福建省太阳天文年辐射模拟与空间变异性分析

以天文参数、纬度和地形作为影响太阳辐射的变量,在GIS支持下建立了福建省太阳天文年辐射的模拟模型,并用地统计工具定量分析了太阳天文年辐射的空间变异方向和空间变异驱动因素。结果表明:福建省太阳天文年辐射主要位于5000⁶000 MJ/m2和60006000 MJ/m2和6000⁷000 MJ/m2两个范围内;福建省太阳天文年辐射的变异方向与大地形走向较为一致;结构性因子(天文参数和纬度)对太阳天文年辐射的影响很小,随机性因子(地形中的坡度和坡向等)对太阳天文年辐射的影响相当显著,高辐射主要出现在阳坡。     

基于BP神经网络的广东省针阔混交异龄林立地质量评价

目的针阔混交异龄林的地位指数计算一直是立地质量评价中的难点,国内外对针阔混交异龄林的地位指数模型的研究较少,为建立更精确的针阔混交异龄林地位指数模型,把神经网络模型引入针阔混交异龄林的立地质量评价。方法以广东省针阔混交异龄林为研究对象,建立基于神经网络方法的林分优势高模型以及针阔混交林地位指数模型,除年龄因子外,加入了海拔、坡度、坡向、坡位、土壤厚度、腐殖层厚度等立地因子,另外考虑针叶树种与阔叶树种的断面积比重对针阔混交异龄林样地地位指数的影响,并建立针阔混交异龄林的地位指数的计算模型。结果针阔混交林的地位指数的最大值为21.4 m,最小值为6.1 m,平均值为13.7 m,中位数为13.6 m,标准差为3.2 m,地位指数的最大值与最小值的差值为15.3 m。结论从结果中可以反映出,广东省地貌复杂且破碎,山多平地少,立地状况差异较大;另外由于广东省林地树种及树种比例具有复杂多样性的特征,导致基准年龄的差异较大。故地位指数的变异较大。本研究在计算针阔混交林的地位指数时,加入了海拔、坡度、坡向、坡位、土壤厚度、腐殖层厚度等立地因子,提高了针阔混交林地位指数的预估精度。研究结果为针阔混交异龄林地位指数的计算提供了精度更高的方法。      

基于DEM的坡面姿态分析与制图

数字高程模型DEM在各行业和领域已经得到了广泛的应用。本文构建了区域DEM,并借助ArcGIS软件对其进行了坡面姿态地形分析,通过坡度和坡向提取与分析,得到了区域的坡度组成和平均坡度,并实现了区域坡面姿态的制图应用。     

基于DEM的延边地区农业地貌分类

以1/200 000 DEM为数据资料,用ArcGIS软件对延边地区的高度、坡度、坡向等地形要素的定量分析进行了农业地貌分类.研究结果表明:延边地区平均高度691.81 m,平均坡度7.91°,4个方向的坡向面积比较均匀,高度较高、坡度较缓,广阔的平坦面积和高峻的山地面积很少,大部分由高原及台地地形组成.     

天目山常绿阔叶林空间结构与地形因子的关系

  目的  研究天目山常绿阔叶林的空间结构与地形因子之间的关系,以期为常绿阔叶林的经营管理提供科学依据。  方法  以浙江省天目山国家级自然保护区常绿阔叶林为研究对象,设置100 m×100 m的大型固定样地,用相邻格子调查方法将样地划分为100个10 m×10 m的调查单元,对样地内林木进行实测。用聚集指数、竞争指数和树种多样性混交度描述空间结构特征,以坡度、坡向、海拔和粗糙度作为地形因子,利用方差分析分析空间结构与地形因子之间的关系。  结果  ①坡度过大或过小都会导致竞争指数显著增大(P＜0.05)。半阳坡的树种多样性混交度显著高于阳坡(P＜0.05),Ⅰ级粗糙度的树种多样性混交度显著低于Ⅲ级粗糙度(P＜0.05)。随着样地内海拔的升高,林分的树种多样性混交度显著增大(P＜0.05),但样地内海拔过高或过低,都会使聚集指数显著减小(P＜0.05)。②在Ⅲ级粗糙度中,Ⅰ级坡的竞争指数显著高于Ⅱ级坡和Ⅲ级坡(P＜0.05),Ⅱ级坡的树种多样性混交度显著高于Ⅰ级坡和Ⅲ级坡(P＜0.05),半阳坡的聚集指数和树种多样性混交度显著高于阳坡(P＜0.05)。在样地内的高海拔区域,Ⅰ级坡的竞争指数显著高于Ⅱ级坡和Ⅲ级坡(P＜0.05);而在样地内的中海拔区域,Ⅲ级粗糙度的聚集指数和树种多样性混交度显著高于Ⅰ级粗糙度和Ⅱ级粗糙度(P＜0.05)。  结论  在常绿阔叶林群落中,不同的地形因子对其空间结构特征有着不同程度的影响。在一定地形条件下,合理调控常绿阔叶林的空间结构是促进树木生长的重要经营策略。图10表2参31     

基于地形因子的森林物种多样性与蓄积量分析

以凉水国家级自然保护区为例,在群落尺度上,基于激光雷达数据生成高精度DEM,提取主要地形因子坡度、坡向,并对其进行划分,坡度分3级、坡向分为8个,分析不同地形条件下物种多样性与蓄积量的变化.结果表明,东坡、1级坡度物种多样性最低,平均为20.5个/样方;西坡、2级坡度最高,平均为28个/样方.无坡、3级坡度的平均蓄积量最低,为11.77 m3/样方;东南坡、2级坡度最高,为20.38 m3/样方.2级坡度的物种多样性和蓄积量最高,坡向、坡度过大或过小均可引起物种多样性与蓄积量的下降,自北坡沿东坡到西坡,蓄积量呈先升后降趋势.     

基于GIS的坡面地形因子提取与分析——以兰州市榆中县为例

该文基于GIS软件和DEM数据,提取并分析一阶、二阶及复合坡面地形因子中的坡度、坡向、剖面曲率、地表粗糙度、高程变异系数5种地形因子。结果表明:榆中县坡度变幅为0°~70.7213°;坡向分析中阳坡占总面积的45.04%,阴坡占53.87%;剖面曲率在0~4.90379范围内变化;地表粗糙度的变幅为1~4.39377;地形高程变异系数在0~0.0912272范围内变化。通过对该区域坡面地形因子的提取,分析在这些地形因子的作用下该区域水土流失与土壤侵蚀的趋势,为榆中县进行水土保持定量研究提供科学依据。     

内蒙古乌拉特鹅喉羚蒙古亚种夏季生境选择初步研究

目的研究鹅喉羚蒙古亚种与夏季栖息地的关系，为探索鹅喉羚蒙古亚种的生境选择和生境恢复提供科学依据。方法于2016年7—8月，采用样线法和随机样方法，在内蒙古乌拉特后旗的蒙古野驴?梭梭林国家级自然保护区展开了鹅喉羚蒙古亚种夏季生境选择研究。共获得71个鹅喉羚数据样方，测定了15种生境因子，计算Vanderploeg和Scavia选择指数同时进行主成分分析。结果鹅喉羚喜好高平原和残丘，坡向半阴，灌木类型以白刺灌木林为主。倾向选择灌木数量为0 ~ 10株、20 ~ 30株，植被盖度为0 ~ 20%、60% ~ 80%，距道路的距离为10 ~ 15 km，距居民点的距离为10 ~ 15 km的生境。主成分分析结果显示，前5个主成分的累计贡献率为76.504%，其中第1主成分的贡献率为22.058%，地形因子（坡向、坡位和坡度）是第1主成分的影响因子，其他几个主成分的生境选择因子主要是干扰、水源和食物及植被因子。结论因此，我们认为夏季鹅喉羚对生境的选择呈现一定的偏好和回避，是由于夏季保护区内气候、地形、食物以及干扰等因子特有的季节性特征导致，也体现出其对保护区实际生境情况和资源分布进行的择优和取舍行为。      

晋西黄土区坡面尺度地形因子对土壤水分状况的影响

为分析黄土区坡面尺度地形因子对土壤水分的影响,该文选择山西省吉县蔡家川小流域典型梁峁坡面为研究对象,基于数字高程模型（DEM）提取研究区域坡向、坡度、坡位3个地形因子分布图,并与研究区土壤水分的克立格（Kriging）插值图叠加.通过主成分分析得出:在0～30 cm土层,地形因子对土壤水分影响的次序依次为坡向坡位坡度;在30～60 cm土层,其影响强弱顺序依次为坡度坡位坡向. 对主成分地形因子（坡向、坡度）的单因素分析得出:自土壤水分最高区域（坡向N337.50°）以顺时针方向,土壤水分呈现先减少后增加,再减少至最低(坡向N202.50°（0～30?cm土层）、N191.25°（30～60?cm土层）),后增加的两次减增过程;土壤水分随坡度变化的幅度很小,随着坡度的增加出现先增加（0°～10°）后减小的趋势（10°～40°）.      

基于地形分布式模拟的四川省太阳能资源评估

利用四川省气象站常规观测数据和1∶25万数字高程(DEM)数据,根据地形因子(坡度和坡向)建立太阳辐射分布式模型,计算实际地形下的四川省太阳总辐射时空分布情况;评估分析了能体现太阳能资源的稳定度、资源丰富度、可利用价值等指标.结果表明:四川省复杂地形下的太阳总辐射多年平均年总量为1 800~7 200 MJ/m~2,盆地内与高原山地上总辐射值差异较大;总辐射冬季较小,夏季较大,在1981-2010年间降低5%;四川省太阳能资源自西向东规律分布,在太阳能资源稳定且丰富,可利用日数较长,具有开发利用价值的四川省攀西和三州(阿坝州、甘孜州、凉山州)地区可合理利用太阳能资源,在交通不便地区安装小型分布式发电设施;四川省高原和山地以东的盆地地区太阳能资源较差,但仍存在少量太阳能资源丰富地区,有适用中小型分布式发电设施的可能.     

基于ArcGIS的红壤地区DEM生成与应用分析

数字高程模型是地理信息系统进行地形分析的基础数据,利用DEM可以提取地形因子,如坡度、坡向、高程信息、体积、水系、河网密度等.地形起伏度、地表切割深度、地表粗糙度等是反映地表起伏变化和侵蚀程度的指标.本文以浙江省低丘红壤区域为研究对象,在ArcGIS的支持下,利用1:10 000地形图的矢量化等高线对研究区域内DEM的生成进行了探索,实现了研究区域内的地形三维模拟;提取了坡度、坡向、坡长等地形特征因子,利用ArcGIS表面分析模块,结合通用水土流失方程,就地形变化对土壤侵蚀的影响进行了分析,为红壤地区水土流失的综合治理提供支持.     

流域参考作物腾发量分布式计算模型

地形(坡度、坡向、地形遮蔽等)对太阳辐射的空间分布影响显著,并进而造成了参考作物腾发量(ET0)空间分布的巨大差异。基于淮河史灌河流域数字高程模型(DEM)对参考作物腾发量计算模型中所涉及的几个参数(包括气压、温度、辐射)进行地形校正,改进并建立了考虑地形影响的流域参考作物腾发量计算模型。结果表明,改进的参考作物腾发量计算模型的计算结果的空间分布差异显著,更好地反映了地形对于ET0空间分布的影响。辐射和ET0随着坡向的变化由南坡至北坡依次减少。该研究结果提高了起伏地形影响下ET0空间分布估算的精度,并为流域水资源综合规划和利用提供重要依据。     

基于DEM的数字地形分析

该文在对数字高程模型（DEM）数据来源及结构、数字地形分析及其应用、基于DEM的地形分析中的不确定性和误差分析的基础上,以日本东北地区岩手县早池峰山为研究对象,美国MicroImage公司开发的TNTmips地理信息系统为工具,日本国土地理院发行的“数字地图25000”为基础数据,研究基于DEM的数字地形特征提取与分析方法,以及DEM精度对地形特征的影响. 研究结果表明:①以DEM为基础可提取多种地形特征,如坡度、坡向、坡面形态、流域边界、水流路径等,这些特征在地理信息系统的支持下均可用图形和属性数据来表示;②DEM水平精度对基于DEM提取的数字地形特征影响表现为:低精度的DEM将导致研究区平均坡度变小、坡度标准差变大;同时,DEM精度对不同坡度区域表现为不同的影响,其结果按坡度大致可划分为3种不同类型,即0°～10°、10°～35°以及大于35°; DEM精度对坡向的影响除平坡外变化较小,其中平坡面积随DEM精度的降低而增大;低精度的DEM将导致水文地形信息受损,这将严重影响流域水文模型参数的确立及水文过程模拟分析的精度.      

淮河上游山丘区不同地形因子下的土地利用变化研究

利用1995、2000年淮河上游山丘区土地利用数据,结合数字高程模型（DEM）,采用GIS空间分析功能及数理统计方法,在各地形因子（高程、坡度、坡向）的不同等级梯度上,分析区域内的土地利用变化。结果表明,各地形因子的不同等级对土地利用变化分布特征的影响不同。低海拔、小坡度的地形对耕地、城乡居民用地的变化影响较大;高海拔、大坡度的地形对林地、草地的变化影响较大;坡向对各土地利用变化的影响程度不大。另外,各地形因子对水域和未利用地变化的影响不大。     

福建省地形反射辐射的模拟计算及分布特征

[目的]研究福建省地形反射辐射的分布特征。[方法]利用福建省太阳辐射资料、数字高程模型（DEM）数据和地面气象观测资料,结合遥感反演的地表反照率,对1988~2007年福建省地形反射辐射进行分布式模拟,并研究其时空分布特征。[结果]福建省地形反射辐射量的模拟结果是可信的。福建省地形反射辐射量7月最高（约160 MJ/m2）,1月最低（约60 MJ/m2）,5~8月的辐射量明显高于其他月份,各季节地形反射辐射量的变化趋势为夏季〉春季〉秋季〉冬季,复杂的起伏地形对其分布影响较大,特别是在太阳高度角较小的秋、冬季节影响尤为明显;福建省地形反射辐射量主要集中在100 MJ/m2以下,地形反射辐射量的高值区主要集中在闽北的宁德、三明、南平,全省最高值位于宁德市霞浦县的东安岛,接近630 MJ/m2,有较好的利用价值。[结论]该研究为我国复杂地形下太阳能资源的开发利用提供了理论依据。     

基于组件GIS的造林小班地形分析的研究--以造林小班坡向为例

该文针对造林规划设计过程中需要用到的地形因子,基于组件式GIS二次开发的原理,运用ESRI公司的嵌入式组件开发工具MapObjects,讨论了规则数字网格高程模型与规则数字网点高程模型的建立过程,在此基础上对造林决策支持系统中立地类型划分、林种规划等所依赖的地形信息进行自动提取,并以小班坡向为例进行分析,提出了造林小班地形特征信息提取的最佳方法——基于统计分布理论的最大特征值法,从而有效地实现了地形信息的自动提取,为造林规划设计服务.      

基于DEM的东江源区土壤侵蚀研究

采用RS与GIS技术,研究东江源区2000年的土壤侵蚀状况。利用研究区地形图制作的数字高程模型(DEM),派生出坡度、坡向图。借助于分布指数,通过空间叠加分析,从高程、坡度和坡向3个方面对研究区的土壤侵蚀进行了定量分析,揭示土壤侵蚀在这3个方面上的分布特征。结果表明,土壤侵蚀是自然因子和人为因子综合作用的结果,自然因素是土壤侵蚀发生、发展的潜在条件,而人类活动是土壤侵蚀发生、发展或减弱的主导因素。因此,转变不合理的土地利用方式,加强植被的保育和重建是防治土壤侵蚀的关键环节。     

DEM提取坡度·坡向算法的对比研究

以1∶1万地形图数字化所生成的DEM为研究对象,采用6种算法分别提取坡度、坡向。通过比较不同算法所提取坡度的平均值、最大值、标准差、中误差以及坡向的标准差、变异系数、坡向余弦中误差及标准差、不同坡向面积数据,定量地分析中误差与地形变化的关系,找到研究区较合理的坡度、坡向的提取算法,进一步分析不同水平分辨率DEM所提取的坡度、坡向的面积误差变化规律。运用面积百分比加权总体误差和面积百分比平均总体误差的指标,获取2项指标与水平分辨率的线性函数关系,为实际工作选取适宜的水平分辨率提供依据。     

Arrangement of Multirow Solar Collector Array on Limited Roof Width

At the limited roof north-south (N-S) width of a building, for the array with multirow collectors based on no shading at winter solstice noon and sloped at latitude, this paper studied the shading and the radiant energy striking on solar collector array. Based on Kunming solar radiation data, the annual and monthly solar radiant energy striking on multi-array collectors was analyzed and estimated, from no shading to partial shading by adding 1-3 collector row, at the slopes of 10°, 15°, 20°, 25°, 30°, 35° and 40°, respectively. The results showed that properly increasing the row number by reducing the slope of collectors was reasonable in order to get more annual radiant energy. Adding 1 row at 10 ° of slope was economical for Kunming, based on the 5-row array at 25°. And adding collector row by 20% at 10° of slope could increase the radiant energy striking on the array by 19%.