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。     

基于DEM的关中城市群地形地貌特征分析

关中城市群在我国“一带一路”和现代化建设中具有重要战略地位,对其地形地貌进行研究,可为该地区国土空间规划、地质灾害防治、生态环境治理提供数据支持。以关中城市群为研究对象,基于分辨率为30 m×30 m的DEM数据,运用ArcGIS软件,提取高程、坡度、坡向、地形起伏度4个地形因子,采用均值变点法确定了提取地形起伏度的最佳邻域分析单元。结果表明：研究区坡向主要为东南坡、东坡和西南坡,各坡向所占比例相差不大;坡度以缓坡和低于25°的陡坡为主;主要为低海拔和中海拔地区;地形起伏度以丘陵为主,其次为平原。     

基于ArcGIS宏观地形因子的望谟河流域地质灾害与地貌特征分析

以贵州省望谟县望谟河流域为研究区,通过ArcGIS平台成功提取包括海拔高程、地形起伏度、地表切割深度、地表粗糙度在内的4个宏观地形因子,对地质灾害点在各地形因子上的分布状况进行分析。结果表明,在宏观地形因子上,望谟河流域地质灾害主要集中分布于海拔1 245~1 345 m区域;灾害主要集中在地形起伏度70 m以上地区,在≥200~500 m区间较为集中;在地表切割深度为≥75~150 m区域内分布最多,地质灾害规模在地表切割深度150~200 m区域最大;在地面粗糙度≥1~1.02和≥1.2~1.4区间内发生地质灾害可能性较大。     

基于DEM的干暖河谷地貌类型划分——以汉源县为例

指出了地貌是自然地理环境的最基本要素之一,在地学研究中起着重要作用。较之传统的地貌学分类,基于DEM数据划分地貌类型的方法更全面、准确。以30m×30m的GDEMDEM数据为基础,以高程和地形起伏度为指标对该地区地貌形态进行了划分,结果显示:地形起伏度最佳统计分析窗口面积为0.15km2,汉源地区的整体地貌特点为:东、西两面山地环绕,逐渐向中部倾斜。该地区地貌类型多样,共划分出9种地貌形态。以该区进行地貌类型划分的尝试,具有典型代表性,为基于DEM的地貌类型的快速定量系统划分提供了经验与方法,分类结果与实际地貌类型相符,对该地区水土流失的治理与研究具有参考价值。     

湿热岩溶山区人居环境适宜性评价——以广西红水河流域为例

基于广西红水河流域DEM数据,利用ARCGIS软件,采用窗口分析和空间分析模块中的邻域分析工具,提取了广西红水河流域地形起伏度,从海拔高度和面积比例方面分析了该流域地形起伏度的空间分布特征,并利用SPSS软件中的回归分析法对广西红水河流域各地区平均人口密度与平均地形起伏度的相关性进行了分析,最后对广西红水河流域人居环境地形适宜性进行了评价和分级。结果表明:广西红水河流域的地形起伏度介于0~2.42之间,并呈现由东南向西北递减的空间特征,高值区主要分布在红水河上游的乐业和凌云县,低值主要分布在红水河下游等地区;广西红水河流域各地区平均人口密度与其平均地形起伏度存在一定的负相关关系,流域人居环境地形适宜程度整体表现为由东南向西北递减的态势。     

黄冈市地形起伏度及其与人口、经济的相关性研究

为研究革命老区黄冈市的经济发展、环境保护与社会协调之间的关系,基于分辨率为30m的数字高程模型AsterGDEM,运用GIS技术提取黄冈市地形起伏度,以此为基础分析了黄冈市地形起伏度与人口分布和经济发展之间的关系。结果表明:黄冈市的地形起伏度区域分异显著,西南部起伏较小,东北部较大;黄冈市地形起伏度随海拔的升高而逐渐增加;黄冈市地形起伏度与人口密度和经济密度存在显著的负相关。     

贵州省黔南州森林景观与地形因子关系研究

根据贵州省黔南州森林资源调查数据资料,并从DEM中提取海拔、坡度、坡向及地表粗糙度4个地形因子,研究地形因子对黔南州森林景观的影响.研究结果表明,黔南州6种森林景观在海拔上的分布比例呈现中间高两边低的特点,集中分布于海拔400～1 200 m;森林景观随坡度的分布变化呈现不均匀分布,以斜坡为最高点,曲线变化趋势接近于正...     

喀斯特地区林地地类变化对地形因子的响应——以贵州龙里县为例

以典型的喀斯特地区—贵州省龙里县为研究对象,利用地貌类型和隶属度函数提取喀斯特地貌区域,并对地形因子重新划分等级,建立不同地形等级研究区,利用地类转移矩阵对龙里县2011年至2016年5年间地类相互之间转移变化做出定量分析,并结合重要性指数等指标研究不同地形情况下的地类变化的速度、方向和程度。结果表明,地形起伏度和坡度对地类之间的转移影响较大,海拔影响次之,坡向相关性不大。随着地形起伏以及坡度的变化,各种地类的变化以及相互之间转移速率均呈现规律性。随着地形起伏的增加,乔木林地和非林地移入速率也随之增加,其他地类加快向这两种地类转移。随着坡度的增加乔木林地和非林地趋于稳定,灌木林地变化面积增加,其余地类变化面积基本稳定在相同水平。     

基于多特征SVM的昆明市城市森林时空分布信息提取

采用2017年昆明市主城区Landsat TM/OLI及DEM数据,采用SVM分类方法,对比不同多特征组合的分类精度筛选出森林提取的最佳特征组合,并由此得到2000、2010及2017年昆明市主城区森林分布,分析3期森林的总面积、不同海拔森林面积分布和植被覆盖度变化。结果表明,光谱、纹理以及地形特征的多特征组合为城市森林提取的最佳组合(精度为92.69%);2000—2017年昆明市主城区森林总面积呈上升趋势,海拔低于2 000 m区域的森林面积逐年减少,而高于2 000 m区域的森林面积逐年增加;随时空变化呈现出低植被覆盖度及高植被覆盖度面积增加,中植被覆盖度及较高植被覆盖度面积减少的趋势。     

基于DEM的成都市数字河网特征及空间分布格局研究

为全面厘清河网水系特征及空间分布格局,助力成都美丽宜居公园城市规划和生态建设。研究基于30m分辨率的DEM数据,提取成都市数字化河网,探讨其特征及空间分布格局。结果表明,成都市河网提取最佳集水面积阈值为7.02 km²,河网共5级,总河长4 949.75 km,其中,有利于健康的弯曲河道占71.30%。全市平均河网密度0.35 km/km²,平均河道弯曲系数为1.39,不同流域、地貌类型的河网数量特征表现出不同程度的差异。全市河网空间分布随河网级别增加聚集度也随之增加,弯曲河道相对平直河道则呈分布更广,且均匀性更高。西南部岷江流域河网分布的均匀程度明显高于东北部的沱江流域。不同地貌的河网以平原河网疏密程度最密,丘陵次之,山地最疏。     

腾冲县天然林景观格局垂直梯度分析

基于腾冲县1∶50 000数字化地形图和森林资源二类调查小班图层,利用Arcmap 10.0处理矢量数据、Fragstats 4.1计算景观格局指数、Excel进行数据统计和图表制作,将腾冲县天然林景观分为29个海拔带,选择景观面积、类型面积、面积比例和斑块丰富度4个景观格局指数对天然林景观的垂直梯度变化进行了分析。结果表明:景观面积随海拔梯度先增大后减小,中等海拔梯度天然林面积大,低海拔和高海拔梯度天然林面积小;不同海拔梯度天然林的主要森林类型不同,海拔2 900m以下和3 300 m以上变化较缓和,2 901~3 300 m范围内变化较剧烈;不同海拔梯度的优势森林类型不同,海拔1 400 m以下是云南松林,1 401~3 100 m是栎类林,3 101 m以上是竹林;不同森林类型的适宜分布海拔梯度不同;中等海拔梯度分布的森林类型较多,低海拔和高海拔分布的森林类型较少;海拔2 300 m以下的天然林受人为干扰比较严重。     

林分空间结构分析中样地边界木的处理方法

选择1块100 m×100 m的实地调查样地并设置10块100 m×100 m的模拟样地,从空间结构参数大小比数、混交度和角尺度以及参与计算的株数比例等方面对距离缓冲区、8邻域对称式、8邻域平移式和第4邻体距离判定法这4种边界校正方法进行比较.结果表明:1)距离缓冲区法、8邻域平移式和第4邻体距离判定法在空间结构分析方面优于8邻域对称式;2)第4邻体距离判定法在样地形状的适用性方面优于8邻域平移式;3)第4邻体距离判定法在信息利用程度方面优于距离缓冲区法.     

基于无人机低空遥感的荒漠林大沙鼠鼠洞分布与地形的关系——以新疆古尔通古特沙漠南缘局部为例

【目的】利用无人机低空遥感航拍影像探索分析大沙鼠鼠害分布与地形的关系,以期获取研究区内鼠洞分布空间特征,为科学治理鼠害提供支持。【方法】2015年10月对新疆古尔班通古特沙漠南缘的荒漠林大沙鼠典型鼠害区进行无人机低空航拍,获取空间分辨率为0.024 m的超高分辨率影像与空间分辨率为1 m的数字高程模型(DEM)影像,运用人工目视解译方法获得大沙鼠鼠洞分布情况;基于无人机航拍数字高程模型影像提取研究区的坡向、坡度、高程、地形起伏度等地形特征;叠加统计分析该区域大沙鼠鼠洞空间数据在不同地形特征中的分布占比。【结果】新疆古尔通古特沙漠南缘研究区内沙丘多为南北走向,该区大沙鼠鼠洞主要分布于沙丘的东坡及东北坡(占鼠洞的50.7%)、阴坡(占鼠洞的61.2%)、平坡和缓坡(占鼠洞的89.7%),以及海拔为432.5～435 m(高程为2.5～5 m)梯度下(占鼠洞的53.8%)和地形起伏度0.1～0.25 m范围内(占鼠洞的34.7%)。【结论】研究区域内大沙鼠鼠洞分布具有空间分布差异与地形有密切关系。在基层的大沙鼠鼠害防治中,结合考虑地形因素,可提高对鼠害的防治效率,这为新疆鼠害治理提供了新的思路与方法。     

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。     

地形异质性对尖峰岭热带山地雨林木本植物群落结构及多样性的影响

【目的】探讨热带山地雨林不同地形条件下物种组成及群落结构特征差异,评估物种与地形关联性,为进一步探索热带山地雨林的物种共存机制提供依据。【方法】以海南尖峰岭热带山地雨林60 hm2大样地及其290种木本植物(胸径≥1 cm)为研究对象,通过对大样地每块20 m×20 m样地的平均海拔、坡度和凹凸度3个地形指标进行C-均值模糊聚类,将60 hm2大样地分为不同地形类型,分析不同地形条件下群落物种组成、物种丰富度和植株密度的差异;采用Torus转换检验,对大样地中胸径≥1 cm的独立植株且种群个体数量大于60的230种常见木本植物进行物种与地形关联性分析。【结果】尖峰岭60 hm2大样地可分为低海拔沟谷、陡坡、高海拔沟谷和山脊4类地形,其面积分别为12.6,16.68,15.08和15.64 hm2,对应的物种丰富度分别为274,269,264和267种;种-面积曲线表明,随着取样面积增加,同等面积条件下,低海拔沟谷的物种丰富度始终最大,其他3类地形物种丰富度基本处于陡坡估计值的±1.96×SE置信区间内,三者种-面积曲线相差不大;种-个体数累积曲线表明,随着个体数增加,低海拔沟谷物种丰富度的累积速率最大,陡坡和高海拔沟谷物种丰富度基本处于陡坡估计值的±1.96×SE置信区间内,二者种-个体数累积曲线相差不大,山脊物种丰富度随个体数增加的累积速率最小;高海拔沟谷植株平均胸径最大,陡坡次之,山脊植株平均胸径与大样地植株平均胸径相同,低海拔沟谷植株平均胸径最小;在各个径级内,山脊植株密度均最大,陡坡次之,植株平均胸径≤10 cm时,高海拔沟谷植株密度小于低海拔沟谷,而植株平均胸径≥10 cm时,低海拔沟谷植株密度小于高海拔沟谷;对4类地形内各径级植株数占总植株数的比例进行分析,平均胸径≥30 cm时,比例表现为高海拔沟谷陡坡山脊低海拔沟谷,平均胸径≥50 cm时,比例表现为低海拔沟谷高海拔沟谷陡坡山脊;低海拔沟谷中重要值最大的前3个物种为白颜树、柏拉木和大叶蒲葵,而其他3类地形条件重要值最大的前3个物种均为大叶蒲葵、白颜树和厚壳桂;230种常见植物中,有203个物种(占88.3%)与至少1类地形显著相关,高于世界上其他多个大样地;4类地形显著负相关的物种平均数占被检测物种总数比例表征的地形异质性贡献率为23.7%。【结论】尖峰岭60 hm2大样地中不同地形条件下木本植物群落结构及多样性具有较大差异,4类地形显著相关的物种数明显不同。地形是影响该大样地中木本植物分布的重要因素,与其他影响因素如光照、水分、土壤等多种环境因子共同发挥作用。尖峰岭热带山地雨林森林群落具有生境特化的特性,地形异质性对其物种多样性的维持具有重要贡献。本研究结果同样具有应用价值,如在恢复热带山地雨林植被、改造或营建混交林时,可以根据物种与地形的关联性,在不同的地形条件下选择不同的物种组合。     

辽宁省西北地区灌木群落与环境关系的研究

对辽西地区灌木林群落与环境的关系进行研究,采用DCCA排序法分析灌木与环境因子的关系,应用Canoco软件进行数据处理。经过结果分析,我们得出:环境因子之间存在显著的相关性;地貌、海拔、土层厚度、坡度、土壤类型是影响灌木群落分布的主要因子;灌木群落适宜生长环境为:海拔200m-700m,坡度5度-44度,阴坡,褐土,土层厚度60cm以下的低山、丘陵地带;通过环境变量与物种分布格局影响的定量分析,显示出本研究得结果有较好的排序效果     

海南霸王岭坡垒分布格局初步研究

通过实地调查,对坡垒随地形因子(海拔、坡向、坡度)的分布规律进行了分析。结果表明,坡垒分布主要集中在中低海拔600~900 m,先随海拔增高而增加,海拔700~800m时候达到最高值,随后随海拔升高而减少;不同坡向对坡垒数量分布影响为:北坡西南坡东北坡南坡西北坡西坡东南坡东坡,阴坡上分布的坡垒数显著高于阳坡上的分布数量;坡垒集中分布在坡度20~25°范围内。可见坡垒的分布格局与海拔、坡向及坡度密切相关。     

不同立地类型华北落叶松人工林冠幅与胸径关系研究

以河北省塞罕坝机械林场华北落叶松人工林为研究对象,利用155块标准地(30 m×30 m)调查数据,基于因子分析法和聚类分析法,确定影响华北落叶松人工林冠幅生长主要立地因子,利用主要立地因子划分立地类型,并构建不同立地类型华北落叶松人工林冠幅预测模型。结果表明:海拔、坡度和坡向是影响华北落叶松人工林冠幅生长的主要立地因子,并划分为高海拔和低海拔两个立地类型组。不同立地类型组最优冠幅预测模型分别为:高海拔,CW=-2.5972+0.6211D-0.0098D~2;低海拔,CW=[D/(4.9823+0.2059D)]~2。高海拔组与低海拔组:决定系数R~2分别为0.9795和0.9834,绝对误差(Bias)分别为0.0001和0.8259、均方根误差(RMSE)分别为0.0019和0.65718,通过检验表明不同立地类型组冠幅模型预测精度均较高,可为华北落叶松人工林科学经营提供科学依据。     

地形因子对大青沟自然保护区不同森林群落叶性状的影响

【目的】探讨地形因子对大青沟自然保护区不同森林植物群落叶功能性状的影响,探索影响叶性状变化的主要地形驱动因子(海拔、坡度、坡向、坡位)。【方法】以大青沟自然保护区大果榆、蒙古栎、水曲柳3种主要森林群落为研究对象,每种群落类型设置5个20 m×20 m的固定样地,对样地内重要值大于0.1的物种进行叶片采集,分别测定不同群落类型优势种的叶厚度、比叶面积、叶干物质含量、叶大小和叶干质量5项叶功能性状。运用Pearson相关分析和逐步回归分析,研究不同群落类型优势种叶性状与地形因子的关系。【结果】相关分析结果表明,所有优势种和不同生长型物种,比叶面积与海拔均呈极显著负相关,与坡位均呈极显著正相关;叶干物质含量与海拔均呈极显著正相关,与坡位均呈极显著负相关。逐步回归分析进一步表明,除所有优势种的叶大小、灌木叶厚度、灌木叶干质量和草本叶厚度主要受坡位的影响(标准偏回归系数分别为0.259,-0.508,-0.467和0.410)外,其他叶性状主要受海拔的影响。海拔对所有优势种叶厚、比叶面积、叶干物质含量、叶干质量标准偏回归系数分别是0.285,-0.438,0.504,0.146;对乔木叶厚、比叶面积、叶干物质含量、叶大小、叶干质量标准偏回归系数分别是0.494,-0.378,0.563,0.836,0.575;对灌木比叶面积、叶干物质含量、叶大小标准偏回归系数分别是-0.336,0.490,0.171;对草本比叶面积、叶干物质含量、叶大小、叶干质量标准偏回归系数分别是-0.555,0.650,-0.357,-0.271。【结论】在大青沟自然保护区,虽然海拔只相差60~70 m,但随着海拔的升高,土壤水分减少。水分变化引起群落组成和叶片功能性状的变化,因此海拔是影响叶性状的主要驱动因子。     

金佛山方竹垂直分布及低海拔异地引种后笋产量和品质

文章实地调查了大娄山山脉金佛山方竹的垂直分布,并探索其在低海拔异地发展的可能性。2008年至2020年,以单竹丛为单位,对栽种在海拔2 000、1 356、1 352、1 130、1 080、720和658 m的金佛山方竹出笋情况进行逐年观测,比较其笋产量及笋营养元素含量与原生地的差异。结果表明：1）大娄山脉金佛山方竹天然资源主要分布在大娄山山脉海拔1 600~2 200 m,上线海拔2 227 m （柏芷山）,下线海拔1 400 m左右,每年自然繁衍海拔下延1~3 m,个别植株通过山体滑坡及沟谷流水瀑布等外力带至海拔1 350 m或1 150 m处,并小面积蔓延;2）在海拔1 356~658 m的原生地低海拔区及异地引种金佛山方竹,除海拔658 m处的笋产量和氨基酸含量低于原生林外,其他引种地的笋产量和笋品质指标均与原生林差异不大。研究结果表明,通过选择优良单株,可以在海拔658 m以上沟谷背阴地的疏林下发展金佛山方竹。