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GIS始于二十世纪六十年代,以空间数据采集、贮存、管理与分析的空间信息系统。GIS二维投影注定了它在描述三维空间现象上的无能为力。DEM是GIS地理数据集合中最为重要的空间信息资料,是GIS赖以进行三维空间地形分析的核心数据。本文以内蒙古多伦县为实验样区,以1:5万地形图为数据源,建立研究区三维DEM,并与研究区土地利用、植被覆盖等数据进行叠加,剖析了地形信息在景观空间格局、土壤侵蚀风险评价、水系分析和地形起伏度研究等领域中的应用。研究结果如下:(1)从比例结构、空间分布和高度特征3个方面系统分析了多伦县地形起伏度的分布规律。从比例结构上看,研究区起伏度在20-200m的丘陵所占面积比例最大,达到82.90%;空间分布上,起伏度在0-20m的平原很大一部分分布在西北边界地区;20-200m的丘陵地貌是研究区主要地貌类型,分布在整个研究区。而起伏度>200m的山地零星分布在研究区东南地区。海拔高度分布规律上,随着海拔高度增加,地形起伏度呈现逐渐升高的趋势。在1250m处存在一处明显拐点。(2)多伦县DEM与土地利用分布图进行叠加,揭示研究区景观格局在高程、坡度和坡向上的分布格局。在高程分布上,< 1200m区域内景观类型分布较少,河渠和湖泊比例最大;1200-1400m,各景观类型都有较多分布;1400-1600m,丘陵和裸岩石砾地分布最多;>1600m,农村居民点用地、沙地只有极少量分布。在坡度上,0-5°坡度带中水库、坑塘及城镇用地比例最大; 5-15°是各类景观分布较均匀的区域;15-35°裸岩石砾地比例最多,占该类景观的49.68%;>35°范围内只有少数几种景观类型有较少的分布。在坡向上,因为研究区平坦地区只占整个面积的0.003%,所以各类型景观的分布也非常少;各景观类型在其他4个坡向上分布较均匀。(3)利用研究区1995、2005年的Landsat TM遥感影像,在计算NDVI的基础上估算植被覆盖度。根据水利部部颁标准,对植被覆盖度和坡度进行分级,组合形成一个交叉表模型,从而对多伦县的土壤侵蚀风险进行评价。分析结果显示:1995年黑山咀镇与多伦县其它乡镇相比具有较高的土壤侵蚀风险,其次为西干沟乡和十五号乡。2005年土壤侵蚀风险等级分布规律与1995年基本相同,仍然为黑山咀镇、十五号乡和西干沟的土壤侵蚀风险等级要比其它地区高。(4)确定研究区的汇水面积阈值,并提取研究区季节性河流的流域水系,计算河网密度;根据多伦县各乡镇季节性河流河网密度的分布规律,计算多伦县各乡镇对京津风沙源区的贡献率。结果显示,蔡木山乡和多伦镇的河网密度最大。