欧亚大陆山地垂直带数字集成系统的设计与应用

在欧亚大陆山地垂直带880个带谱点数据采集的基础上,设计和开发了山地垂直带数字集成系统。其功能：(1)垂直带谱可视化显示功能：实时生成垂直带地理分布图、垂直带堆积柱状图、上下限高度随经纬度变化曲线;(2)垂直带上下限提取和绝对高度和相对高度转化功能：提取山地垂直自然带分布上限和下限高度,进行垂直带的宽度和垂直带上限海拔...     

中国数字地貌分层分类体系的结构和内容研究(英文)

This paper presents the structure and contents of a standardized layered classification system of digital geomorphology for China.This digital classification method combines landforms characteristics of morphology with genesis.A total of 15 categories of exogenic and endogenic forces are divided into two broad categories:morpho-genetic and morpho-structural landforms.Polygon patches are used to manage the morpho-genetic types,and solitary points,lines and polygons are used to manage the morpho-structural types.The classification method of digital morpho-genetic types can be divided into seven layers,i.e.basic morphology and altitude,genesis,sub-genesis,morphology,micro-morphology,slope and aspect,material and lithology.The method proposes combinations of matrix forms based on layered indicators.The attributes of every landform types are obtained from all or some of the seven layers.For the 15 forces categories,some classification indicators and calculation methods are presented for the basic morphology,the morphologic and sub-morphologic landforms of the morpho-genetic types.The solitary polygon,linear and point types of morpho-structural landforms are presented respectively.The layered classification method can meet the demands of scale-span geomorphologic mapping for the national primary scales from 1:500,000 to 1:1,000,000.The layers serve as classification indicators,and therefore can be added and reduced according to mapping demands,providing flexible expandability.     

基于多源信息的区域尺度山地植被带数字化提取

山地植被带的提取及分析是地学和生态学研究的基础问题之一.利用野外点/线调查和历史文献资料,可以对局域尺度山体的植被带进行归纳和描绘,而在区域乃至全球尺度上更多依赖于学者的经验和知识.利用内蒙古大青山地区1∶100万植被图、1∶10万土地利用图、1∶25万DEM等,设计逻辑判别规则,提取典型的山地植被带斑块;然后基于贝叶斯识别算法,利用地形、水热和太阳辐射等因子对区域尺度山地植被带进行空间分布模拟,最终提取的植被带具有较高的精度,总体精度为74.53％,Kappa系数为0.69.研究表明,利用多源数据可以提取和模拟区域尺度山地植被带连续分布格局,中小比例尺空间数据的集成应用使得该方法的推广具有较大的可行性,为进一步获取大陆及全球尺度的山地植被带数据奠定了基础.     

山地垂直带谱数字识别的技术实现和图谱构建

山地垂直带谱是地学信息图谱的一个重要组成部分。"带谱数字识别"就是利用现代数字方法和数据,对客观存在的山地垂直自然带谱进行提取,获取比较完备的山地垂直带连续图谱模式。这是从传统山地垂直带研究走向地学信息图谱研究的重要步骤,有助于使我们对山地垂直谱的认识上升到地学信息图谱的高度。本文探索MATLAB语言快速、准确地实现各种识别算法,结合VB.NET构建的用户操作界面,实现带谱的信息提取、分类集成和多样化表达。山地垂直自然带谱的数字识别分为3种不同的模式:山系单侧、山体单峰和山体多峰;依据各自不同的识别算法,可以得到山地连续的带谱模式。本文全面介绍了数字带谱、带谱数字识别的含义,以及数字识别模型的原理、算法和原型系统等实现过程。     

山体效应对北半球林线分布的影响(英文)

Alpine timberline, as the "ecological transition zone," has long attracted the attention of scientists in many fields, especially in recent years. Many unitary and dibasic fitting models have been developed to explore the relationship between timberline elevation and latitude or temperature. However, these models are usually on regional scale and could not be applied to other regions; on the other hand, hemispherical-scale and continental-scale models are usually based on about 100 timberline data and are necessarily low in precision. The present article collects 516 data sites of timberline, and takes latitude, continentality and mass elevation effect(MEE) as independent variables and timberline elevation as dependent variable to develop a ternary linear regression model. Continentality is calculated using the meteorological data released by WorldClim and mountain base elevation(as a proxy of mass elevation effect) is extracted on the basis of SRTM 90-meter resolution elevation data. The results show that the coefficient of determination(R2) of the linear model is as high as 0.904, and that the contribution rate of latitude, continentality and MEE to timberline elevation is 45.02%(p=0.000), 6.04%(p=0.000) and 48.94%(p=0.000), respectively. This means that MEE is simply the primary factor contributing to the elevation distribution of timberline on the continental and hemispherical scales. The contribution rate of MEE to timberline altitude differs in different regions, e.g., 50.49%(p=0.000) in North America, 48.73%(p=0.000) in the eastern Eurasia, and 43.6%(p=0.000) in the western Eurasia, but it is usually very high.     

山体基面高度的提取方法 ——以台湾岛为例

 山体基面高度的差异影响山体自身对其水热条件的再分配,进而影响山地垂直带谱的结构和分布,是决定垂直带分布高度的重要因子之一。目前,山体基面高度还没有一个准确科学的定义,也缺乏一个有效的数字化、定量化提取方法。本文以台湾岛为例,使用30m分辨率的ASTER GDEM数据,提出了一种提取山体基面高度的方法。首先,以地形特征与水文特征提取方法获得主山脊线与主山谷线,然后,以地形地貌单元自动提取方法获得山体轮廓界线,再依据提取出的主山脊线、山体轮廓界线及主山谷线,划分山体基面高度分区,依据山体基面分布特征确定各分区的基面高度值,将台湾山地划分出6个不同的山体基面高度(0m、150m、 200m、 600m、630m和650m)。该方法为大范围山体基面高度的快速、准确提取,以及山体效应定量化研究提供了重要的技术支撑。     

山体效应对北半球林线分布的影响分析

通过搜集整理了北半球516 个林线数据, 结合WorldClim 气象数据计算了林线数据点上的大陆度, 并依据SRTM高程数据提取了林线处的山体基面高度(作为山体效应的代用因子), 然后以纬度、大陆度和山体基面高度为解释变量, 建立三元回归模型。结果表明:线性回归模型的判定系数R²为0.904, 二次回归模型的R²高达0.912。相比先前不考虑基面高度的林线分布模型(R² = 0.79), 纳入了山体基面高度的林线分布模型能够更加有效的拟合半球尺度的林线分布; 结果还表明, 山体基面高度对北半球林线高度分布的贡献率达到了48.94% (p =0.000), 而纬度和大陆度分别为45.02% (p = 0.000) 和6.04% (p = 0.000)。这揭示了山体效应对半球尺度林线分布具有重要的影响。基面高度在北美洲地区对林线高度的贡献率最大(50.49%, p=0.000), 在欧亚大陆东部地区为48.73% (p = 0.000), 在欧亚大陆西部地区为43.6% (p=0.000)。这一结果说明山体效应对林线分布高度的影响虽有区域差异, 但都有较高的贡献率。     

封面说明：怒江秋色

怒江处于云南省西部,自北向南流,也是重要的国际河流,是目前我国境内还未建大坝的两条大河之一（另一是雅鲁藏布江）。怒江入缅甸后称萨尔温江,由莫塔马湾归入印度洋。怒江-萨尔温江全长3200km,流域面积32．5万km^2。在中国境内长1540km,云南段长650km。     

中国山地垂直带信息图谱的探讨

通过构建山地垂直带谱数据结构,实现了垂直带谱数字化,增强了垂直带谱的可视化;提出了垂直带谱的三级体系：以基带区分一级带谱,以特征垂直带区分二级带谱,以垂直带组合结构、优势垂直带及垂直高度及宽度区分三级带谱;概括出山地垂直带谱的7种变化模式：同构模式、结构递减模式、突变模式、纬向递减模式、经向减升模式、阶梯递增模式和高原叠加模式;归纳出垂直带谱的5种生态类型：与自然地带相联系的顶极带谱、与主要山地相联系的基本带谱、与特殊地生态现象相联系的过渡／特殊带谱、与人类干扰相联系的扰动带谱,以及与强烈人类活动相联系的次生带谱。深入比较和分析垂直带信息图谱,可以揭示更多的地学信息。     

基于DEM的秦岭温度场模拟

考虑到秦岭地形对温度场的影响因素,以主分水岭为界分为南北两部分,在普通插值的基础上,采用一种基于DEM的辅助插值方法,同时考虑秦岭南北坡坡向的差异,对秦岭的温度场进行了模拟。采用气象观测站点数据和格网精度为100 m的DEM数据,利用GIS空间分析方法,模拟了秦岭的温度场,并对模拟结果进行了交叉验证分析。实验表明,基于DEM的秦岭温度场模拟,结果较精确地反映秦岭山地的温度场分布特征,同时验证了秦岭对南北气温具有明显的分异作用和气候效应。