涪江流域地貌特征及其与人口、经济的相关性研究.pdf
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1、第 卷 第 期 西 华 师 范 大 学 学 报(自 然 科 学 版)()年 月.:./.收稿日期:基金项目:四川省科技厅科技计划项目()作者简介:陈浩()男博士教授主要从事构造地貌与第四纪环境研究通信作者:陈浩:.引文格式:陈浩林孝先董廷旭等.涪江流域地貌特征及其与人口、经济的相关性研究.西华师范大学学报(自然科学版)():.()():.涪江流域地貌特征及其与人口、经济的相关性研究陈 浩林孝先董廷旭李 勇(.绵阳师范学院 资源环境工程学院四川 绵阳.成都理工大学 油气藏地质及开发工程国家重点实验室成都)摘 要:探讨涪江流域地貌特征对人口分布、经济发展的约束作用可为区域人口合理布局提供科学依据为
2、统筹人口、社会经济、地理环境协调发展提供决策支持 基于 空间分析模块对发源于青藏高原东缘与四川盆地过渡地带的涪江流域各县域单元的地貌特征及其与人口、经济格局之间的关系进行分析 结果表明:断裂活动使研究区地形起伏度随海拔增加呈增大趋势研究区人口布局、经济布局呈现向海拔与地形起伏度低值区集聚的态势 地貌状况对盆地山地过渡区域人口分布和经济发展的影响作用尤为明显在涪江流域表现为县域平均海拔、地形起伏度与所在县区人口、经济指标的显著负相关性关键词:地貌特征海拔地形起伏度人口与经济涪江流域中图分类号:文献标志码:文章编号:()地貌形态是人类社会赖以生存和发展的基础自然地理要素区域地貌特征对人口分布格局、
3、经济发展状况影响显著 海拔和地形起伏度是描述和反映地貌形态的最重要指标 分析地貌特征与人口、经济的相关性是了解自然环境与人类社会相互关系的有效手段 在地貌形态与人口分布、经济发展关系方面前人进行了诸多探析如从国家层面分析中国地形起伏度与人口分布、经济发展的关联性从省级层面对中等尺度区域地形起伏度、海拔与人口、经济的相关性进行探讨对山区自然环境下的人口分布、经济情况进行分析 以往研究表明地形特征是人口密度、经济水平的主要限制因子也是宜居地选址的主要考量因素 前人主要基于国家、省市等行政单元研究地貌形态与人口布局、经济发展的相关性对流域等特定地形条件下的人口分布、经济状况研究甚少 同一流域内地貌形
4、态往往存在较大差异研究流域尺度地形因子对人口和经济的影响通常比基于行政单元的研究数据更能体现人口分布和经济发展的空间差异性 尤其在高分辨率影像和 技术的支持下地貌类型的划分更为精细化社会经济指标的空间分辨率亦更高位于青藏高原与四川盆地过渡地带的涪江流域地形复杂特别是上游地区社会经济发展相对落后交通不便属于欠发达区域与中、下游流域在经济状况、人口分布方面差异显著 该流域上、中、下游的海拔和地形起伏差异明显复杂的地形条件对涪江流域各行政单元内人口、经济格局的形成起重要约束作用因此开展地貌特征对人口、经济的影响研究尤为必要 表征地貌特征的地形起伏因子计算具有不确定性及尺度依赖性科学界定其计算尺度(即
5、最佳统计单元)是确定区域地形起伏度的关键“均值变点分析法”能够快速、准确地计算最佳统计单元 本次研究运用该方法确定涪江流域地形起伏度的最佳统计单元在此基础上结合各行政区域平均海拔对涪江流域地貌特征与人口、经济的相关性进行定量研究以期为该区域宜居地选址、改善人居环境、制定经济发展政策以及探寻脱贫机理和开展精准扶贫工作提供理论参考 研究区域涪江发源于岷山主峰雪宝顶是嘉陵江以西最大支流其流域处于中国地形由第一级阶梯向第二级阶梯 西华师范大学学报(自然科学版):./年?1Fig.1 Location of Fujiang river basin的过渡地带同时也位于青藏高原东缘与四川盆地的过渡地带地势自
6、西北向东南倾斜(图)涪江源头至江油武都镇为上游地处川西北高山区河谷深切江水迂回跌宕武都镇至遂宁为中游流经缓丘、平坝区河谷宽阔水流平缓江中漫滩发育遂宁至合川河口为下游以中、低丘陵地貌为主沿江两岸间隔分布着河流冲积层形成的、级阶地河道滩沱相间、曲折蜿蜒 涪江流域面积约.万 包括 个县(区、市)总体来看上游山区各县地广人稀森林茂密矿产资源较丰富主要出产玉米、小麦、马铃薯等农作物中、下游各县土地开垦率高人稠物丰城镇密集交通发达沿江城市已初步建成各具特色的轻、重工业体系 数据来源与处理.基础数据 数据()来源于中国科学院计算机网络信息中心国际科学数据镜像网站空间分辨率为 人口、经济数据为涪江流域 个县(
7、区、市)年的人口密度和地区生产总值人口密度由各县域单元人口总数除以对应单元的面积所得 年人口总数和生产总值来源于 年四川省统计年鉴.地貌形态分级体系海拔反映了气温、降水等自然因素随高度增加的变化情况地形起伏度描述了地表的相对高差和起伏状况 根据中国地貌划分标准利用 数据采用两级分类法建立涪江流域地貌形态分级体系海拔划分为:低海拔()共 级地形起伏度划分为:平原()、台地()、丘陵()、小起伏山地()、中起伏山地()、大起伏山地()共 级表 平均起伏度与统计单元大小对应关系 格网大小面积/()平均起伏度/.地形起伏度最佳分析窗口 地形起伏度是指某一范围内最大高程与最小高程之间的差值从理论上分析随
8、计算范围的扩大地形起伏度的值必然会增加因而确定“某一范围”对地形起伏度估算的准确度至关重要 本次研究使用滑动窗口算法以 像元的格网对研究区进行滑动计算分别获取最大高程值与最小高程值之差即得该提取像元的平均起伏度(表)根据统计单元大小和平均起伏度的对应关系建立对数方程并进行回归分析 从图 可以看出拟合方程的判定系数.拟合效果较好由图 可知随统计单元面积增大平均起伏度的值在最初阶段迅速增加当统计单元面积达到某一阈值平均起伏度的增速减缓而趋于相对平稳增速减缓的阈值即为研究区域地形起伏度最佳分析窗口地形起伏度曲线必然存在一个由陡变缓的拐点且该点唯一确定这一拐点的数学表达式为:数据序列 为样本数样本以
9、点为界分为两段分别计算每段样本的算术平均值 和及全体样本均值 并计算统计量:()()()第 卷第 期 陈 浩等:涪江流域地貌特征及其与人口、经济的相关性研究 式中:和 的最大差值对应的点即为地形起伏度曲线由陡变缓的拐点其对应的起伏度提取窗口即为最佳统计窗口 从图 可以看出第 个点所对应的 和 的差值达到最大该点所属分析窗口为 像元因而本研究提取地形起伏度最佳分析窗口面积为.?3Fig.3 Variation curve of the difference value betweenandSSSSii?2Fig.2 Fitting curve of statistical unit area a
10、nd reliefamplitudeyx=42.407ln()-86.598R2=0.945900501001502002502004006008001000?/10(3m )2?/m024681012140102030?S S-i.数据融合以 格网作为分析窗口采用邻域分析方法提取涪江流域地形起伏度并按照本研究确定的地貌形态分级体系对所提取地形起伏度重分类为 个等级 同理将 数据的海拔重分为 个等级 将重分类的栅格数据转化为矢量数据之后进行数据融合及空间叠加分析得到初步地貌分类图 考虑到某些地貌斑块面积过小将其合并到相邻地貌单元中并进行平滑处理最后在研究区得到 种地貌类型 地貌特征分析涪江上游
11、流域共提取出海拔与地形起伏度所组合的 种地貌形态(表 图)海拔与地形起伏度的空间分布特征如图 所示涪江流域的海拔具有自西北向东南逐级降低的地理梯度性 其中西北部的北川县、平武县、茂县、松潘县、九寨沟县平均海拔均超过 该地区地质构造活跃地质灾害频发也是 年汶川特大地震中受灾最严重地区其中汶川地震的发震断裂(北川映秀断裂)横贯北川县和平武县 上述区域相对较高的海拔主要为龙门山各断块呈叠瓦状依次抬升及岷山断块沿虎牙断裂逆冲滑动所致 由表 可知低海拔地形面积达到 占研究区域总面积的 低海拔地形主要分布于研究区东南部(龙门山脉东南侧)该地区为龙门山断裂带驱动的逆冲作用推挤扬子地台形成的压陷盆地 位于低海
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- 关 键 词:
- 江流 地貌 特征 及其 人口 经济 相关性 研究
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