山地学报

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2016, 34(06): 655-664.

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2016年10月9日,由中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所主办,中国地理学会山地分会、四川省地理学会、《山地学报》编辑部共同承办的"纪念丁锡祉先生诞辰100周年暨山地科学发展学术座谈会"在成都举行。本刊特编辑整理刊发一组与会者的发言稿及书面稿,内容涉及丁先生的学术思想、科学贡献、地理教育、人格魅力等方面内容。

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关于丁锡祉教授——写在丁先生诞辰100周年之际

吴正方

2016, 34(06): 665-668.

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<正>丁锡祉教授是浙江省吴兴县(现湖州市)人。1916年出生于一个教员家庭。因为父亲是镇上的小学老师,为人严肃认真,对丁锡祉少年时期的成长有过不少影响。上中学后,他勤奋好学,在地理老师启蒙下,就开始爱上了地理学,祖国壮丽的山川吸引他探索大自然的奥秘,并在心灵中立下了这种志向。1934年,他以优秀成绩考入清华大学理学院,著名的地质学教授袁复礼是他步入地貌学领域的良师。

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铭记教诲,开拓创新——怀念恩师丁锡祉先生

孙广友

2016, 34(06): 669-671.

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<正>我的恩师,著名地理科学及地理教育学家、地貌学家、我国冰缘地貌学创始人、叶良辅大师1)九大弟子之一的丁锡祉先生,辞世已有7载。今年适逢先生诞辰百年,幸与诸学者聚会蓉城,追忆流逝岁月,重温亲切教诲,赞美他高尚的品德,继承他严谨治学又锐意开拓的学风,与我的人生,更有一番特殊的意义。东师邂逅,定向人生我于1958年走进名校东师(东北师范大学),这时的丁先生已卸地理系主任之职,担任校长助理。

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创新而务实地促进西南地区地理高等教育发展与区域地理学的繁荣——在丁锡祉先生诞辰100周年暨山地科学发展学术座谈会上的发言

罗怀良

2016, 34(06): 672-674.

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<正>丁锡祉先生是我国著名地貌学家、自然地理学家和地理教育家,在国内外地理学界享有很高的声誉。虽然我与先生没有直接的接触,只是大学期间聆听过几次丁先生的报告。但仔细梳理,却发现我大学时就读和现在工作的单位——四川师范大学地理与资源科学学院(原四川师范大学地理系,建系之初丁先生是名誉系主任)、硕士期间学习所在的西南师范大学城镇与环境科学系(现西南大学地理科学学院)和博士学习期间所在的中科院成都山地

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山地科学发展三论——为纪念丁锡祉先生诞辰一百周年而作

陈国阶

2016, 34(06): 675-678.

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<正>丁锡祉先生出任成都山地研究所所长是在文化大革命结束不久的拨乱反正时期,全国百废待兴,科学研究处于濒危待复状态。成都山地所成立于1966年,刚成立就碰上文化大革命。十多年中基本没开展过像样、完整的科研工作。加之,大部分科研人员刚从大学毕业出来,缺乏科研训练和经验,更缺乏有学术地位的有权威的学术带头人、领导者和组织者。丁先生的到来确如雪中送炭,全所无不欢欣

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全球气候指数与天山地区气温变化遥相关分析

刘友存, 侯兰功, 焦克勤, 韩添丁, 李元寿, 叶柏生

2016, 34(06): 679-689. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000174

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依据天山地区40个气象站点的实测气温资料和同期的全球气候指数,运用线性倾向估计和相关分析等方法,分析近63年来天山地区气温变化特征及其对全球气候变化的响应。初步得到以下结论:天山地区平均升温幅度为0.306℃/10a;南亚季风季风指数(SASMI)是影响天山地区气温变化的主要气候指数,春季SASMI与四季的气温均呈现正相关;夏季SASMI与春季气温呈现负相关,而与夏季气温呈现正、负两种相关;冬季SASMI与夏、秋、冬季气温均呈现正相关,说明春、冬SASMI对四季的升温均有一定影响。太平洋10年涛动(PDO)是影响天山气温变化的另一较为主要气候指数,夏季PDO与夏季气温呈现负相关,与冬季气温呈现正相关;秋季PDO与夏秋季气温均呈现负相关。夏季北大西洋涛动NAO与春季气温呈现负相关,与夏季气温呈现正负两种相关;夏冬季太平洋北美涛动(PNAO)与冬季气温呈现正相关,秋季印度洋偶极子(IOD)与春季气温呈现正相关。此外,上述气候指数对气温变化的影响,在空间上存在一定的差异性。

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44ka以来福州盆地红土的沉积地球化学特征

靳建辉, 李志忠

2016, 34(06): 690-697. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000175

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基于福州盆地MB红土剖面所揭示的地层岩性和光释光样品的年龄结果,以及对剖面地化元素的系统分析结果,对剖面所揭示的地层化学风化特征及其区域气候变化特征进行探讨,结果显示:1.福州盆地的坡积红土沉积始于晚更新世中期,止于全新世晚期;2.马保剖面整体的化学风化特征变异主要受自然因素所控制,红土表层受化学风化和流水搬运共同作用的影响。末次寒冷期以来福州盆地古地理环境经历了明显的阶段性变化,且与深海氧同位素阶段有较好对应关系;3.氧同位素1(MIS1)阶段在福州盆地红土中的记录难以进行高分辨率提取,期间可能存在沉积间断,间断时间约为2.3ka。

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喀斯特地区洞穴壶穴形态的形成与发育

周忠发, 张绍云, 曹明达, 张强, 谢雅婷

2016, 34(06): 698-706. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000176

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喀斯特洞穴河床壶穴是记录洞穴微地貌演化、洞道走向、水流与地下河床边界条件相互作用的关键性证据之一。通过对贵州绥阳双河洞穴系统,属娄山关组白云岩地下河段108处洞穴壶穴的形态及分布特征进行实地仔细观察和分析发现:该区地下河河床壶穴分为两种形式即跌水壶穴(plunge holes)和旋转流壶穴(eddy holes)。它的规模、形态及分布特征规律性较地表河床壶穴强,主要受水动力、洞道走向控制。由于洞内气候环境长期稳定,洞穴河床壶穴的形成与演化主要是水动力条件、洞道走向、岩性、洪冲积物综合作用的结果。本研究结果将丰富与完善壶穴不同地貌部位、不同岩性特征及成因,为洞穴河床壶穴形态的形成与发育提供科学论证,为洞穴微地貌演化过程及洞穴水动力研究发展提供科学依据。

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封面照片:丁锡祉先生

孙鸿烈, 丁锡社

2016, 34(06): 706.

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<正>丁锡社(1916~2008),男,汉族,中共党员,浙江吴兴(现湖州市)人,1916年4月生,2008年2月逝世,享年92岁。丁锡祉先生是知名地理学家和地貌学家,我国现代地貌学、沼泽学和冰缘地貌学研究的开拓者和领导者。1938年毕业于清华大学理学院,1942年于浙江大学研究院获硕士学位,1945年晋升为教授。曾任东北师范大学地理系主任、副教务长、校长助理、校党委委员,中国科学院长春地理研究所所长,中国科学

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西双版纳不同复合农林模式橡胶林碳储量及固碳潜力

莫慧珠, 沙丽清

2016, 34(06): 707-715. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000177

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以新垦植橡胶林、成熟橡胶林、高海拔橡胶林为研究对象,对其进行人为固碳增汇管理,比较三种复合农林模式橡胶林与同条件下橡胶纯林的植被碳储量及其未来固碳潜力,并分析三种复合农林橡胶林土壤碳储量。植被生物量碳储量通过各类增汇植物的生物量回归模型、热带树种生物量通用模型、异速生长模型进行拟合预测;土壤碳储量通过土壤剖面分层采样(0~10 cm,10~20 cm,20~30 cm,30~50 cm,50~100 cm)进行估算。研究显示:1.复合农林橡胶林现存生物量碳储量为1.19~52.89 t/hm~2,10 a后固碳潜力为1.28~106.08 t/hm~2,20 a后固碳潜力为2.23~233.89 t/hm~2;2.林下添加增汇植物后土壤碳储量显著高于橡胶林,新垦植模式中,橡胶+大叶千斤拔土壤碳储量比橡胶林增加54.95 t/hm~2;成熟橡胶林模式中,橡胶+大叶千斤拔土壤碳储量比橡胶林增加35.58t/hm~2,橡胶+可可土壤碳储量比橡胶林增加4.33 t/hm~2。结果表明:构建复合农林橡胶林可总体提高橡胶林植被碳储量及固碳潜力,提高土壤碳储量,但增汇植物种类、种植密度、生长速度不同,固碳潜力大小不一。

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气候变化下四川省物种的分布规律及迁移特征

刘勤, 王玉宽, 彭培好, 逯亚峰, 陈颖锋, 王跚

2016, 34(06): 716-723. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000178

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四川省气候复杂、生态系统多样,研究气候变化下该区域物种的分布及迁移规律,可以为区域生物多样性保护提供科学依据。在中等排放情景rcp4.5气候变化条件下,选择128个物种作为气候敏感代表种,利用最大熵模型(Max Ent)预测未来50 a和100 a四川省物种数量及分布变化,分析了物种迁移特征。结果表明:气候变化下,四川省大部分区域物种多样性呈增加趋势,特别是川西高原物种数量增加明显;物种的适宜栖息地面积将发生改变,其中58%物种表现为增加趋势,42%呈减少趋势;不同物种栖息地变化程度有所差异,大部分物种将向高纬度、高海拔移动,所占比例分别为54%和60%;在海拔1 200~1 800 m和3 300~4 500 m区间物种多样性变动较剧烈,应该优先关注和保护。

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滑坡碎屑流运动参数与影响因素敏感度研究

樊晓一, 杨海龙, 田述军, 张友谊, 孙新坡, 王海瓜

2016, 34(06): 724-731. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000179

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现场调查的数据分析表明:同等规模体积的中、小型滑坡碎屑流的运动参数存在较大的差异,这些参数的差异源于滑坡体积、岩土体特性和地形条件耦合作用的结果,理论分析和数值计算常常不能完全解释其机理。因此,在模型试验的基础上,运用极差、方差分析等方法,探讨了滑坡碎屑流的体积、颗粒级配和斜坡坡度对坡脚下的水平运动距离、等效摩擦系数的影响。研究表明:滑坡碎屑流体积在同等规模等级和相同的落差条件下,3种因素对坡脚下水平运动距离的影响大小依次为颗粒级配、斜坡坡度和体积。颗粒级配对碎屑流坡脚下的水平运动距离的影响非常显著,而同等规模内变化的体积的影响不显著。因素对等效摩擦系数的影响大小顺序为斜坡坡度、颗粒级配和体积。坡度对碎屑流等效摩擦系数的影响非常显著,而同等规模内变化的体积的影响不显著。

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地震作用下边坡及不利地质体的动力特征

张文, 刘勇, 王运生, 唐起, 陈怡西

2016, 34(06): 732-740. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000180

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深切谷坡浅表部卸荷裂隙发育,风化强烈,致使浅表层介质性质出现差异,成为非连续介质,地震动力响应由此变得复杂。根据青川地震监测数据分析线型坡及山坳处的地震动力响应特征,并结合适用于分析岩质边坡运动过程的不连续变形分析方法(DDA),对不同岩质边坡及岩体中出现节理和软弱夹层等不利地质体时的动力特征进行分析,揭示在一定高程下线型坡上地震波加速度随高程增加而增大,且垂直山脊方向的地震波峰值加速度放大系数大于沿山脊方向,最大可达3.12倍;山坳处的地震波加速度较谷底会出现一定程度的衰减。同一规模边坡,岩质越硬加速度放大系数越大;当边坡中存在节理及软弱夹层时,地震波传播会受到反射和透射的影响,从而影响边坡的动力响应特征。分析表明,岩体弹模较大时,节理对地震波传播的透射作用较强,且节理间距与输入波长的比值小于临界值时,其比值越大,节理对地震波的透射作用越强;岩体分界面下部岩性较上部岩性硬时,随着两种岩性弹模差别增大,透射波峰值加速度降低越明显,而反之分界面以下岩性较上部软时,随着两种岩性弹模差值越大,透射波加速度放大越显著;软弱夹层厚度以及其与周围岩体波阻抗比较大时,地震波经过软弱夹层时的透射系数较小。

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郭达山后山危岩带特征分析及危险性评价

徐伟, 张云, 梅朱寅

2016, 34(06): 741-748. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000181

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郭达山后山危岩带位于康定县城郭达街后山山腰,直接威胁康定县城近2000人的生命财产安全,开展相应研究工作具有紧迫性和必要性。对郭达山后山危岩带的工程地质条件和演化历史进行了分析描述;将危岩带分为崩塌Ⅰ区、崩塌Ⅱ区、崩塌Ⅲ区,分析其基本特征,并对每个区内的典型危岩体进行了崩塌类型及稳定性定性分析;采用RMR岩体分类与质量评价法对崩塌岩体进行岩体分级,属Ⅳ级,岩体质量属差岩体,表明郭达山后山危岩带岩体整体稳定性较差;采用赤平投影分析得出崩塌Ⅰ区、Ⅱ区内由层面与裂隙1裂隙3切割成的楔形体在风化、降雨、地震等外力条件下极易发生崩塌;采用运动学原理分析运动特征,计算落石滚动滑动模式下落石与受灾体碰撞前的速度,分别为崩塌Ⅰ区33.05 m/s、崩塌Ⅱ区52.15 m/s、崩塌Ⅲ区57.41 m/s;采用恢复系数法计算落石坠落碰撞弹跳模式下的弹跳高度落为16.46 m,最后对郭达山后山危岩带进行了危险性评价,分高危险性、中危险性、低危险性三个等级制作了危险性区划图。为地方的防灾减灾提供了一定的科学依据和技术支撑。

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地基GPS反演泥石流流域局地降水水汽特征——以云南东川蒋家沟为例

王源程, 苏鹏程, 陈聪, 倪长健

2016, 34(06): 749-756. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000182

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在暴雨型泥石流预警预报中,如何准确获取有效的降水信息是关键问题。基于蒋家沟流域内布设的地基GPS观测站和流域内3个雨量站点,对比分析大气可降水量(PWV)和站点实际降水,发现PWV变化趋势与降水的发生有较好的对应关系,降水一般发生在PWV的峰值处或滞后于峰值发生;根据PWV过程中的极小值将长序列PWV过程划分为数组短序列PWV过程,引入前期PWV和有效PWV,通过有降水的前期累积PWV和有效累积PWV的散点函数拟合确定降水发生时的PWV临界线,PWV临界线将为泥石流流域的降水预警提供依据,同时可证明地基GPS反演PWV对泥石流流域尺度下的降水预警具有重要价值,其反演得到的PWV不仅是降水预报中的重要因子,PWV临界线的确定亦为降水的准确性和时效性提供参考。

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红粘土土质边坡乔木根-土复合体剪切试验

刘惠江, 李光范, 胡伟, 文伟

2016, 34(06): 757-762. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000183

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为研究雨林乔木类树种的根系存在对红粘土土质边坡的加固效果,并从根系形态、几何特征方面研究其加固机理,选取海南热带雨林地区常见的四类直根系乔木树种进行现场大型剪切试验和根系实地统计,获取不同深度下根-土复合体的剪应力与位移关系曲线,并取相应的原状土进行室内直剪试验,将现场剪切试验条件下测得的根-土复合体抗剪强度与室内素土抗剪强度进行比对,计算出不同根-土复合体土体抗剪强度增长率,最终得出在现场原位条件下,四类树种根系中小叶榄仁根-土复合体抗剪强度的增长率最大,其次是重阳木根系和凤凰木根系,非洲楝根系最差;对于四类树种来说都存在一个最优根土面积比,使得根系能最大限度地发挥自身提高土体抗剪强度的作用。

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农业供给侧改革背景下山区林业政策有效性研究——以福建省为例

杨超, 程宝栋, 宋维明

2016, 34(06): 763-771. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000184

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发展林业是山区脱贫增收的重要途径,国家为促进山区农民参与林业生产,推出了众多惠农政策,这些政策实际效果如何,是政策设计者十分关心的问题。普通回归分析难以剔除非政策因素干扰,为此,尝试使用倾向得分匹配法(PSM),模拟自然科学实验模式,设置"处理组"和"对照组",基于福建省483户调研数据分析联户经营、林业合作组织、林业科技服务、林权流转、森林保险和林权贷款6个政策项目对林业生产的实际促进作用。结果显示:1)联户经营、森林保险、林权贷款3项政策能够有效激励农户进行林业生产,项目参与者平均营林面积比未参与者分别高17.90%、14.15%、18.86%;2)林业合作组织、林业科技服务、林权流转对林业生产的促进作用尚不明显。根据实证结果,建议适当改变目前林业政策"有广度缺深度"状态,根据不同的森林经营阶段,针对农户在该阶段的主要需求,有的放矢地重点实施一项(或少数几项)政策,逐步实现林业规模化、专业化经营。

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气候变化背景下西南山地资源型城市水安全问题与对策——以昆明东川为例

李杰, 邓伟, 张继飞, 李少娟, 黄茹, 张扣强

2016, 34(06): 772-779. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000185

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山地资源型城市地理条件复杂,近现代人类活动强烈,环境破坏严重,生态脆弱,易受气候变化影响下水资源配置与利用失衡而引发水安全问题。我国西南山区近几十年来受气候变暖影响极端干旱灾害频发,加之资源型城市地区长期存在水污染问题,区内居民水安全风险较大。本研究以昆明市东川区为例,分析其近年来社会经济发展与水资源量变化趋势;并对不同海拔梯度自然村进行农村饮水、灌溉用水问卷调查;对区内主要河流进行水质采样、以分析东川现存水安全问题并提出相应对策措施。结果显示,东川区近年来水资源量有减少趋势,农业发展增速缓慢;同时区内存在水量、水质两类水安全问题;干旱期,中、高山区以山泉作为主要水源、及雨水作为主要灌溉用水的自然村常存在用水量短缺问题;大部分河流均受到不同程度重金属污染,河流水资源难以利用;河谷区人畜饮水及灌溉用水受河流水质恶化影响较重。研究提出应对措施:对中高山等水源涵养区进行生态修复;严格控制重金属排放,恢复河流水质;以及加强小水利设施建设,提高水资源利用效率。东川是典型的西南山地资源型城市,其水安全问题有一定的代表性,本研究可为上述地区水土资源耦合调控提供一定借鉴。

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提孜那甫河流域冰-草生态交错带MODZS动态特征

庄宇娇, 贾翔, 陈孟禹, 陈蜀江, 黄铁成

2016, 34(06): 780-787. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000186

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冰-草生态交错带是陆地生态交错带的重要组成部分,在全球气候变暖背景下,研究其环境特征对于保护该带脆弱的生态环境具有重要意义。以提孜那甫河流域山区特有的冰-草生态交错带为研究对象,利用MODIS产品,基于遥感技术对其环境特征进行定性、定量分析。结果表明:交错带常年低温,年平均温度为-4.79℃,5—9月气温>0℃,是主要的融雪期,融雪水量为5.4×108m~3,占提孜那甫河总径流量的70.03%,是叶尔羌绿洲重要的水源补给来源,当年9月到次年5月气温均在0℃以下为主要的积雪期;处在发育初级阶段的寒冻土和寒漠土广泛分布于交错带内,冻融荒漠化普遍且严重,植被分布极为稀疏;交错带主要包含高山流石坡、高山倒石堆、高山稀疏垫状植被等三种极干旱的内陆高原荒漠景观类型。

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青藏高原山体效应的遥感估算及其生态效应分析

韩芳, 张百平, 李西灿, 梁勇, 谭靖, 张朔

2016, 34(06): 788-798. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000187

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山体效应是隆起的山体所产生的热力效应,其结果之一就是相同垂直带界限自外围向内部有升高的趋势。本文结合MOD11C3地表温度产品和地面144个气象台站实测气象数据,估算青藏高原内外相同高度上的温差(也即高原山体效应值)。具体结论如下:(1)最大温差(10.04℃~11.70℃)出现在高原中南部,即雅鲁藏布江以北藏北高原以南。由此为核心向北、向东、向西均逐渐减小;(2)数据点上同高度内外温差与局部基面高度有紧密关系,基面高度每抬升100 m,温差增加约0.051℃,并有加速增大的趋势;(3)山体基面高度与山体效应存在明显的线性关系,其决定系数R2高达0.5306。但山体基面高度最高的区域山体效应并非最大,说明还有其他因子影响山体效应的大小,可能的因子包括大气湿度、纬度、地形开阔程度等,在建立山体效应数字模型时必须加以考虑;(4)高原山体效应对雪线分布高度的抬升作用更甚于其对林线。山体效应估值最大的区域,分布着6 000 m以上极高雪线;最高林线(4 900 m)分布于本研究中山体效应估算值较低的相对多雨区,因为林线的发育还要求一定的降水量。

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面栅格表达方式引起的DEM地形表达误差

王雷, 龙永清, 杨勤科

2016, 34(06): 799-806. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000188

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通过对规则格网DEM对地面表达方式的分析,指出基于面栅格理解的DEM的表达方式会产生DEM对实际地形的表达误差,该误差与格网尺寸密切相关。在一个DEM格网内,地形表达误差分为正负两个部分,在上坡方向,误差为负值,下坡方向则为正值;格网尺寸越大,误差的其空间分布越复杂;在地面坡度较大时,距离格网中心点越远,误差越大。通过基于全数字摄影测量得到的黄土高原区陕西省绥德县多种格网尺寸DEM数据系列的比较验证,结果表明,在格网内部的误差分布随格网尺寸密切相关,特别是在地形复杂的地区,误差的绝对值较大,且空间分布越加复杂。根据对该误差的统计特征及中误差与DEM格网尺寸关系分析,可利用格网尺寸估计误差的统计特征及中误差。随着格网尺寸增大,中误差和误差最大值都在增大,均值基本不变;且无论基准DEM格网尺寸大小,在增大格网尺寸的情况下,均有此规律。在实际DEM生产及应用过程中,需要注意区分上述地形表达误差与我国测绘标准中定义的中误差的区别,避免在DEM的实际应用中出现偏差。

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