基于DEM的黃土高原坡面景觀研究.pdf

1、坡是組成地表的基本要素。各種地貌的變化可以直接視作坡面特征和組合關(guān)系的變化。從景觀生態(tài)學(xué)的視角出發(fā)，將黃土高原的各種坡面作為不同的景觀要素來(lái)研究，是對(duì)黃土地貌進(jìn)行定量分析的一種新方法。本文借鑒景觀生態(tài)學(xué)相關(guān)理論，選取陜北黃土高原不同地貌類(lèi)型的區(qū)域?yàn)檠芯繕訁^(qū)，以1:1萬(wàn)比例尺數(shù)字高程模型為基本數(shù)據(jù)源，采用面向?qū)ο蠓治龇椒▽?shí)現(xiàn)基于DEM數(shù)據(jù)的坡面要素提取。在此基礎(chǔ)上，借鑒景觀生態(tài)學(xué)的有關(guān)空間格局的分析方法以及相關(guān)過(guò)程研究模型，系統(tǒng)地分析了坡

2、面景觀的空間格局特征和坡面景觀過(guò)程問(wèn)題。
　　論文的主要內(nèi)容和結(jié)論如下：
　　1.明確了坡面類(lèi)型分布格局的概念，給出了基于DEM提取坡面景觀要素的基本流程，討論了坡面景觀要素提取過(guò)程中需要注意的問(wèn)題以及相關(guān)參數(shù)設(shè)置。特別的，針對(duì)坡面分割過(guò)程中由于尺度參數(shù)選擇帶來(lái)的分割結(jié)果的不確定性問(wèn)題，本文提出了一種改進(jìn)的基于局部方差變率選取適宜分割尺度的方法。
　　2.選取典型景觀指數(shù)對(duì)坡面景觀格局進(jìn)行分析。結(jié)果顯示斑塊水平上景觀指

3、數(shù)在不同地貌類(lèi)型區(qū)域變化規(guī)律基本一致，而景觀水平上景觀指數(shù)則呈現(xiàn)波動(dòng)變化。此外，采樣范圍、數(shù)據(jù)分辨率以及樣方劃分方案對(duì)景觀指數(shù)的計(jì)算有不同程度的影響。
　　3.定義了坡面形態(tài)組合曲線，闡述了坡面形態(tài)組合曲線的地學(xué)含義，并與傳統(tǒng)的面積高程曲線作了對(duì)比分析。建立了坡面形態(tài)組合曲線的量化指標(biāo)--坡面形態(tài)組合曲線積分值，分析了該指標(biāo)與其它度量地貌發(fā)育的地形因子的相關(guān)性。
　　4.針對(duì)不同的坡面形態(tài)要素在空間分布中展現(xiàn)出了不同的關(guān)聯(lián)模

4、式，本研究基于4階局部聚塊樣方協(xié)方差方法(4TLQC)研究了不同坡面要素的空間分布關(guān)聯(lián)模式，結(jié)果表明不同坡面要素之間在空間分布上存在著正相關(guān)、負(fù)相關(guān)以及相關(guān)性隨分析尺度變化而變化等三種關(guān)聯(lián)模式。
　　5.以人工模擬實(shí)驗(yàn)小流域?yàn)檠芯繉?duì)象，分析了流域演化過(guò)程中坡面景觀格局的變化特征，分析了不同坡面在流域演化進(jìn)程中的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系，并建立了基于馬爾科夫鏈的坡面景觀要素轉(zhuǎn)化模型，精度驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)表明從坡面景觀角度建立黃土地貌的演化模型是可行的。