【摘 要】
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地形起伏度是指某一确定区域内最高点和最低点之间的高差,是宏观尺度上比较适宜的地形分析指标.而确定最佳分析区域的大小是提取地形起伏度的关键.土壤侵蚀是造成东北地区黑土资源退化乃至彻底破坏的主要原因,而地形地貌是影响土壤侵蚀的重要因素,因此快速准确地提取区域尺度上的起伏度,对于东北地区的水土流失评价研究有着重要的实践意义.本文以中国东北地区为研究区域,以ASTER GDEMv2和SRTMv4DEM为数
【机 构】
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吉林大学地球科学学院,长春130061;中国科学院东北地理与农业生态研究所,长春130102 中国
【出 处】
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中国地理学会2015年(东北地区)学术年会
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地形起伏度是指某一确定区域内最高点和最低点之间的高差,是宏观尺度上比较适宜的地形分析指标.而确定最佳分析区域的大小是提取地形起伏度的关键.土壤侵蚀是造成东北地区黑土资源退化乃至彻底破坏的主要原因,而地形地貌是影响土壤侵蚀的重要因素,因此快速准确地提取区域尺度上的起伏度,对于东北地区的水土流失评价研究有着重要的实践意义.本文以中国东北地区为研究区域,以ASTER GDEMv2和SRTMv4DEM为数据源,基于Python模块编程,利用窗口分析方法依次提取n×n(n=2,3,4,……,198,199,200)网格下的地形起伏度,然后采用变点分析方法计算平均地形起伏度的最佳统计单元大小,最后将东北地区的地形起伏度进行分级.研究结果表明：(1)通过 Python模块编程可以实现提取地形起伏度的自动化运行,并减少大量不必要的缓存数据,是一种高效的计算方法；(2)利用ASTER GDEM自动提取出的平均地形起伏度与网格单元大小之间的变化关系呈logarithmic曲线,得到的拟合曲线为y =31.455ln(x)+106.83,决定系数R2 =0.9518,拟合效果良好,通过统计学检验；(3)变点分析方法能够有效得检测出平均地形起伏度与网格面积拟合曲线上由陡变缓的拐点,利用该方法得到ASTER GDEM(30m)和SRTM DEM(90m)的最佳统计单元面积分别为2.62km2和25.40km2,该结果再次证明,不同分辨率的DEM 数据制约着地形起伏度提取的最佳统计单元大小；(4)地形起伏分级图和东北地区的地貌特征基本一致,整体起伏不大,以小起伏和微起伏为主,山地多为中小起伏；(5)为了提高计算准确性,本次研究将窗口的移动步长设为了1,但研究区面积较大,而且ASTER GDEM的分辨率也较高导致运算量非常大.适当增加步长可以减少运算量,但对结果的正确性有多大影响有待商榷.另外,目前的研究中,利用窗口分析方法提取地形起伏度时,都是在确定的最小窗口和最大窗口下进行的,即最小窗口和最大窗口是定值.但二者的选取尤其是最大窗口的选择尚无明确的标准,它们是否对最佳统计单元的大小造成影响有待进一步深入研究.
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