与成因类型特征全面综合分析研究的基础上,针对中国1:100万地貌图的基本专题内容、图例系统、幅面负荷等的要求,从定量制图符号的基本问题出发,根据不同地貌形态和成因类型,设计各种点状、线状、面状符号和注记,建立了地貌符号库。同时,构建了满足1:100万地貌图制图和出版要求的地貌注记库。它们均应用于《中华人民共和国地貌图集(1:100万)》中,达到了预期设计效果,该地貌符号和注记库的设计和内容对其他相关专题图集的编制具有很好的借鉴意义。     

中国1:100万遥感地貌制图方法的试验——以南京幅(Ⅰ-50)为例

地貌是自然地域综合体的主导因素,与国民经济建设关系十分密切。本文在总结前人研究地貌及地貌制图的基础上,以LandsatETM、DEN和地貌图件为基础数据源,试验全国1:100万遥感地貌制图方法和技术(南京幅为例),即利用历史地貌图和ETM影像来更新地貌界线,制定制图流程和规范,并讨论遥感地貌制图的几个关键技术和问题,包括遥感影像地貌界线划分的比例尺确定、遥感影像上地表覆盖和地貌界线划分、地貌界线与DEM等高线关系以及遥感地貌自动化制图等,为编制全国1:100万地貌图奠定基础。     

《中国1：100万地貌图集》即将出版发行

经过三代人、两个时期、持续近30年的努力,《中国1：100万地貌图集》目前已全面编辑完成,并将在近期内出版发行。全国百万地貌图研究面向国家自然环境与生态调查、区域发展规划等重大需求,在继承前人工作的基础上,经过八年的联合研究与攻关,完成全国1：100万地貌图编制出版和地貌数据共享系统建设,包括三个方面：     

地貌从脚踏实地开始

陈述彭先生是我国著名的地理学家,他提出的《桂林七星岩喀斯特溶洞地貌图》、《西南地区喀斯特地貌》、《徐霞客游记在怒江、腾冲地区的实地验证》等论文都有很高的学术价值。他在地形鸟瞰图的制作,喀斯特洞穴地貌图的编制,中国地貌区划和中国气候地貌研究,黄河、淮河和长江下游平原地貌制图与地图分析,中国的地表侵蚀与堆积研究,大比例尺景观制图方法与实验,中国的新生代火山群等方面对我国的地貌学研究做出了巨大贡献。     

中国“数字黄土地貌”分类体系探讨

黄土地貌属中国典型地貌之一,其分类体系是制图的基础。过去各种黄土地貌分类研究方案由于标准不统一,在实际应用中没有形成公认的地貌分类系统。本文将形态和成因有机地结合在一起,采用分层分级方法,借助于地理信息系统技术,分析并提出适用于遥感影像数据(LandsatTM和ETM)的1:100万黄土地貌分类体系,拟定出相应的编码体系,建立了典型地貌的遥感图谱。该研究为利用中高分辨率卫星遥感数据编制中国1:100万黄土地貌类型图奠定了坚实的基础,该分类方案可充分反映黄土地貌的特征,也能与全国数字地貌分类方案保持一致,同时该分层分级分类方案可满足地貌类型的扩充性。     

中国地貌基本形态DEM的自动划分研究

我国1∶100万的数字高程模型,是在1∶5万及1∶10万基本地形图上,高精度采集方里网交点高程所构建的1km分辨率地面高程数字矩阵。本文利用该DEM数据及其所派生的多种地貌信息进行地貌形态类型自动划分的技术方法。实验提取地形起伏度、地表切割度、地表粗糙度、高程变异系数、平均坡度、平均高程6个地形因子,并将各因子置于不同的信息层面中,通过主成分分析,ISODATA非监督分类法与Bayesian最大似然监督分类法相结合,对中国地貌的基本形态进行了多维信息综合分类。研究结果表明:①我国1∶100万比例尺DEM在宏观地貌分类方面具有重要的价值和应用潜力;②所提取的地形因子能宏观地反映我国地形的起伏特征,为地貌形态分类提供重要的依据;③采用ISODATA非监督分类法与Bayesian最大似然监督分类法,能有效地实现我国地貌基本形态类型的定量化、自动化划分;④依据数据的统计特征进行分类,较合理地解决了类型模糊的形态实体的归类问题。实验结果不仅揭示了此项技术在地貌形态分类中的巨大潜力,同时对于完善DEM数字地形分析的理论与方法也具有重要的意义。     

中国陆地地貌基本形态类型定量提取与分析

中国陆地地貌基本形态类型由海拔和地势起伏度两个指标组合划分而成,其中海拔分4级,地势起伏度分7级,组合后的基本形态类型共25类。按照数字地貌分类体系,海拔和起伏度拥有全国普适性的分级指标,基于DEM数据可获得两指标的分级类型。试验表明,基于SRTM-DEM(水平分辨率90m,相当于1:25万比例尺)数据可得出全国普适性的采用单元为4km²,利用1:10万、1:400万等比例尺数据进行DEM试验,得出我国存在0.4、4、12、18、21km²五种不同规模的采样单元,并分别对应着不同的比例尺。因我国地貌复杂多样,仅利用DEM数据所获得的海拔和地势起伏度分级数据不能完全反映不同地域的地貌特征,故利用遥感等多源数据,综合多种信息获得的地貌类型,可很好地反映出我国的海拔4级分级特征和地势起伏度7级空间分布,进而获得全国陆地的25种基本形态类型的面积及空间分布格局。     

多尺度DEM提取地势起伏度的对比分析——以福建低山丘陵区为例

坡度和起伏度是地形描述中最常用的参数,它们能快速、直观地反映地势起伏特征;坡度是划分平原和非平原的重要依据之一,地势起伏度可进一步划分台地、丘陵、小起伏山地、中起伏山地和大起伏山地等类型,基本地貌类型就是由海拔和起伏度两个指标确定的形态类型,它是遥感解译划分更详细地貌类型的基础。本研究以福建省1∶25万和1∶10万的DEM为实验数据,计算坡度划分平原和山地大区,其临界坡度值约为3°;利用ArcG IS空间分析中栅格窗口递增方法,对应不同尺度的DEM,计算地势起伏度,确定研究区的最佳分析窗口面积为4.41km²,得出中国低山丘陵区计算基本地貌形态类型的最佳尺度DEM为1∶25万比例尺,而1∶10万比例尺DEM适用于没有连绵起伏的更小范围的低山丘陵区;利用已有研究成果得出不同尺度DEM计算地势起伏度与最佳格网单元之间的函数关系。该研究对提取我国低山丘陵区基本地貌形态类型具有一定的借鉴作用。     

基于Global Mapper的地貌晕渲制图——以西安幅(Ⅰ-49)为例

地貌晕渲图自动制图是以计算机软、硬件为基础,对DEM数据实现的一种三维立体可视化表达。本文从地貌晕渲的基本理论出发,以我国1:100万标准分幅的西安幅(1-49)为例,采用Global Mapper软件实现了计算机地貌晕渲自动制作的全过程,主要内容包括:计算机地貌晕渲关键技术的实现,地貌晕渲效果与参数设置之间的关系,Global Mapper软件中各种参数设置的合理性分析,使用分层设色的办法对晕渲图进行色彩的设计,并利用PHOTOSHOP软件对结果进行整饰等。该方法可实现地貌晕渲图的自动制图。     

中国1∶100万景观生态制图设计

中国1∶100万景观生态图系借鉴国内外传统景观制图方法和制图规范,在遥感、地理信息系统先进技术的支持下,设计研制其制图方法、制图内容、样图和技术流程,同时提出初步的景观分类系统,为今后编制中国1∶100万景观生态图奠定基础。     

典型地貌景观指数的多尺度效应分析 ——以山西省运城市为例

 景观指数作为定量描述景观特征的指数,具有明显的尺度效应。进行景观指数的尺度效应研究,对进一步理解格局与尺度之间的关系具有重要意义。本文以TM影像为基础,选择山西省运城市平原、丘陵、山地及综合地貌4种不同地貌类型,对7个常用景观指数进行了多尺度效应分析。结果表明:不同地形上斑块密度(PD)、景观形状指数(LSI)、结合度(COHESION)3个指数有明显的粒度效应,随粒度的增加呈现逐渐减少的变化趋势;最大斑块指数(LPI)、周长面积比分维数(PAFRAC)、景观聚集度(CONTAG)和Shannon多样性指数(SHDI)4个指数随粒度的增加几乎不发生变化。不同地貌的景观指数随幅度的变化规律比较复杂,景观形状指数(LSI)随幅度的增加呈现逐渐增加的趋势,其余6个指数在较小幅度范围内变化比较复杂,但随着幅度的增大有逐渐趋于平稳的趋势。针对研究区不同地貌类型,其景观指数在不同粒度和幅度下有较大区别,可以根据景观指数值的大小来区分地貌的复杂程度。     

Gradient effect of road transportation on economic development in different geomorphic regions

The economic benefits of transport infrastructure investment have been widely accepted. However, the varying influence of road transport development across vertical space has rarely been discussed. Taking Sichuan province in China as case study area where the landform is diverse and complex, administrative counties were categorized into 4 main types: plain counties, hill counties, mountain counties, and plateau counties. Using statistical data during 2006-2014, the performance of economic development and transport construction level in the four types of counties are discussed. Subsequently, the heterogeneous effect of each grade road on economy was calculated by local regression model (GWR). The results indicate that plain counties largely surpassed the other geomorphic counties in economic development level, while the gradient gap among them was on the decline. Similarly, distribution of transport infrastructure presented a decreasing trend from the low plain counties to high plateau counties. Regional imbalances were mainly reflected in the County road and Village road. Regarding the changes of regional gaps, National & Provincial roads and County roads were constantly expanding, whereas the disparity of Village road was slowly narrowing over time. Particularly noteworthy was the non-stationary economic influence of traffic factors across vertical gradients. On average, National & Provincial roads generated higher benefits in the high elevation regions than the lowlands. In contrast, County road and Village road were found to be more effective in promoting economic development in plains. With regard to local estimates of traffic factors, coefficients in mountain counties exhibited larger fluctuation ranges than other geomorphic units. The conclusions provide a basis for government decisionmaking in a more reasonable construction arrangement of road facilities and sustainable economic development.     

现代地貌制图学的发展与展望——纪念陈述彭先生诞辰100周年

陈述彭先生是中国地理学家、遥感学家、地理信息系统学家,是我国现代地图学、遥感与地球信息科学的一面旗帜。在纪念陈先生诞辰100周年之际,通过梳理先生对我国地貌制图学发展的贡献,传承他的科研经验,感悟他的科研精神等。通过对陈先生在地貌制图学研究成果的归纳,进一步梳理国内外地貌制图学的发展历程,总结我国地貌类型图、地貌区划图、数字地形分析与制图等方面取得的成果。展望现代地貌制图学的发展,将在区域精细地形表达、中国精细地貌类型与区划制图、全球地貌类型与区划制图、行星形貌制图、地貌过程数值模拟等方面继续探索,努力将中国的地貌制图学发扬光大。