两种分辨率DEM在不同空间尺度下的差异—以黄土高原丘陵区为例

以黄土高原丘陵区的局部山区为研究区域,利用空间分辨率为5m和30m的数字高程模型(DEM)数据,通过ArcGIS软件提取其海拔、坡度、地表粗糙度和太阳辐射4个地形因子,结合SPSS中的Mann-whitney检验分析不同空间尺度下(缓冲半径R为100～5 000m)5m和30m分辨率的DEM之间的差异。结果表明,随着空间尺度变化,5m和30m分辨率DEM中提取的地形因子的变化趋势是相同的;当R≥500m,30m分辨率的DEM的海拔显著大于5m分辨率的海拔;当R≥1 500m,30m分辨率DEM的坡度显著大于5m的坡度;当R≥2 500m,30m分辨率DEM的地表粗糙度显著大于5m的地表粗糙度;但R≥1 000m时,30m分辨率DEM的太阳辐射显著小于5m分辨率的太阳辐射。其中坡度与太阳辐射呈显著负相关关系。对于地形比较复杂的山地丘陵区,选择高分辨率的DEM更能清楚地反映地形特征。     

利用数字高程模型（DEM）分析土地利用现状——以长泰县为例

以DEM为基础数据,通过水文分析将研究区自动分割成28个小流域,并分别提取各个小流域的沟壑密度、平均坡度、平均坡长、起伏度等地形因子,建立地形因子间的回归模型,利用聚类分析将小流域划分为6种类型,并采用C5.0算法发现各个类型的基本特征,该文还进一步探讨了地形与土地利用分布的关系。     

基于GIS的土地利用与地形因子关系研究——以北京市怀柔区为例

在3S技术的支持下,通过遥感解译获取北京市怀柔区的土地利用类型数据,并在地理空间云数据中下载了该区域数字高程模型(DEM),通过ArcGIS10.2提取了北京市怀柔区的土地利用信息以及相关地形因子(高程、坡度和坡向)数据,并将土地利用信息与各地形因子的数据相叠加,得到了北京市怀柔区的高程、坡度及坡向等级图,分析了其不同等级的面积大小,研究了该区地形特征在各土地类型上的分布状况。     

基于DEM的县级尺度土地利用定量分析和区域生态环境评价研究

以黑龙江省宾县为例,应用Landsat TM遥感影像数据及DEM数据,在Arc GIS空间分析模块支持下,完成地形因素和土地利用类型现状的叠加分析,并从地形(高程、坡度、坡向)角度探讨区域土地利用类型的空间格局分布,为研究区域的土地合理利用的对策提供重要的科学依据。结果表明:研究区域耕地和林地的面积之和比例为91.20%,占据绝对的优势地位;耕地所占面积最大,集中分布于平地、阳坡和低海拔区域上;林地面积次之,林地在坡度、坡向、高程分级中的各种级别上都有分布;草地、水域、建设用地和未利用地多集中在平地、平坡和低海拔区域;生态环境质量优面积比例为34.16%,林地占据较大比例,生态环境中和差的区域多为平原地带,面积比例分别为36.99%和9.65%。研究结果可为区域土地管理决策、土地可持续利用以及生态环境建设提供理论依据和科学支持。     

基于ASTER GDEM的石漠化综合治理中的小流域提取研究——以广西石漠化综合治理应用为例

石漠化综合治理借鉴小流域综合治理的成功经验,以小流域作为基本治理单元.讨论了应用ArcGIS软件,基于ASTER DEM进行小流域提取的过程和方法,以及小流域提取结果在石漠化综合治理中的实际应用.对提取的小流域的精度及误差进行分析,结果表明:应用ASTER GDEM提取小流域的精度可达1:50 000的精度.利用ASTERGDEM自动划分小流域具有重要的研究意义和实际应用价值.     

DEM内插方法对地形因子影响的研究

随着数字化高程模型(DEM)的运用越来越广泛,关于DEM的研究也越来越多。以凉水国家级自然保护区的地形数据作为源数据,通过不同的内插方法得到DEM数据,再对DEM数据提取地形因子坡度和坡向,对比分析不同的DEM内插方法对地形因子的影响。结果表明:在坡度小于24°时,不同的DEM内插方法对坡度具有显著的影响;而大于24°时不同的DEM内插方法不会对坡度产生显著影响。     

黄土丘陵区小流域植物群落物种多样性空间分布特征

研究黄土丘陵区植物群落物种多样性对评价本区域生态环境质量,探求恢复生态系统环境功能的途径有重要的理论价值。通过对康家圪崂沟小流域17个典型样地物种多样性的测定,得出如下结论:植物群落物种多样性在小流域空间的分布表现为:坡下>坡中>坡上;不同坡向的植物群落多样性指数差异更明显,Simpson指数阳坡>半阳坡>阴坡,Shannon-Wiener指数和Pilow均匀度指数与Simpson指数相反;多样性指数在坡度上的差异很小,没有明显的变化趋势;黄土丘陵区植物群落的多样性与受人为干扰程度密切相关。加强该地区的环境保护,减少人为干扰,能有效地保护生物多样性。     

基于GIS与RUSLE模型的毕节市土壤侵蚀动态变化

通过对毕节市2002~2016年的土壤侵蚀进行定量化研究,为研究区土壤侵蚀治理和水土保持工作提供科学依据。利用研究区多年平均月降水数据、土壤类型、土地利用类型、数字高程(DEM)、MODIS-NDVI月合成数据等,结合RUSLE模型对毕节市多年的土壤侵蚀量进行了计算,通过ArcGIS分析研究区土壤侵蚀量时空变化特征,探讨了不同土地利用类型、高程及坡度等因素下土壤侵蚀面积的变化特征。结果表明:研究区2002年到2016年大体上表现为轻度侵蚀,2005~2010年土壤侵蚀程度最为严重。从县域来看,威宁和大方县土壤侵蚀较严重。从土地利用上来看,耕地、林地、草地发生的土壤侵蚀面积大但侵蚀强度等级较低,未利用地发生小面积的剧烈侵蚀。从高程上来看,1000~2000m这个高程发生的土壤侵蚀最为严重。就坡度而言,8°~15°这个坡度等级的土壤侵蚀最为严重。     

小流域水土保持效益评价系统的研建与应用——以北京市房山区蒲洼小流域为例

小流域综合治理的水土保持效益评价不仅对推动小流域的综合治理具有指导意义,更是对推动我国生态文明建设中绿色GDP考核具有重要参考价值。为了提高对小流域水土保持效益进行全面评价的效率,实现评价的程序化,本研究以小流域地形图、土地利用分布图、土壤质地图及野外调查数据为基础,利用关系数据库技术、空间数据库技术和Arc GIS Engine二次开发技术,结合分布式水文模型和修正通用土壤流失方程(Revised Universal Soil Loss Equation,RUSLE)开发了小流域水土保持效益评价系统。系统包括数据管理、水文效应评价、保持土壤功能评价、生态服务功能评价、主沟道评价和经济效益评价6个功能,本研究将对保持土壤功能评价和主沟道评价2个主要功能进行阐述。基于构建的系统,对北京市房山区最早开展生态清洁小流域建设的蒲洼小流域进行评价,结果表明:小流域治理前后相比,土壤侵蚀强度大幅度减小,土地利用变化以及植被恢复是土壤侵蚀保护的主要影响因素;主沟道水文地貌等级总体情况较好,评价较差的沟道主要分布在中下游人类活动频繁地区,人类活动是影响沟道环境的主要因素。     

嘉陵江流域低山丘陵区几种主要森林类型水文特征研究

本文分析了嘉陵江低山丘陵区碗厂沟小流域湿地松林、桤木林、刺槐林以及桤松混交林四种森林类型垂直结构水文特征,得出不同森林类型呈现出不同的水源涵养特征。林冠截流:湿地松>刺槐林>混交林>桤木林;枯枝落叶持水:刺槐林>桤木林>混交林>湿地松林;森林土壤层贮水:桤木林>混交林>刺槐林>湿地松林。     

基于高差与标准差法的中国地形起伏度研究

指出了地形起伏度是研究地貌、水文、地质灾害等的重要数据。利用局地高差与标准差法,通过邻域分析及变点分析计算得到全国1∶100万DEM数据的最佳地形起伏度统计单元为11×11,提出了标准差计算地形起伏度的分级标准为:平坦地形(0~5m);小起伏(5~15m);中起伏(15~45m);山地起伏(45~140m);高山起伏(>140m),最终得到了中国地形起伏度分级图。通过与实际地形地貌资料进行对比,1∶100万DEM数据提取地形起伏度的结果完全满足山体完整性与区域普适性原则,标准差分级标准具有可用性。     

中国岩溶地区石漠化现状

结合岩溶地区第三次石漠化监测结果,系统性地对岩溶土地、石漠化和潜在石漠化土地从空间布局、岩溶地貌、流域、土地利用类型、植被类型及石漠化程度等进行了详尽介绍,全面展现了第三次石漠化监测成果数据,为监测成果数据共享提供了途径。     

陕西省长江流域生态地貌功能分区与评价

采用１０个主要生物气候指标，结合地形地貌及相的地带性植被和地带性土壤，对陕西省长江流域３１个县（市）进行动态聚类综合分析，本区可归并为２个森林植物气候带，５个生态地貌功能区。即：低山丘陵区北亚热带常绿落叶阔叶林生物气候区，包括安康盆地，汉中盆地，热暖温带针阔混交林、针叶林生物气候区；包括秦岭南坡东部中山，低山区，秦岭南坡中、西部中、高山区和巴山北坡中山、低山。各生态地貌功能区的生物气候特征明显，符     

我国黄土高原水土流失的治理与经济振兴

黄土高原地区水土流失严重,气候干旱,多风沙和土地生产力低。综合治理的方略是充分开发利用土地和降水等资源,建设好基本农田,带动这一地区的水土流失综合治理工作,同时还必须控制人口数量,提高人口素质。在方法上应当以小流域为单元,贯彻综合治理、集中治理和连续治理的方针。为了实现本区经济振兴应积极发展水土保持产业。主要途径包括:发展经济林,种草种灌。发展畜牧,开发和利用沙棘资源;改造沙漠,发展“绿洲农业”和治理“四荒”资源,发展水土保持股份合作制等。     

Digital Terrain Analysis Based on DEM

The digital elevation model (DEM), an important source of information, is usually used to express a topographic surface in three dimensions and to imitate essential natural geography. DEM has been applied to physical geography, hydrology, ecology, and biology. This study analyzed digital elevation data sources and their structure, the arithmetic of terrain attribute extraction from DEM and its applications, and DEM’s error and uncertainty algorithm. The Hayachinesan mountain area (in northeastern Japan) was chosen as research site, and the focus was on terrain analysis and the impacts of DEM resolution on topographic attributes, analyzed using TNTmips GIS software (MicroImage, Inc., USA) and “Digital Map 25,000” (published by the Geographical Survey Institute of Japan in 1998). The results show that: (1) DEM is a very effective tool for terrain analysis: many terrain attributes (such as slope, aspect, slope type, watershed, and standard flow path) can be derived, and these attributes can be displayed with both image and attribute databases, with the help of GIS; (2) DEM resolution has a great influence on terrain attributes. The following details are shown: (a) DEM resolution has a significant effect on slope estimation: the average slope becomes smaller and the standard deviation becomes larger when DEM resolution changes from fine to coarse, and the different impacts of DEM resolution on different slope ranges can be classified into three gradient classes: 0–10° (underestimated slope), 10–35° (overestimated slope), and >35° (little impact on slope estimation); (b) DEM resolution has little effect on aspect estimation, but flat areas become larger when DEM resolution changes from fine to coarse; and (c) the quantity of hydrologic topography information declines as DEM resolution decreases. Translated from Journal of Beijing Forestry University, 2005, 27(2) (in Chinese)     

印榕仙人掌利用现状及其发展前景

印榕仙人掌用途非常广泛，可作果、菜、药、饲料用的经济植物，又是荒山绿化、水土保持、改善生态环境的先锋树种。同时，也是胭脂虫的优良寄主植物以及、办公室的净化，街道、公园、单位绿化美化的好树种。我国金沙江、澜沧江、怒江、元江等干热、半干热河谷，山大、坡陡、石多，造林极为，可用印榕仙人掌绿化、固土、保水，这将会产生明显的生态、经济和社会效益。本文就印榕仙人掌的综合利用以及发展前景提出几点建议，供西部地区实施退耕还林（草）、生态环境治理时参考。     

太行山南部片麻岩山地林果生态经济系统工程模式

本文在小流域综合治理试验研究基础上,根据影响林果树木成活和生长发育的主导因素,对河北省片麻岩山地划分了土地类型和小流域类型;采用系统工程的方法,通过微型计算机运算选择最优方案,研究了山地林果的合理布局、科学营造和管护,得出使生态效益和经济效益同步增长的生态经济系统工程模式。     

基于ArcGIS9.3的等高线生成DEM及坡度坡向分析

文章研究基于R2V和ArcGIS9.3软件,以赤峰市松山区城子乡1∶10000地形图为基础材料,通过R2V软件提取等高线,在ArcGIS软件里生成DEM及坡度、坡向图,经分析得出:这种方法制作DEM和坡度坡向图,设备简单,投入成本低,速度快,数据容易更新,但应注意制作过程中的精度和数据完整性;从DEM看出,城子乡地势总体西高东低,自东向西呈阶梯状地势逐渐升高;由坡度分析得知:城子乡15°以下土地主要分布于中东部地区,15°~25°土地主要分布于中西部地区,比较集中,城子乡25°以下土地面积33548hm2,占土地总面积的94%;由坡向分析得知:城子乡无坡向、东南、正南和西南坡向土地面积18787.8 hm2,占土地总面积的52.48%,其分布范围广,主要位于中东部地区。因此,适宜于开发为农业用地的潜力较大。     

基于信息量模型的西溪流域崩岗风险评估

崩岗是发生在我国南方红壤区的严重的土壤侵蚀现象,不仅破坏了当地的生态环境并且直接影响了生产生活,因此崩岗发生的风险评估是崩岗预警需要解决的关键问题之一。以福建省泉州市安溪县的西溪流域为研究区,筛选崩岗的主要影响因子,借助信息量模型构建崩岗风险评估体系,并评估研究区的崩岗风险。结果表明:河网缓冲距离、海拔高度、相对高差、坡度、坡向、土壤类型、植被覆盖度以及土地利用类型可作为评估崩岗发生的主要风险因子;风险因子的梯度分析结果表明,河网缓冲距离近,坡度15°~35°的阳坡,海拔100~500 m,相对高差>50 m,土壤类型为红壤、赤红壤,植被覆盖度0~20%或40%~80%和土地利用类型为园地、未利用地的区域易发生崩岗;以河网缓冲距离、海拔高度、相对高差等8个筛选因子构建信息量模型,采用接受者操作特征(ROC)曲线对评价结果进行检验,对应的曲线下面积为0.827,精度结果良好。信息量模型对崩岗发生风险评估结果良好,可应用于小流域尺度范围的风险评估。     

运用GIS对山丘区小流域土地合理利用分析——以密云县土门西沟为例

小流域内土地的合理利用不仅关系到当地生产的发展,也关系到水土保持、植被恢复等环境的建设.通过对北京市土门西沟小流域内各树种生长状况和流域内自然条件的调查和研究分析,找出影响林种生长的限制因子,然后利用GIS作辅助手段,将坡向和坡度分别与经济林进行叠加计算,分析流域土地利用的合理性.研究结果表明:在北京市山区小流域内,坡向和坡度是影响各林种生长的主要限制因子;运用GIS叠加计算后的结果划分出土地利用合理性的程度和数量,为小流域内林种、树种的改造和土地合理利用提供决策依据.