地貌发育演化研究的空代时理论与方法_黄骁力.pdf

第72卷 第1期 地 理 学 报 Vol.72, No.1 2017年1月 ACTA GEOGRAPHICA SINICA January, 2017 地貌发育演化研究的空代时理论与方法 黄骁力 1, 2 ,3，丁 浒 1, 2, 3，那嘉明 1, 2, 3，汤国安 1, 2, 3 （1. 南京师范大学虚拟地理环境教育部重点实验室，南京 210023；2. 江苏省地理信息资源开发与利用协同 创新中心，南京 210023；3. 江苏省地理环境演化国家重点实验室培育建设点，南京 210023） 摘要：地貌的发育在特定的条件下往往呈现空间分布上由“新”至“老”的过渡，据此，对地貌类 型与特征在空间上的序列采样，即可为研究某种地貌的个体发育提供基本依据。该方法即为 地貌学研究中的空代时。本文首先介绍了空代时方法产生的背景与基本概念。分析了近年来 空代时方法应用于河流地貌、构造地貌、河口海岸地貌等不同地貌类型演化过程的研究进展。 在此基础上，明确了空代时方法在地貌学研究中的适用条件、影响因素及分类体系，并提出了 地貌学空代时的研究范式。本文认为今后的研究工作一方面应充分利用海量的地理空间数 据，运用空代时方法研究多种空间尺度下的地貌演化的问题；另一方面，应结合现有的物理机 制和统计规律，构建集形、数、理一体化的地貌演化模型。 关键词：地貌学；地貌发育；空代时；研究范式 DOI: 10.11821/dlxb201701008 1 引言 地貌学是研究地球表面的形态、成因、分布特征及其发育规律的科学。其中，对地 表形态、成因及分布特征的研究主要是在空间维度上进行的，主要目的是对现今地球表 面的起伏形态进行科学的认知与描述，在此基础上考察其成因机制，并进行相应的类型 与区域划分；而对地貌发育及演化的研究，则更多是从时间维度上展开的。主要目的是 探究地球表面形态的发生、发展规律，反推历史时期地貌事件发生的条件、过程及特 点，同时，在一定程度上进行地貌预测。可以说，前者是后者的前提，只有明确了“现 在”，才能更加科学地了解“过去”，预测“未来”。由于地貌单元，特别是大型地貌单元 的形成，往往需要经历相当长的地质历史进程，因此，基于现有的科学技术条件，并不 能对其发育过程进行完整的观察与认识。以黄土高原为例，虽然一场暴雨过后，在黄土 坡面上能够观察到纹沟、细沟等微地貌的产生与变化，但是，形成整个黄土高原这样一 个塬、梁、峁等正地形与千沟万壑的负地形共存的巨型地貌单元，则历经了几十万年、 甚至百万年之久。 为了解决这个问题，众多地理学家分别从多种角度，对不同类型的地貌演化过程及 ① 发育规律进行了深入的探索。研究方法主要有： 从地质历史的角度，基于地层的叠覆 关系，借助测年技术、探地雷达等方法，对历史时期的地貌形态进行复原[1-3]。该种方法 收稿日期：2016-07-04; 修订日期：2016-11-18 基金项目：国家自然科学基金项目 [Foundation: National Natural Science Foundation of China, No No 作者简介：黄骁力(1990-), 男, 浙江宁波人, 博士生, 主要研究方向为DEM数字地形分析。E-mail: xiaoliray@163.com 通讯作者：汤国安(1961-), 男, 浙江宁波人, 博士, 教授, 博士生导师, 中国地理学会会员(S110003080M), 主要从事 GIS 空间分析及DEM数字地形分析方面的教学与研究工作。E-mail: tangguoan@ 94-104 页 1期 黄骁力 等：地貌发育演化研究的空代时理论与方法 95 依赖于可信的地质年代数据和环境考古资料，且只在沉积环境保存相对完好的局部地区 ② 适用； 以