基于DEM的黄土高原地貌形态空间格局研究-东篱科研大数据发现系统（DRDS）

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基于DEM的黄土高原地貌形态空间格局研究

项目名称：基于DEM的黄土高原地貌形态空间格局研究
项目类别：重点项目
批准号：40930531
申请代码：D0107
项目来源：国家自然科学基金
研究期限：2010-01-01-2013-12-31

项目负责人：汤国安
负责人职称：教授
依托单位：南京师范大学
批准年度：2009

中文摘要：

本研究在综合分析地形与地貌、定性与定量、微观与宏观、解析与综合、表象与机理诸多矛盾的基础上，首先提出黄土高原地貌形态空间格局的概念模型与描述体系，建立描述黄土高原多尺度地形特征的地形因子集。以高数据精度、多空间尺度、高密度实验样区数字高程模型（DEM）为基本信息源，运用数字地形分析方法，从流域及区域两种空间尺度，研究地形因子的空间分异，以期揭示黄土高原的地形结构特征及其空间分异格局；进而，根据黄土地貌在不同发育阶段的地貌形态特征，确定黄土地貌相对发育年龄的定量描述指标，阐释黄土高原地貌发育阶段的空间分异特征与发展态势，构建黄土高原地貌形态的时空多尺度序列，深化对黄土高原地貌及发育规律的认识，为该地区水土流失治理与生态修复重建工程的实施提供科学依据。本研究也是基于海量的DEM数据研究区域宏观地貌形态的一次重要探索，所提出的一整套新模式与新方法，可望充实GIS空间分析的理论与方法体系。

中文主题词：黄土高原；数字高程模型；地貌；数字地形分析；空间格局

英文摘要：

Loess Plteau；DEM；geomorphology；digital terrain analysis；spatial pattern

英文主题词： Loess Plteau；DEM；geomorphology；digital terrain analysis；spatial pattern

结论摘要：

数字高程模型是国家基础地理数据库的主要内容之一，在描述地形特征、揭示地貌空间格局上发挥着重要的作用。本研究以高数据精度、多空间尺度、高密度实验样区数字高程模型（DEM）为基本信息源，揭示黄土高原的地形结构特征及其空间分异格局，是应用国家基础地理数据解决基础地学问题的一次重要探索。黄土高原因其独特的自然地理特征被誉为全球最具有地学研究价值的地理区域之一。前人对黄土地貌的研究以定性或半定量为主，数字高程模型的应用为黄土地貌的量化研究提供了重要的数据和方法支撑。本课题通过四年的研究，在黄土高原数字地形分析的理论与方法体系方面都取得了重要进展。在因子分析、模式分析、统计分析、模型分析的基础上提出了面向对象的数字地形分析体系，通过对黄土高原地形特征点、地形特征线、地形特征面对象的深入研究，定量地揭示了黄土高原地貌形态的空间格局。所提出的坡谱分析法、流域剖面线分析法、正负地形分析法、沟谷特征点簇分析法、纹理分析法等一些列原创性数字地形分析方法不仅在黄土高原地貌格局的研究中得到成功实践，更可望在其它区域的地貌研究中发挥作用。本研究所提出的一系列地形定量因子，分别从坡面尺度、流域尺度、区域尺度描述了黄土高原的地貌形态及其空间格局。根据新生代构造运动特征与沉积过程的差异，再结合地形定量因子的组合分析，对黄土高原进行了一、二级地貌区划。通过黄土地貌继承性的研究，揭示了黄土高原区域地貌的演化特征及地貌演化的区域差异性。研究所构建的元胞自动机模型实现了黄土小流域沟谷发育的动态过程模拟，且具有较高的精度。在课题研究过程中，出版专著1部，教材2部，国际会议论文集1部；已发表科研论文65篇，其中SCI检索期刊论文16篇，EI检索期刊论文10篇，EI检索会议论文6篇；取得软件著作权1项，专利2项；获地理信息科技进步一等奖1项，江苏省高等学校精品教材奖1项，国际会议最佳博士生报告奖1项；主办数字地形分析国际会议1次，主办全国GIS博士论坛2次，参加国内外会议20次；5名博士研究生分赴奥地利萨尔茨堡大学和香港理工大学开展学术交流活动，培养毕业博士研究生毕业8人，硕士研究生8人。

成果综合统计