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人类生活在地球表层并与地形处处存在着联系,鉴于地形信息在地质、地形、水文、自然灾害监测、自然资源调查等诸多领域的重要性,人们很早就开始研究地形信息的获取技术。数字高程模型(DEM)蕴含着大量的、各种各样的地形结构和特征信息,是定量描述地貌结构、水文过程、生物分布等空间变化的基础数据,是地形信息获取的数据源。而DEM数据是离散的高程数据,每个数据本身并不能反映实际地表的几何特征,这就需要在DEM上进行地形分析。地形分析指直接或间接应用地形数据,派生产品的过程,是地形环境认知的一种重要手段。目前,随着GIS技术的飞速发展,用数字高程模型(DEM)作为信息源,提取各种地形定量因子,已成为获取地形信息主要的技术手段。 地形是景观空间分布格局的重要影响因子,特别是在人为活动占优势的景观中,地形条件成为大尺度景观空间分布格局的决定因素。重庆陆地面积大部分为丘陵和山区,目前针对重庆地形信息定量统计的研究并不多见。同时,重庆以水土流失为主要形式的土壤退化等环境问题严重。因此,本文以重庆市为研究区域,基于数字高程模型,提取各地形因子,进行地形信息的定量分析,在此基础上研究地形与景观空间格局分布特征的关系。主要的内容和结果如下: (1) 从海拔和地形起伏度相结合的角度,对研究区的地貌形态进行定量划分。计算出地形起伏度,主要依据海拔、少数依据起伏度划分基本地貌类型,统计各地貌类型的面积和百分比,并利用海拔和地形起伏度图叠加生成研究区基本地貌形态类型图。 (2) 提取反映地形地貌特征的各类地形因子,并对其空间分布规律和反映的区域特征进行分析。结果表明,研究区0-5°的坡度面积占总面积的22.09%,主要分布在西部平行岭谷低山丘陵区,坡度在25°以上的地方占到总面积的18.37%,坡度8-25°的缓坡和斜坡,分布最广,占到总面积的49.11%;研究区平坦的地方占到总面积的5.45%,其余坡向分布较平均,没有明显的区别;高程频率分布可以看出,海拔200-300m的区域面积最大,占总面积的14.86%;海拔900m以下的面积占总面积的76.74%,海拔900m以上的分布频率下降幅度明显;地形起伏度的结果表明,微缓起伏和小起伏主要分布在川东平行岭谷区,主要是丘陵和低山,山地起伏和高山起伏主要分布在城口、巫溪等中山地区;曲率因子分析表明,研究区总体负地形区多,侵蚀减少,多利于水土堆积;地表粗糙度因子分析反映出研究区内中山区粗糙度最大,平坦、丘陵区粗糙度最小。 (3) 基于高程、坡度和坡向3个地形因子分析研究区景观空间格局的特点,结果表明水田、水域、居民点及工矿用地、未利用地的绝大部分分布在海拔500m以下,有林地、灌木林地和其它林地多分布在500-1000m区域,在1500m以上的区域,灌木林地的分布比例最多;水田、居民点及工矿用地有一半以上分布在0-5°的坡度范围内,8-25°坡度范围是各个景观类型分布比较均匀的区域,有林地、灌木林地是坡度较大地区主要的景观类型;各景观类型在坡向分布上没有明显差别。 选取平均斑块面积、多样性、均匀度、破碎度四个景观指数,对研究区景观格局不同地形条件、不同地貌区的景观格局与地形的相互关系进行分析,表明受人为干扰较多的低海拔、平缓坡地带景观斑块平均面积较大,破碎度较小,坡度大、海拔高的地区破碎程度也较低。