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A[摘 要]流域的坡度分析有利于掌握该流域的基本情况,可以针对流域各区域的坡度特别采取相对应的经济发展策略,运用ARCGIS软件进行流域坡度分析便捷有效,可以在较短时间内对整个流域的坡度情况有所掌握,从而对后续的流域生态经济区划有参考作用。
[关键词]坡度分析;广西红水河流域;ARCGIS
中图分类号:S258 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)08-0291-02
生态经济区划的研究对于一个地区的可持续发展有着重要的作用,而地区的坡度分析对于生态经济区划的研究有重要的作用,根据地区各个不同的区块的坡度不同采取不同的经济发展策略。ARCGIS软件的运用十分广泛,ARCGIS软件对流域的坡度进行整体的分析,作为该流域生态经济区划研究过程中的一个前期辅助工作。广西红水河流域的生态经济区划研究目前是区内生态经济研究一个重点方向,本文以广西红水河流域为研究范围运用软件坡度分析后得到流域各区域的坡度概况,从而进一步对该流域不同区域采取针对性的不同发展策略。
1 广西红水河流域概况
广西红水河流域位于广西壮族自治区中西部区域,红水河横贯该区域。该流域有二十个市县区,包括乐业、凌云、天峨、南丹、凤山、东兰、巴马、大化、都安、金城江、忻城、合山、兴宾、武宣、象州、马山、宾阳、上林、桂平、柳江这二十个县(市、区),总面积51178平方千米,占广西总面积的21.62%。红水河流域属亚热带季风气候区,年均气温16.4℃~21.9℃之间,年降水量在991.7㎜~1789.3㎜范围内,而常见平均年积温活动在4984.8℃~7374.50℃之间。各区域的自然状况不同,经济发展程度也差异较大。流域的坡度差异也决定了流域不同地区生态环境脆弱性的差异,也决定了不同地区发展优势产业有所不同。
2 坡度分析对流域生态经济区划的作用
坡度对区域自然环境的影响较大,是生态经济区划研究的自然环境要素中需要考虑的因素之一。流域的坡度分析对于研究流域不同区域的地形起伏度,不同区域的生态环境脆弱度,自然灾害频率以及区域各自然资源的开发利用优势有着重要的作用。对于流域生态环保、优势资源开发,为不同自然条件的区域采取针对性的差异性的发展策略,为整个流域的生态经济区划,以及最终推动流域可持续发展有着积极的作用。
用传统方法计算研究区坡度组成和平均坡度的效率低、精度低,尤其是对坡度组成的计算,用人工方法精度低、效率低。为解决这些弊端,利用ARCGIS软件,通过建立DEM数字高程模型进行坡度组成的计算和分析,可得到任意精度下的相关数据,方法简便,可得到真个流域较为精准的坡度概况,对进一步分析流域自然状况以及后期的生态经济区划起到重要作用。
3 广西红水河流域的坡度分析——各坡度地形面积及占比分析
这部分内容主要讲述此项分析研究过程中是如何运用ARCGIS软件对广西红水河流域进行坡度分析的。本文对广西红水河流域的坡度分析主要有四个步骤:(1)制作广西红水河流域DEM原始图,(2)对DEM图进行坡度分析,(3)对坡度图进行重分类,(4)根据属性表计算面积和占比。下面就这四个过程分别做详述。
3.1 制作广西红水河流域DEM原始图
利用相关图像下载网站数据资源下载广西红水河流域相关区域的DEM数据(本文在USGS网站上下载图像数据),然后根据研究区域所包含的区域范围对图像进行裁剪得到广西红水河流域的DEM原始图,如图1。
3.2 进行坡度分析和重分类操作
DEM图像无法直观看到广西红水河流域的坡度分布情况,只有运用软件进一步进行坡度分析才可以较为直观区分各地区坡度概况。因此这一步骤为对DEM图像进行坡度分析,在通过软件的工具中的坡度分析模块进行操作,得到广西红水河流域坡度图像,该项操作为下一步的重分类操作做好铺垫,操作后得到了图2。
得到广西红水河流域的坡度图后需要再进行重分类操作,这项操作目的是减少坡度类别,因为软件默认的坡度类别很多不利于整个流域的坡度分析,因此根据1~5度为平坡、5~15度为缓坡、15度到25度为斜坡、25度到35度为陡坡等将坡度图数值分为7类,分别代表不同的坡度地形。重分类操作得到图3,根据图3可以进行各坡度面积的计算和占比统计。
3.3 根据属性表计算面积和占比
根據重分类图的属性表计算各坡度地形的面积以及各坡度地形占广西红水河流域总面积的占比,这个操作可以得到各个设计坡度在整个流域的分布面积以及占比,同时通过观察坡度图像可以进一步掌握流域内各个区域地形的起伏度,该操作步骤有三部分,如下:
①查找得知一个栅格等于900平方米,进而使用每种坡度地形的栅格数量乘以900既得各坡度地形的面积数;
②为方便观察把得到的单位为平方米的面积数换算成平方千米;
③分别用各坡度地形的面积除以广西红水河流域总面积得到各占比数据。
以上三个步骤操作结束后经过整理得到的广西红水河流域各坡度地形的面积及占比表格如表1:
4 结论
通过以上分析可以看出来广西红水河流域缓坡和斜坡的占比最大,既坡度为5度到25度的比例最大,其次是陡坡和平坡也有较大的比例,可以看出广西红水河流域较低坡度地形占比较大,通过流域坡度图分析也可以看出流域各区域的坡度存在较大差异,整体表现为西北坡度大,东南坡度小,大体以马山县为界,以西坡度起伏较大,以东坡度平缓。这对于流域的生态环境脆弱性分析及各区域优势资源分析有重要的作用,为该流域的生态经济区划的研究有着积极的作用。
运用ARCGIS软件进去坡度提取,方法简单,操作具有可重复性,适宜对较大流域进行整体坡度分析,是区域坡度分析中的一种便捷有效的方法。广西红水河流域的坡度分析可以对后期流域生态经济区划分析有重要的参考作用,将为流域各市县的优势产业发展,整体生态经济规划都有重要作用。 參考文献
[1] 肖池伟,刘影,李鹏.基于地形起伏度的江西省人口-经济格局变化分析[J].水土保持通报,第36卷,第二期
[2] 涂汉明,刘振东.中国地势起伏度最佳统计单元的求证[J].湖北大学学报:自然科学版,1990,12(3):266-271.
[3] 于慧,邓伟,刘邵权.地势起伏度对三峡库区人口及经济发展水平的影响[J].长江流域资源与环境,2013,22(6):686-690.
[4] 谢晓议,李月臣,曾咺.重庆市地形起伏度及其与人口、经济的相关性研究[J].资源开发与市场,2014,30(6):656-659.
[5] 刘新华,杨勤科,汤国安.中国地形起伏度的提取及在水土流失定量评价中的应用[J].水土保持通报,2001,21(1):57-59.
[6] 陈建军,张树文,李洪星,等.吉林省土壤侵蚀敏感性评价[J].水土保持通报,2005,25(3):49-53.
[7] 齐清文,何大明,邹秀萍,等.云南沿边境地带生态环境3S监测、评价与调控研究[J].地理科学进展,2005,24(2):1-12.
[8] 封志明,张丹,杨艳昭.中国分县地形起伏度及其与人口分布和经济发展的相关性[J].吉林大学社会科学学报,2011,51(1):146-151.
[9] 周自翔,李晶,任志远.基于GIS的关中—天水经济区地形起伏度与人口分布研究[J].地理科学,2012,32(8):951-957.
[10] 王玲,同小娟.基于变点分析的地形起伏度研究[J].地理与地理信息科学,2007,23(6):65-67.
[11] 唐飞,陈曦,程维明,等.基于DEM的准噶尔盆地及其西北山区地势起伏度研究[J].干旱区地理,2006,29(3):388-392.
[12] 刘振东,涂汉明.中国地势起伏度统计单元的初步研究[J].热带地理,1989(1):31-38.
[13] 封志明,杨艳昭,游珍,等.基于分县尺度的中国人口分布适宜度研究[J].地理学报,2014,69(6):723-37.
[14] 封志明,唐焰,杨艳昭,等.中国地形起伏度及其与人口分布的相关性[J].地理学报,2007,62(10):1073-1082.
[15] 游珍,封志明,姜鲁光,等.澜沧江—湄公河流域人口分布及其与地形的关系[J].山地学报,2014,32(1):21-29.
作者简介
周强(1986-),男,在读硕士生,E-mail:1287006923@qq.com。
[关键词]坡度分析;广西红水河流域;ARCGIS
中图分类号:S258 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)08-0291-02
生态经济区划的研究对于一个地区的可持续发展有着重要的作用,而地区的坡度分析对于生态经济区划的研究有重要的作用,根据地区各个不同的区块的坡度不同采取不同的经济发展策略。ARCGIS软件的运用十分广泛,ARCGIS软件对流域的坡度进行整体的分析,作为该流域生态经济区划研究过程中的一个前期辅助工作。广西红水河流域的生态经济区划研究目前是区内生态经济研究一个重点方向,本文以广西红水河流域为研究范围运用软件坡度分析后得到流域各区域的坡度概况,从而进一步对该流域不同区域采取针对性的不同发展策略。
1 广西红水河流域概况
广西红水河流域位于广西壮族自治区中西部区域,红水河横贯该区域。该流域有二十个市县区,包括乐业、凌云、天峨、南丹、凤山、东兰、巴马、大化、都安、金城江、忻城、合山、兴宾、武宣、象州、马山、宾阳、上林、桂平、柳江这二十个县(市、区),总面积51178平方千米,占广西总面积的21.62%。红水河流域属亚热带季风气候区,年均气温16.4℃~21.9℃之间,年降水量在991.7㎜~1789.3㎜范围内,而常见平均年积温活动在4984.8℃~7374.50℃之间。各区域的自然状况不同,经济发展程度也差异较大。流域的坡度差异也决定了流域不同地区生态环境脆弱性的差异,也决定了不同地区发展优势产业有所不同。
2 坡度分析对流域生态经济区划的作用
坡度对区域自然环境的影响较大,是生态经济区划研究的自然环境要素中需要考虑的因素之一。流域的坡度分析对于研究流域不同区域的地形起伏度,不同区域的生态环境脆弱度,自然灾害频率以及区域各自然资源的开发利用优势有着重要的作用。对于流域生态环保、优势资源开发,为不同自然条件的区域采取针对性的差异性的发展策略,为整个流域的生态经济区划,以及最终推动流域可持续发展有着积极的作用。
用传统方法计算研究区坡度组成和平均坡度的效率低、精度低,尤其是对坡度组成的计算,用人工方法精度低、效率低。为解决这些弊端,利用ARCGIS软件,通过建立DEM数字高程模型进行坡度组成的计算和分析,可得到任意精度下的相关数据,方法简便,可得到真个流域较为精准的坡度概况,对进一步分析流域自然状况以及后期的生态经济区划起到重要作用。
3 广西红水河流域的坡度分析——各坡度地形面积及占比分析
这部分内容主要讲述此项分析研究过程中是如何运用ARCGIS软件对广西红水河流域进行坡度分析的。本文对广西红水河流域的坡度分析主要有四个步骤:(1)制作广西红水河流域DEM原始图,(2)对DEM图进行坡度分析,(3)对坡度图进行重分类,(4)根据属性表计算面积和占比。下面就这四个过程分别做详述。
3.1 制作广西红水河流域DEM原始图
利用相关图像下载网站数据资源下载广西红水河流域相关区域的DEM数据(本文在USGS网站上下载图像数据),然后根据研究区域所包含的区域范围对图像进行裁剪得到广西红水河流域的DEM原始图,如图1。
3.2 进行坡度分析和重分类操作
DEM图像无法直观看到广西红水河流域的坡度分布情况,只有运用软件进一步进行坡度分析才可以较为直观区分各地区坡度概况。因此这一步骤为对DEM图像进行坡度分析,在通过软件的工具中的坡度分析模块进行操作,得到广西红水河流域坡度图像,该项操作为下一步的重分类操作做好铺垫,操作后得到了图2。
得到广西红水河流域的坡度图后需要再进行重分类操作,这项操作目的是减少坡度类别,因为软件默认的坡度类别很多不利于整个流域的坡度分析,因此根据1~5度为平坡、5~15度为缓坡、15度到25度为斜坡、25度到35度为陡坡等将坡度图数值分为7类,分别代表不同的坡度地形。重分类操作得到图3,根据图3可以进行各坡度面积的计算和占比统计。
3.3 根据属性表计算面积和占比
根據重分类图的属性表计算各坡度地形的面积以及各坡度地形占广西红水河流域总面积的占比,这个操作可以得到各个设计坡度在整个流域的分布面积以及占比,同时通过观察坡度图像可以进一步掌握流域内各个区域地形的起伏度,该操作步骤有三部分,如下:
①查找得知一个栅格等于900平方米,进而使用每种坡度地形的栅格数量乘以900既得各坡度地形的面积数;
②为方便观察把得到的单位为平方米的面积数换算成平方千米;
③分别用各坡度地形的面积除以广西红水河流域总面积得到各占比数据。
以上三个步骤操作结束后经过整理得到的广西红水河流域各坡度地形的面积及占比表格如表1:
4 结论
通过以上分析可以看出来广西红水河流域缓坡和斜坡的占比最大,既坡度为5度到25度的比例最大,其次是陡坡和平坡也有较大的比例,可以看出广西红水河流域较低坡度地形占比较大,通过流域坡度图分析也可以看出流域各区域的坡度存在较大差异,整体表现为西北坡度大,东南坡度小,大体以马山县为界,以西坡度起伏较大,以东坡度平缓。这对于流域的生态环境脆弱性分析及各区域优势资源分析有重要的作用,为该流域的生态经济区划的研究有着积极的作用。
运用ARCGIS软件进去坡度提取,方法简单,操作具有可重复性,适宜对较大流域进行整体坡度分析,是区域坡度分析中的一种便捷有效的方法。广西红水河流域的坡度分析可以对后期流域生态经济区划分析有重要的参考作用,将为流域各市县的优势产业发展,整体生态经济规划都有重要作用。 參考文献
[1] 肖池伟,刘影,李鹏.基于地形起伏度的江西省人口-经济格局变化分析[J].水土保持通报,第36卷,第二期
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[9] 周自翔,李晶,任志远.基于GIS的关中—天水经济区地形起伏度与人口分布研究[J].地理科学,2012,32(8):951-957.
[10] 王玲,同小娟.基于变点分析的地形起伏度研究[J].地理与地理信息科学,2007,23(6):65-67.
[11] 唐飞,陈曦,程维明,等.基于DEM的准噶尔盆地及其西北山区地势起伏度研究[J].干旱区地理,2006,29(3):388-392.
[12] 刘振东,涂汉明.中国地势起伏度统计单元的初步研究[J].热带地理,1989(1):31-38.
[13] 封志明,杨艳昭,游珍,等.基于分县尺度的中国人口分布适宜度研究[J].地理学报,2014,69(6):723-37.
[14] 封志明,唐焰,杨艳昭,等.中国地形起伏度及其与人口分布的相关性[J].地理学报,2007,62(10):1073-1082.
[15] 游珍,封志明,姜鲁光,等.澜沧江—湄公河流域人口分布及其与地形的关系[J].山地学报,2014,32(1):21-29.
作者简介
周强(1986-),男,在读硕士生,E-mail:1287006923@qq.com。