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数字高程模型_DEM_在黄土高原研究中的应用与展望_李发源
数字高程模型 (DEM)
*
在黄土高原研究中的应用与展望*
李发源
中国科学院成都山地灾害与环境研究所 成都 610041
南京师范大学地理科学学院 南京 210097
摘要:作为地理信息系统(GIS)空间数据库中最重要的组成部分之一,DEM已在地学空间三维模型构建与地
学空间分析中得到广泛的应用。但是, DEM不仅仅是单纯的地形数据库,更应作为一种地学分析的新方法。DEM
分析方法的引入,给黄土高原研究带来了新的理念和思路。如基于 DEM的黄土高原流域特征地貌的提取及分析、
土壤侵蚀模型的校正等都取得了很好的效果,同时,产生了一些新的概念,如黄土高原地面坡谱等。初步研究表
明,坡谱是利用微观地形指标来反映宏观地形特征的有效方法,对它的研究旨在探索黄土高原地貌研究的新方
法,也是为解决地理学界长期争论不休的基本自然地理单元的尺度问题的一次尝试。
关键词:数字高程模型 黄土高原 应用 地面坡谱
Abstract: A DEM has
been wildly used inconstructing the geo-spatial three- -
spatial analysis.N
database, but a new kind of geo-
new ideasand thinking of Loess Plateau research. F
DEM based extracting and analysis of watershedgeomorphology
forward. Primary research shows that slopespectrum
I
resolve the
scale of basicphysical geography
Key words:DEM;DEM Loess PlateauapplyinglSope spectrum
1.前言
数字高程模型(Digital Elevation Models,DEM)是地球自然表面的数字表示,是地理信息系统
地理数据库中最为重要的空间信息资料和赖以进行地形分析的核心数据系统。由于其数据形式的多样
性及应用领域的广泛性,DEM的数据与空间分析问题几乎涵盖了地理信息系统理论与方法的各个方
面,成为GIS中最为重要与最为精彩的部分,并在各行业得到广泛的应用。
黄土高原是举世瞩目的独特地理区域。它是经过 200余万年黄土堆积和搬运,在风力和水力交互
作用下,在承袭下伏岩层的古地貌基础之上形成的建造型正地貌单元。由于形成黄土高原的物质空间
分异与刻划地貌动力因素空间分异的有序性,黄土高原的地面景观在空间上形成了塬、梁、峁有序的
分异,为物质、能量在地貌形成中作用的研究提供了极好的分析素材与例证。黄土高原的研究已经有
近百年的历史,虽然在黄土高原的成因、黄土高原的古地理环境、黄土高原土壤侵蚀与水土保持等方
面有重要的进展,但由于黄土高原地形空间变异呈现有序与无序的交融性与复杂性,为定量化的研究
带来很大的困难。正如刘东生院士指出的: “对黄土地貌的侵蚀规律和它产生的形态的时间规律,我
们还研究的不够。黄土地貌的形态序列应当和黄土沉积序列一样有一个时间的排列,……,在黄土高
原如何进一步地进行“高分辨率”的地貌认识和划分,是当务之急”。
*基金项目:国家自然科学基金
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由于黄土高原地域广阔、地貌类型复杂,传统的研究难以找到能有效进行定量研究的切入点。而
黄土高原数字高程模型的建立,为黄
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