基于地形起伏度的地貌形态划分研究——以京津冀地区为例

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1、摘要地形起伏度，是单位面积内最大相对高程差，可反映地面相对高差，是描述地貌形态的定量指标。地形起伏度在土地利用评价、土壤侵蚀敏感性评价、生态环境评价、人居环境适宜性评价、地貌制图、地质环境评价等领域有广泛应用。使用不同尺度的地形起伏度会影响相关研究的基本结论。地形起伏度可作为划分地貌形态的重要参考指标。本文依托京津冀地区l：25万DEM数据，采用邻域分析，通过Focal函数计算得到多尺度地形起伏度，使用统一的地貌分类标准将多尺度地形起伏度分别划分为平原、丘陵、小起伏山地、中起伏山地和大起伏山地等类型，分析地形起伏度

2、的尺度依赖特征。通过高差显著性变化模型，确定地形起伏度最佳统计单元。根据研究区地貌特征，利用最佳统计单元地形起伏度和海拔高度制订地貌形态划分标准，编制京津冀地区地貌分类图。研究表明，Focal函数较Block函数能显著提高地形起伏度计算精度，计算地形起伏度时，Focal函数可采用正方形滤波因子或圆形滤波因子。统计各尺度不同地貌类型所占面积比例，证明地形起伏度存在明显尺度依赖特征。其中，平原所占面积比例随尺度增大而逐步减少，当尺度达到63×63或R=31时，平原所占面积比例趋于稳定，分别占总面积的39．49％和40．

3、64％：丘陵所占面积比例呈先增后减趋势，当尺度达到5×5或R=3时，丘陵所占面积比例达到最大，分别为37．51％和37．36％；小起伏山地所占面积比例呈先增后减趋势，当尺度达到29X29或R=17时，小起伏山地所占面积比例达到最大，分别为29．25％和29．23％；中起伏山地所占面积比例自尺度11×儿或R=6开始出现，随着尺度增加呈逐步增加趋势，当尺度达到63X63或R=31时，所占面积比例为22．91％和19．72％；大起伏山地所占面积比例自尺度15×15或R=9开始出现，随着尺度增加呈逐步增加趋势，当尺度达到6

4、3×63或R=31时，所占面积比例为1．97％和1．26％。上述结果表明京津冀地区主要地貌类型为平原、丘陵、小起伏山地和中起伏山地。按照山体完整性和区域普适性原则，利用高差显著性变化模型，得到基于正方形邻域的地形起伏度最佳统计单元为31×31，面积为9．61kin2；基于圆形邻域的地形起伏度最佳统计单元为R=16，面积为8．55km2。参考以往地貌形态划分标准，结合本区地貌实际，利用最佳统计单元地形起伏度(含正方形邻域和方形邻域)和DEM，制订地貌形态划分标准，将研究区地貌分为平原、盆地、丘陵、低山、中山、高山和高

5、原七种类型，编制两幅京津冀地貌分类图，统计各种m地貌类型所占面积。在依照正方形邻域最佳统计单元地形起伏度划分的地貌类型图中，平原面积较实际面积少12．74％，山地较实际面积多7．54％，高原较实际面积少5．94％；在依照圆形邻域最佳统计单元地形起伏度划分的地貌类型图中，平原较实际面积少9．19％，山地较实际面积多6．18％，高原较实际面积少5．1％。对比表明，滤波因子形状影响地形起伏度计算结果，圆形滤波因子优于正方形滤波因子。关键词：地形起伏度尺度最佳统计单元地貌形态分类IVAbstractReliefisthel

6、argestrelativeelevationofunitarea,whichCallreflectthereliefoflandsurface；it’Saquantitativeindextodescribegeomorphologicforms．Reliefhaswideapplicationswhichincludeland—useevaluation,thesensitivityevaluationofsoilerosion，evaluationoftheecologicalenvironment，envi

7、ronmentassessmentofhabitatsuitability,geomorphologicmapping,evaluationofthegeologicalenvironment,etc．Usedifferentscalereliefwillaffectthebasicconclusionsofrelevantstudies．Reliefcanbeusedasanimportantreferencefactorofgeomorphologicformsclassification．Inthispape

8、r,basedonthe1：250000DEMdataofBeijng—Tianjin-Hebeiregion,usetheneighborhoodanalysis，obtainmulti—scalereliefthroughtheFocalfunction,dividegcomorphologyoftheareaintofivelevelsbyrelief