数字地形特征对土地利用空间分布的定量影响

 为了获取地形对土地利用空间分布的定量影响,以山西省为研究区,基于数字高程模型（DEM）数据生成4种地形因子（海拔高度、起伏度、坡度和坡向）表征数字地形特征,并通过遥感影像解译获得土地利用空间分布,利用地理探测器方法定量分析地形因子对土地利用空间分布的分异性、相关性及其交互作用的定量影响。研究结果表明：起伏度与坡度的空间分异性最显著（显著性水平p<0.01）;起伏度空间相关性最强（空间统计量q=0.012）,其次为坡度（q=0.010）;任意两种地形因子交互均具有非线性增强作用,其中海拔高度与起伏度的交互作用最强（q=0.034）。因此,起伏度是影响土地利用空间分布最重要的单个地形因子,它和海拔高度一起对土地利用空间分布发挥重要作用。     

云南省县域地形起伏度与人口分布的耦合关系研究

由于人口分布受地形因素的影响，本文用1:20万的云南省数字高程模型，以ArcGIS10.0 为软件平台，利用 SpatialAnalyst 中的栅格邻域计算工具窗口分析方法提取出云南省县域尺度的地形起伏度，加以分析云南省地形起伏度的规律，结合地形起伏度与人口密度的耦合指数，在 Geoda 软件支持下对各区县地形起伏度与人口密度的耦合指数进行全局空间自相关分析和局部空间自相关分析。研究结果：云南省地形起伏度空间分布整体趋势为东南低于西北，南部低于北部，中部地区居中，地形起伏度数值随着海拔高度、坡度的增大而增大，地形起伏度与人口密度的多项式合曲线拟合度为 0.5217。其县域地形起伏度介于 1.30~4.61 之间，利用 Geoda 软件分析得出云南省地形起伏度与人口密度耦合指数的全局自相关 Global Moran’s I 指数为 0.5822，表明云南省地形起伏度与人口密度密度的空间分布存在较显著的集聚特征，对其局部空间的 Local Moran’s I 值进行显著性检验，局部空间自相关有一定差异性。
     

云南省县域地形起伏度与人口分布的耦合关系研究

用1∶20万的云南省数字高程模型,以ArcGIS 10.0这一软件平台,利用Spatial Analyst中的栅格邻域计算工具窗口分析方法提取出云南省县域尺度的地形起伏度,加以分析云南省地形起伏度的规律,结合地形起伏度与人口密度的耦合指数,在Geoda软件支持下对各区县地形起伏度与人口密度的耦合指数进行全局空间自相关分析和局部空间自相关分析。研究结果表明:云南省地形起伏度空间分布整体趋势为东南低于西北,南部低于北部,中部地区居中,地形起伏度数值随着海拔高度、坡度的增大而增大,地形起伏度与人口密度的多项式合曲线拟合度为0.521 7。其县域地形起伏度介于1.30~4.61之间,利用Geoda软件分析得出云南省地形起伏度与人口密度耦合指数的全局自相关Global Morans I指数为0.582 2,表明云南省地形起伏度与人口密度密度的空间分布存在较显著的集聚特征,对其局部空间的Local Morans I值进行显著性检验,局部空间自相关有一定差异性。     

喀斯特地区土地利用与坡度因子关系分析——以贵州省都匀市为例

土地利用的方式和程度受地层岩性、土壤、坡度以及人类活动等诸多因素的影响。现主要从地形坡度因素入手,应用G IS与RS技术,对研究区的地形坡度与土地利用方式和程度的空间相关关系进行分析,得出喀斯特地区地形坡度与土地利用之间的相关关系。研究表明:坡度对土地的利用方式影响较大,水田一般分布在00~15°的平坡地和缓坡地上,而旱地主要分布在60~25°的缓坡地上。同时土地利用程度与坡度之间存在负相关,坡度越大土地越不适合人类的应用,但在喀斯特地区由于其独特的地貌特征,地表起伏大,山地多,平地洼地少,呈现为高坡度等级与高土地利用程度共存的现象。     

基于GIS的商南县土地利用地形分布特征研究

为了揭示商南县土地利用的地形分布特征,利用地理信息系统的空间分析技术,通过对商南县土地利用现状图和数字高程模型提取出的地形要素图的叠加,得到不同土地利用类型在坡度、坡向、高程、起伏度等方面的分布状况,在此基础上,利用吉布斯-马丁多样化指数公式计算出不同地形因子下的土地利用类型多样化指数。结果表明,商南县的土地利用类型以林地和牧草地为主,其次为耕地,其它土地利用类型所占比例较小。耕地、居民点及工矿用地、交通用地和水域集中在朝东、朝南坡向。园地、居民点及工矿用地和水域主要分布在较低高程和起伏度较缓地块,耕地、牧草地和交通用地主要分布在中度高程和起伏度中等地块,林地和未利用地主要分布在较高高程和起伏度较大地块。土地利用类型多样化指数随坡度的增大、高程的上升和起伏度的增大而显著下降。     

起伏地形下福建省太阳总辐射的分布式模拟

基于数字高程模型(DEM)数据,综合考虑坡度、坡向、地形遮蔽度等因素,建立了起伏地形下总辐射分布式模型(包括起伏地形下太阳直接辐射、散射辐射和地形反射辐射的分布式模型)。利用1960～2010年数据模拟了福建省旬尺度100 m下的太阳总辐射及其空间分布。结果显示:福建省区域内总辐射平均值绝对误差最大为0. 04 MJ/m~2,平均绝对误差为0. 03 MJ/m~2,平均相对误差为8. 25%,个例年验证平均相对误差为9. 1%;模拟结果表明:福建省总辐射夏季各旬之间变化平缓,实际地形下总辐射受纬度影响没有冬季明显,冬季山地与滨海平原总辐射差异较大;太阳总辐射在局地地形下受坡度坡向影响十分明显,阳坡的辐射量要明显大于阴坡,其中冬季差异最明显;从坡度来看,坡度越大太阳总辐射受坡向的影响越大。     

天津地区闪电活动与地形因子关系研究

为研究天津地区闪电活动与地形因子的关系,文章采用相关分析、多元线性回归方法,对天津地区2008—2013年闪电定位数据和30m精度的DEM数据(提取海拔、坡向、坡度、坡度变率、地形起伏度)进行分析,结果发现闪电频数与海拔、坡度变率、地形起伏度呈负相关关系,与坡度呈正相关关系,与坡向不相关,闪电电流强度与坡度呈正相关关系,与其他地形因子不相关。     

广东省地形起伏特征与人口和经济的关系研究

为了探讨地形条件对广东省人口分布和经济发展的影响，运用均值变点分析法进行最佳计算单元的计算分析，提取广东省地形起伏度；利用土地利用/覆被数据进行人口和经济空间化建模，生成人口和经济密度图；在系统分析地形起伏度、人口密度、经济密度空间分布规律的基础上，借助于统计分析方法定量揭示广东省地形起伏度与人口、经济的空间关系。结果表明：(1)广东省地形起伏度总体呈北高南低、东高西低的空间格局，其空间分布与海拔、坡度2个地形因子呈较强正相关，地形起伏度区域面积占比呈现较强的地形梯度效应。(2)采用自然间断点法划分人口稀疏区与密集区，进行土地利用/覆被数据的人口空间化建模，其模拟精度更高。(3)与其他地形因子相比，地形起伏度对人口、经济的影响更强，与人口密度、经济密度均呈显著的负相关关系，且对经济密度的影响更大。(4)人口和经济均呈现向地形起伏度低值区集聚的现象，经济发展的空间集聚效应更强。     

西南山区地形起伏度与经济发展水平空间集聚特征分析

以云南省90m分辨率的SRTM DEM为源数据,分析云南省地形起伏度的分布特征.筛选构建空间自相关模型,探究云南省县域经济发展水平的时空演变格局.结果表明:云南省地形起伏度的最佳分析窗口大小为11×11;地形起伏度由西北向东南梯度递减,与海拔关系密切,两者存在线性关系;地形起伏度与经济发展水平呈显著空间负相关关系,呈高—低,低—高,高—高,低—低四类空间分布集聚,其中高—低水平区集中在云南省西部,低—高水平区集中在云南省中部.     

基于地形因素的赤峰市城子乡土地利用空间格局变化

以赤峰市城子乡为例,在GIS技术的支持下,借助DEM图提取高程、坡度信息,分别与2001年和2011年的土地利用空间格局分布图进行空间叠加,系统分析研究区近10 a土地利用空间格局的分布与变化的地形梯度特征,探讨地形因素对土地利用方式选择及空间格局的影响。结果表明：( a)地形因素对土地利用空间格局在垂直方向上具有控制性作用,表现为随着高程的增加,林地变为主要利用类型,耕地在各高程区域中的相对数量呈现先增加后减少的趋势,城镇村及工矿用地、交通运输用地和水域及水利设施用地的分布比例逐渐减少,同时土地利用多样性降低。与人类生产生活密切相关的土地利用类型大多分布在0o~3o坡度段内,城镇村及工矿用地主要分布在<8o坡度段内,说明其受地形地貌因素影响较大,对坡度选择性较高。( b)地形因素对研究区不同土地利用类型的转化有显著影响,不同地形区域土地利用类型的转化存在一定差异,低地形区域是土地利用空间格局变化最为活跃的区域。说明土地利用空间格局是自然条件限制和人类活动影响共同作用的结果,地形是形成土地利用空间格局的背景性基础因素。     

民航飞机低空颠簸与地理环境因子相关性研究

基于飞行品质监控大数据, 对各机场区域低空颠簸频率进行统计。利用地形及气象观测数据, 研究低空颠簸与环境因子的相关性。结果表明, 飞机低空颠簸与地形起伏度、气温日较差以及风速有显著相关性。利用地理加权回归(GWR)模型进行拟合分析, 发现上述环境因子的影响强度存在空间差异。地形起伏度与风速的影响强度均自东北向西南逐渐增大, 气温日较差的影响强度自东南向西北再向东北逐渐增大。地理加权回归模型的调整R²达到0.512, 说明模型的有效性很好。基于拟合模型对全国范围低空颠簸风险进行估计,获得颠簸风险分级空间分布图。研究结果对机场选址和飞行安全管理具有参考价值。     

基于多源遥感数据和DEM的沱江流域人口分布与地形起伏度关系研究

地形起伏度是反映地形特征的重要指标,对人口空间分布有着重要影响.基于GIS/RS技术,集成DMSP/OLS灯光数据、NDVI等多源遥感数据对沱江流域人口统计数据进行了空间化,并从DEM中提取地形起伏度,通过定性和定量的分析方法,分析了人口密度与地形起伏度之间的关系.结果表明:人口空间分布值域介于496.67~9 896.4 km-2之间,其空间分布特征呈现出从城区中心向周围逐渐递减的态势,精度验证表明,人口空间分布具有一定的客观性和精确性.地形起伏度值域介于0.229~7.054之间,且由北向南逐渐减小的空间分布态势.人口空间分布与地形起伏度的关系分析表明:两者之间存在显著负相关关系,其关系散点图呈现"L"状分布.当地形起伏度为0.805时,两者关系出现拐点,即地形起伏度大于0.805时,人口空间分布陡然降低,单位面积内人口数呈现平缓减少的空间分布态势.对地形起伏度进行自然间断点5级分类后发现,地形起伏度前3级(0.229~0.509)的区域占全区总面积79.85%,分布着占全区88.23%的人口数.     

土地利用现状与地形因子关联关系研究——以杭州市为例

地形是土地利用空间格局形成的基础.本文以杭州市为研究区域,通过对多时相TM/ETM+影像进行分类得到2010年土地利用数据,利用研究区2010年土地利用数据和DEM数据,分别分析了高程、坡度和坡向三种地形因子与土地利用空间格局的关系,研究了各土地利用类型在高程和坡度联合影响下的分布指数特征,确定了各种土地利用类型的高程—坡度优势分布组合以及优势分布区域.此外,根据土地利用类型在各地形因子级别下的数量和结构差异量,提取了各级地形因子下的主导土地利用方式,通过分析发现一些类型的分布特征导致了相应的土地利用变化趋势.     

基于DEM和均值变点法的伏牛山区地形起伏度分析

以100 m分辨率的DEM为基础数据,在GIS技术和SPSS软件的支持下,采用邻域分析法,分别在29个大小不同的矩形分析窗口下提取伏牛山区地形起伏度,采用均值变点法计算出地形起伏度的最佳统计单元,最后绘制伏牛山区地形起伏度的分级图,并进行空间差异特征分析.结果表明:(1)运用均值变点法得到伏牛山区地形起伏度的最佳统计单元为11×11像元的分析窗口,对应的窗口面积为1.21 km~2.(2)基于计算出的最佳统计单元提取伏牛山区地形起伏度,并划分为5个等级.整体来看,伏牛山区以地形起伏度为200～500 m的中起伏为主,占53.27%,主要位于中高山地区;其次是地形起伏度为70～200 m的小起伏地形,占26.14%,主要分布在中低山地区;微起伏(30～70 m)和平坦(0～30 m)地区占18.85%,主要位于东南部和东部山麓地带;大起伏地区所占比例最小,仅为1.74%,主要分布在山脉主脊地带.(3)地形起伏度与坡度的拟合度高于与海拔的拟合度,且随海拔高度和坡度增加,其高值区所占比重分别呈逐渐增加趋势,表现出较强的海拔与坡度规律性.     

忻州乡村聚落空间分布与地形起伏度关系

利用山西省数字高程模型DEM和山西村落分布图,对忻州市乡村聚落空间分布与地形起伏度之间的关系进行了定量分析.结果表明:忻州市地形起伏度整体处于中高起伏范围,与山西全省的地形起伏特征相吻合,地形起伏度为东西两侧高、中间低,且各县间地形起伏度差异较大;村落分布与地形起伏度关系紧密,全中起伏地形区村落数量最多,这与该山地高原所占比例达87%相吻合.其次是低起伏区;村落分布密度与地形起伏度成反比,低起伏地形区的村落密度最高,中起伏地形区次之,高起伏地形区最低.村落密度随着地形起伏度指数的增加而递减.     

基于GIS的流域土地利用地形分异性特征研究

以GIS为平台,结合遥感数据成图与地貌因子叠加分析,对大理河流域土地利用在地形方面的分异性特征进行了研究.结果表明:该流域各地类空间分布的高程特征呈现峰值现象;耕地、林地与草地主要集中在25°左右;林地与草地受优势坡向与阴阳坡差异的影响,分布集中在东北、西南及其它阳坡坡向;各种土地利用的面积分布随起伏度的增大呈先增大后减少的趋势,20～40m是起伏度临界区间.此结论为进一步研究大理河流域土地利用结构调整和水土保持措施规划提供了科学依据与理论支持.     

临汾市地形起伏度与人口分布的相关性分析

基于人口地理学相关理论,运用GIS技术,提取临汾市地形起伏度,分别从东西与垂直两个方向分析临汾市地形起伏度的空间表现形式及其与临汾市人口分布的相关性.得出临汾市人口分布特征并对影响临汾市人口分布的各因素进行分析,为临汾市人口的合理布局提出对策和建议.     

基于GIS的山西省地形起伏度及其与人口分布相关性的研究

以GIS为主要技术平台,基于山西省数字高程模型,采用窗口分析法提取了山西省地形起伏度,并分析了山西省地形起伏度的分布规律及其与人口分布的相关性.研究表明:山西省地形起伏度以低值为主,呈现出东北高—西南低的空间分布格局;山西省地形起伏度经度变化规律呈N字型变化即随着经度的增加,表现出"升高—降低—升高"的趋势;随着纬度的增加,地形起伏度呈现逐渐升高的趋势;山西省地形起伏度对人口分布有较强的影响.     

基于GIS的重庆市开县乡村聚落空间分布特征影响因素初探

地形坡度作为影响山区乡村聚落空间格局的重要因素之一,是小尺度人居环境自然评价的重要指标.本研究以重庆市开县为研究对象,2009年第二次全国土地调查数据和2009年重庆市开县1∶50 000数字高程图(DEM)为数据源,利用GIS空间分析方法和相关性分析法(Pearson),研究不同坡度下乡村聚落空间的分布格局.结果表明:开县整体的乡村聚落空间分布表现为集中在西南区域,距离县城越近分布聚落越多的特征;相关性结果证明,坡度对该区域乡村聚落空间分布有显著影响,在0°~20°坡度带内坡度与乡村聚落个数呈正相关关系,而大于20°~82°坡度带内呈现负相关关系,乡村聚落集中分布在10°~20°的坡度范围内;同时,水文因素、社会经济以及政策条件等共同影响着乡村聚落的空间分布和发展.     

福州市土地利用协调度评价及其空间分析

设计了适合福州市的土地利用评价指标体系,运用协调度模型定量测算福州市的土地利用协调度,并结合空间自相关理论和方法对其空间自相关特征和空间分布格局进行分析.研究结果表明,福州市土地利用协调度为0.677,处于"比较协调"区间的中间水平.Moran散点图和LISA集聚图显示福州市土地利用协调度的空间自相关显著,总体上呈现空间集聚格局.协调度理论与空间自相关方法的有机结合,为土地利用协调度研究提供了一种有效的工具.