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摘 要

地形起伏度的获得与利用对于地表和地形的研究有着重要意义。通过将地形起伏与其地区要素结合可得知地形起伏度和要素之间的相关关系。在本文中，把陕西省的90米分辨率的数字高程数据作为原始数据，通过利用ArcMap软件的工具对数据进行处理，从而对陕西省的地形起伏度进行提取，随后生成陕西省地形起伏度等级专题地图，最后对陕西省的地形起伏度进行分析，包括其整体特征、分布规律、其与海拔高度、地貌、人口密度、土地利用类型的关系。

关键词：地形起伏度，ArcMap，高程数据

Abstract： It has important significance on the study of surface and terrain for acquisition and use of topographic relief degree. Through the Combination of topographic relief degree and its regional elements we can know the relationship between them. In this paper, it use 90 meter resolution digital elevation data as the original data, use ArcMap software tools to process the data and extract Topographic relief degree of Shanxi Province. Then, grading thematic maps for Topographic relief degree of Shanxi Province is generated. Finally, the Topographic relief degree of Shanxi Province is analyzed, including its characteristics, distribution law, the relationship to attitude degree, landforms, density of population, land use types.

Keywords：The Topographic relief degree , ArcMap, DEM

目 录

1 引言 4

2 研究区概况 4

3 研究方法 4

3.1 数据的来源 5

3.2 研究区DEM数据提取方法 5

3.3 地形起伏度提取与结果 5

4 结果分析 8

4.1 地形起伏度的特征分析 8

4.2 地形起伏度与海拔高度关系分析 8

4.3 地形起伏度的面积分布规律分析 10

4.4 地形起伏度与地貌关系分析 11

4.5 地形起伏度在垂直与水平的分布规律分析 11

4.6 地形起伏度与人口密度的关系分析 12

4.7 地形起伏度与土地利用类型关系分析 13

结 论 15

参 考 文 献 16

致 谢 17

1 引言

地形是最基本的自然地理要素，地形因子是对地形及某一方面特征的具有数字描述，制约着地表物质与能量的再分配^[1,2]。地形起伏度是指在某一个指定的区域内，海拔高度的最高点和海拔高度的最低点的差值。地形起伏度的研究最早起源于1948年苏联科学院地理研究所提出的割切深度，而将地形起伏度作为划分地貌类型的一项重要指标是国外地图编制的基本特征^[3,4]。近年来，随着对区域人口、资源、环境与发展相互关系的深入研究，人们将地形起伏度作为区域环境评价重要指标越来越广泛，包括区域土壤侵蚀敏感性评价、水土流失等进行评价，封志明等将地形起伏度纳入中国人居环境自然适宜性评价体系^[5]。

2 研究区概况

陕西省在自然区划上是地跨于中国南方地区与北方地区，位于中国西北地区东部的黄河中游，处于东经105°29′～111°15′与北纬31°42′～39°35′之间^[6]。在地势上的总特征是南北高，中部低，且其地势是自西向东也倾斜^[6]。其整体的轮廓是南北相对较长，而东西较窄。其行政区划分为陕北、关中、陕南3个地区。北山和秦岭将其划分为：以北的陕北高原，中间的关中平原以及以南的秦巴山区。陕北黄土高原其海拔高度在800米到1300米之间，其面积值是陕西省土地面积的45%。关中平原海拔高度的平均值在520米左右，面积值约是陕西省土地面积的19%。关中平原的地势相对平坦，经济发达。陕西南部的秦巴山地，面积之约占全省的36%，其包括有秦岭、巴山以及汉江谷地。

3 研究方法

本文使用陕西省的SRTM DEM UTM原始数据，通过ArcMap软件的工具包括有栅格裁剪与镶嵌、3D Analyst工具、栅格分析、栅格计算器等进行数据处理，结合地形起伏度公式提取地形起伏度，来研究陕西省的地形起伏度空间特征。再通过利用区域分析来地形起伏度与海拔高度、高程之间的关系，在利用ArcMap得到不同起伏度对应的面积比、以及垂直与纬度的分布规律，来分析陕西省的地形起伏度与这些要素之间的关系，再利用ArcMap以及ERDAS来分析陕西省地形起伏度与地貌、人口、土地利用之间的关系，从而对陕西的地形起伏度有更全面的认识。

本文工作流程见图（1）：

图1工作流程图

陕西地图

地图配准

数字化

DEM数据

图像镶嵌

图像裁剪

重采样

块统计

坡度分析

提取平地

提取均值

提取最高值

提取最低值

地形起伏度公式

地形起伏度结果

重分类

分区统计

高程、面积与地形起伏度关系表

3.1 数据的来源

本文使用的陕西省DEM数据来自国际科学服务平台的SRTM90米分辨率原始高程数据。数据选取的是东经105°29′～111°15′和北纬31°42′～39°35′的SRTM DEM UTM，输入行编号为32到38，列编号为125到129得到4张需要拼接的DEM图像。地图采用来自陕西省的测绘局的1:120万政区版地图。陕西省的统计年鉴来源于陕西省统计局，陕西省宝鸡市的Landsat 4-5 TM数据来源于地理空间数据云。

3.2 研究区DEM数据提取方法

本文是对陕西省DEM数据进行处理，需要提取陕西省区域。为了获取陕西省的边界，通过利用ArcMap软件的配准工具对1:120万陕西省地图进行配准。然后对生成的地图进行数字化，来提取陕西省的范围。

通过国际科学服务平台下载4张陕西省SRTM DEM UTM数据，利用ArcMap软件的栅格数据集镶嵌工具对图像进行拼接。

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