三江源地区空间异质性研究
- 格式:pdf
- 大小:2.02 MB
- 文档页数:1
区域治理调查与发现
三江源地区空间异质性研究
武丹 黎雅楠
陕西省土地工程建设集团有限责任公司/陕西地建土地工程技术研究院有限责任公司/国土资源退化及未利用土地整治工程重点实验室/陕西省土地整治工程技术研究中心,陕西 西安 710075摘要:DEM栅格单元地形异质性可以理解为栅格单元内部地形的复杂程度,在数字地形分析中,其存在可能得出与实际不符的分析结果。
然而,目前还没有一种综合量度指标可以衡量DEM栅格单元地形异质性的大小,分析DEM栅格单元地形异质性主要采用高程标准差、地形起伏度、地表粗糙度和平均坡度4个指标度量进行实验分析。
研究三江源地区的地形异质性首先是对该地区地形情况的一个真实的把握,对于人们的生产生活有一定的指导意义,另外研究地形异质性对对该地区气候等的影响有助于研究区域气候的形成和变化规律。
关键词:三江源地区;空间异质;气候
对于地理研究来说,地形分析是最重要的基础性研究,地形分析在地理学、生态学、人文学、土木相关研究中应用广泛,普遍作为最初的研究对象,从而为进一步的影响研究和分析提供依据[1]。
异质性这一概念来源于生物学,在地形中的异质性可以简单理解为单位面积上地形的变化程度,性质上指的是地形的不同性质和表现[2]。
十八世纪以来,等高线地形图引入地形研究之后,该地形图一直被应用于至今,并作为了一个重要的研究地形情况的方法。
据近年来一些相关研究发现,“三江源”地区生态环境的演变受到了大环境暖干化趋势的控制和影响,但同时又受到人类不合理活动而引发和促进的区域生态环境问题的发生而发展。
分析了区域大尺度环境演变情况,可得知包括“三江源”在内的青藏高原气候暖干化发展趋势日益明显[3]。
针对该区域的生态变化情况,进行相关地形异质性分析不仅仅是需要,更是相当必要的。
通过该区域地形异质性的分析,我们可以把握这一区域自己独特的自然、人文现状,为进一步的采取保护和知道措施提供切实可行的方法。
一、地形异质性
DEM栅格单元地形异质性可以理解为栅格单元内部地形的复杂程度,在数字地形分析中,其存在可能得出与实际不符的分析结果。
然而,目前还没有一种综合量度指标可以衡量DEM栅格单元地形异质性的大小,分析DEM栅格单元地形异质性主要采用高程标准差、地形起伏度、地表粗糙度和平均坡度4个指标度量进行实验分析。
数字高程模型(DEM)是进行数字地形分析的基础数据之一,它将地形曲面划分成一系列的栅格单元,在平坦或者地形变化一致的地形中,DEM数据具有非常高的水平分辨率[4]。
DEM数据完全可以作为研究地形异质性的首选数据,并且进行处理时该数据的获取较为简单,处理过程容易实现,获得结果可信。
二、研究方法
通过处理某地区地形起伏度、高程标准差、平均坡度、地表粗糙度这四个指标,可以从四个方向,侧面分析地形异质性。
对DEM数据的处理,包括对其高程分析、
坡度分析、坡向分析、流向分析、无洼地
流向分析等结果的相关获取,得到处理结
果从而进一步得到结论。
1地形起伏度
地形起伏度就是指最大高差与最小高
差的差值,该值能在一定程度上反映某地
区地形的变化差异,表现某一地区的地面
起伏状况。
但是用最大高程和最小高程差
值进行研究的问题在于,它不能比较客观
反映某一地区的整体纵向地形变化情况,
只是单一数据表现了参考值,不同比例尺
的地图统计差别很大。
2高程标准差
标准差这一数学上经常被使用的参数
引用到地形变化的相关描述中时,可以反
映某些数据与标准数据的分散情况。
高程
标准差指的是区域中高程的变化情况,可
作为度量栅格单元内地形变异的指标。
高
程标准差反映了各点高程与高程平均值的
离散程度。
再利用高程标准差进行地形描
述时,当栅格单元尺寸与山坡坡长接近或
一致时,高程标准差反映了栅格单元内地
形的高程变异;而栅格单元尺寸与山坡坡
长不一致时,高程标准差能给出地貌景观
单元的粗糙程度。
3平均坡度
平均坡度在一般意义上是指某一地区
坡度的一个较为平均的表现值,严格意义
上来说地面某点的坡度是指过改点的切平
面与水平平面的夹角,表示的是地形表面
在该点的倾斜程度,在客观上可以展现该
地区地形在该点的一个比较充分的反映情
况是地形纵向变化的一个重要数据。
4地表粗糙度
粗糙度这一形象的词语应用到对地形
的相关描述中时,可以反映地形在水平方
向的变形特性。
它的一般定义为地表单元
的曲面面积和其在水平面上的投影面积的
比值。
垂直方向地形变化则是通过起伏度
的高低来表示;粗糙度表示的是平面上面
的地形变化。
三、总结
地形异质性除了在气象学上面的相关
影响,也在生态学上面影响突出,制约着植
被的种类和相关分布。
坡向制约降水和日照
量,阳坡面和地形异质性大的区域,日照充
足,降水充沛,气温温暖,那么植被以阔叶
林为主,且分布广泛;阴坡面且地形异质性
小的区域,日照有限,降水少,气温相对于
来说较阴冷,在“三江源”地区这种高海拔
地区,这种地区的植被以针叶林为主,极限
区域以高寒草原和高寒草甸为主,且分布范
围有限。
区域内的东部特别是东南部,地形
异质性大,纬度低,海拔低,分布的植被以
温带阔叶林和常绿针叶林为主;中南部区域
相对于东南部海拔更高,分布的植被以针叶
林为主;区域的中部和西部地区地形异质性
小,植被的分布以针叶林和高寒草原、高寒
草甸为主、且分布范围有限。
由于地形异质
性在气候、植被方面的影响,相应的动物分
布和人类的聚居地也受到了影响这一系列的
影响是互相关联的。
据近年来一些相关研究发现,“三江
源”地区生态环境的演变受到了大环境暖
干化趋势的控制和影响,但同时又受到人
类不合理活动而引发和促进的区域生态环
境问题的发生而发展。
分析了区域大尺度
环境演变情况,可得知包括“三江源”在
内的青藏高原气候暖干化发展趋势日益明
显。
针对该区域的生态变化情况,进行相
关地形异质性分析不仅仅是需要,更是相
当必要的。
通过该区域地形异质性的分析,
我们可以把握这一区域自己独特的自然、
人文现状,为进一步的采取保护和知道措
施提供切实可行的方法。
参考文献:
[1]韩羽.DEM栅格单元异质性对多
尺度地形分析的影响[D].西安:西北大
学,2009.
[2][14]韩富江,王德刚,丁维凤
等.DEM栅格单元地形异质性的量度指
标研究[J].浙江:地理与地理信息科学学
报,2010,26(4):7-12.
[3]常国刚,李凤霞,李林等.《三江
源湿地变化与修复》[M].北京:气象出版
社,2011.1-88.
[4]易湘生,尹衍雨,李国胜等.青海
三江源地区近五十年来的气温变化[J].北
京:地理学报,2011.66(11):1451-1465.
·241 ·。