1：100万数字地貌图的设计与编制研究
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摘要
本论文的研究基础是国家科技基础条件平台项目(2004DKA20180-08)和国家杰出青年基金项目(40225004)“中国1：100万数字地貌解译与地貌数据库”中的一个标准分幅——G-48昆明幅。中国1：100万地貌图是全国性基本比例尺普通地貌图，是国家重要的自然条件和自然资源基础图件之一。
地貌是地球表层系统中重要的组成要素之一，与国民经济建设关系十分密切，发展农、林、牧、渔业等生产，进行城镇和交通建设以及开采矿山、修筑水库和渠道等都离不开对区域地貌条件的分析。地貌图着重反映地貌的形态、成因、发展变化及其空间分布的规律。它不仅是表达地貌研究成果的一种重要形式，也是区域地貌研究的重要手段与方法。地貌图还具有很强的实用价值，能为各行各业提供地貌形态及与其相关成因要素以及地表形态结构、分布规律、计量特征等的空间分布状况。
随着遥感(RS)和地理信息系统(GIS)技术的发展，RS和GIS技术逐渐应用到地貌制图中，发展形成一种新的制图方式技术——数字地貌制图。它是在遥感和GIS技术的支持下，利用全新的技术和方法进行地貌解译以及地貌数据库的建设，具有制图速度快、制作周期短、现时性强、修改更新方便和精度高等优点。
G-48昆明幅数字地貌图的研究以地貌学的基本理论为基础，将传统的地貌研究法、野外调查法与遥感数据和空间数据分析(GIS)方法相结合，整理分析已有的前人研究成果，借鉴国内外地貌制图研究的经验，从而归纳和确定研究区域的地貌分类原则与指标体系，编制研究区域的数字地貌图，建设地貌数据库，分析研究区域的地貌特征。
在综合参考本研究区域地貌研究与地貌制图成果的基础上，制定出本研究区域的地貌分类方案。利用GIS软件将各种资料叠置在一起，建立空间数据库，逐层完成地貌数据的数字化。着重阐述在数字化过程中如何利用DEM数据进行基本地貌类型的自动提取、如何利用DEM数据进行基本地貌类型的定性和定量检查、数字化过程中的一些比较难区分的地貌类型的辩读以及如何正确辩读喀斯特地貌等问题。本研究力图基于理论与实践层面阐述数字地貌图的编制方法。
Geomorphology is one of the most main factors of physical geographical environment, and its maps have been widely used in the scientific research, economic construction, eco-environmental protection, education and military affairs etc.
Modern geomorphology and its mapping started in 1950's. In the last 50 years, Chinese scholars made great progress in regional geomorphology, geomorphologic mapping and other branches of geomorphology, formed comparative integrated scientific system, finished and published lots of geomorphologic maps with the different scales and regions. However only 15 sheets of geomorphologic maps (total 77 sheets, including land and ocean)with a scale of 1:1000 000 were finished and compiled in 1980's, and field geomorphologic surveying was the main traditional mapping methodologies, some geomorphologic borderlines were not exact, which cannot satisfy the objective demands. With the development and application of technology and methodology based on RS and GIS, lots of work can be finis'hed in indoors.
Digital geomorphology is based on traditional methods of geomorphologic mapping and geographic information system (GIS). The article formulates the technical routes and methods of 1:1000 000 digital geomorphologic mapping in China based on RS and GIS, with an example of digital geomorphologic map, G-48, Kunming. And then discussed some issues in the digital geomorphologic mapping: technology of basic geomorphology based on DEM, defining boundary of mesa and hill and the plain along the rivers, quantitative inspection of basic geomorphology. Analysis shows that: Digital geomorphology based on RS and GIS will improve the efficiency and quality of geomorphologic mapping.
地貌是地球表层系统中重要的组成要素之一，与国民经济建设关系十分密切，发展农、林、牧、渔业等生产，进行城镇和交通建设以及开采矿山、修筑水库和渠道等都离不开对区域地貌条件的分析。地貌图着重反映地貌的形态、成因、发展变化及其空间分布的规律。它不仅是表达地貌研究成果的一种重要形式，也是区域地貌研究的重要手段与方法。地貌图还具有很强的实用价值，能为各行各业提供地貌形态及与其相关成因要素以及地表形态结构、分布规律、计量特征等的空间分布状况。
随着遥感(RS)和地理信息系统(GIS)技术的发展，RS和GIS技术逐渐应用到地貌制图中，发展形成一种新的制图方式技术——数字地貌制图。它是在遥感和GIS技术的支持下，利用全新的技术和方法进行地貌解译以及地貌数据库的建设，具有制图速度快、制作周期短、现时性强、修改更新方便和精度高等优点。
G-48昆明幅数字地貌图的研究以地貌学的基本理论为基础，将传统的地貌研究法、野外调查法与遥感数据和空间数据分析(GIS)方法相结合，整理分析已有的前人研究成果，借鉴国内外地貌制图研究的经验，从而归纳和确定研究区域的地貌分类原则与指标体系，编制研究区域的数字地貌图，建设地貌数据库，分析研究区域的地貌特征。
在综合参考本研究区域地貌研究与地貌制图成果的基础上，制定出本研究区域的地貌分类方案。利用GIS软件将各种资料叠置在一起，建立空间数据库，逐层完成地貌数据的数字化。着重阐述在数字化过程中如何利用DEM数据进行基本地貌类型的自动提取、如何利用DEM数据进行基本地貌类型的定性和定量检查、数字化过程中的一些比较难区分的地貌类型的辩读以及如何正确辩读喀斯特地貌等问题。本研究力图基于理论与实践层面阐述数字地貌图的编制方法。
Geomorphology is one of the most main factors of physical geographical environment, and its maps have been widely used in the scientific research, economic construction, eco-environmental protection, education and military affairs etc.
Modern geomorphology and its mapping started in 1950's. In the last 50 years, Chinese scholars made great progress in regional geomorphology, geomorphologic mapping and other branches of geomorphology, formed comparative integrated scientific system, finished and published lots of geomorphologic maps with the different scales and regions. However only 15 sheets of geomorphologic maps (total 77 sheets, including land and ocean)with a scale of 1:1000 000 were finished and compiled in 1980's, and field geomorphologic surveying was the main traditional mapping methodologies, some geomorphologic borderlines were not exact, which cannot satisfy the objective demands. With the development and application of technology and methodology based on RS and GIS, lots of work can be finis'hed in indoors.
Digital geomorphology is based on traditional methods of geomorphologic mapping and geographic information system (GIS). The article formulates the technical routes and methods of 1:1000 000 digital geomorphologic mapping in China based on RS and GIS, with an example of digital geomorphologic map, G-48, Kunming. And then discussed some issues in the digital geomorphologic mapping: technology of basic geomorphology based on DEM, defining boundary of mesa and hill and the plain along the rivers, quantitative inspection of basic geomorphology. Analysis shows that: Digital geomorphology based on RS and GIS will improve the efficiency and quality of geomorphologic mapping.
引文
[1]苏时雨，李钜章．地貌制图[M]．北京：测绘出版社．1999．
[2]严钦尚．地貌学[M]．上海：高等教育出版社．1985年
[3]中国科学院地理研究所．地貌制图研究文集[M]．北京：测绘出版社．1986．
[4]J．德梅克．详细地貌制图手册．科学出版社[M]．1984年．
[5]斯皮里顿诺夫．地貌制图学[M]．北京：地质出版社，1956．
[6]中国科学院地理研究所．中国1：100万地貌图制图规范[M]．北京：科学出版社．1987
[7]王家耀．地图学与地理信息工程研究[M]．科学出版社．2005年．
[8]郭达志．地理信息系统原理与应用[M]．徐州：中国矿业大学出版社．2002年．
[9]陈述彭．地理信息系统导论[M]．北京：科学出版社．2000年
[10]1：100万中国地貌图、土地类型图、土地利用图制图办公室，中国科学院地理研究所．地理制图研究文集(地貌制图译文专著)．1981年．
[11]曾如珠．我国地图制图技术发展研究[J]．泉州师范学院学报(自然科学)．2005．03(2)．
[12]全星日，于青春，王峻宇．地图制图技术及发展方向[J]．东北测绘2001(2)．
[13]程中玲．中国1：100万数字地貌制图方法的试验[J]．测绘科学(待发)
[14]陈志明．论中国地貌图的研制原则、内容与方法[J]．地理学报．1993．03(2)．
[15]党安荣．ArcGIS 8 Desktop地理信息系统应用指南[M]．北京：清华大学出版社．2003年
[16]What is ArcGIS?ESRI教程
[17]于冬梅，董罗海，张力果．数字地图制图理论方法与应用[J]．地球信息科学．2003．06(2)
[18]张近平．中国1：100万遥感地貌制图方法的试验[J]．地球信息科学．2005，6：36-40
[19]邸凯昌．空间数据发掘与知识发现[M]．武汉：武汉大学出版社．2000年
[20]黄崇轲．数字地质图—空间数据库—元数据[M]．北京：地震出版社．2001年
[21]胡英．地图、地图制图与地理信息系统[J]．地图．1992．02
[22]李玲慧，李宏伟．GIS技术在数字地图制图中的应用[J]．地域研究与开发．1999．06(2)．
[23]王家耀．信息化时代的地图学[J]．解放军测绘研究所学报．1999，19(11)，24-28
[24]Andy MacDonald.Building a Geodatabase[M].U.S.A,ESRI Press,2001
[25]承继成．数字地球导论[M]．北京：科学出版社．2000年
[26]龙毅，杜清运，邬国锋，蔡忠亮．数字地图制图向地理信息系统发展的若干问题分析[J]．理论与探索
[27]王飞．数字地图、电子地图与地图[J]．计算机与地图．1998．(03)王飞．数字地图、电子地图与地图[J]．计算机与地图．1998．(03)
[28]刘光运．电子地图技术与应用[M]．北京．测绘出版社．1996
[29]陈庆涛．卫星遥感TM图像在川东地区地貌解译研究中的应用[J]．成都理工学院学报．2000，27(3)：318-323
[30]穆桂春，况明生等．百万分之一四川省地貌图．西南师范大学地理系编制．1989
[31]张慧芝，马伟华．数字制图的特点及其应用[J]．干旱区研究．2003．06(2)．
[32]张会平．基于GIS的岷江上游地貌形态初步分析[J]．中国地质灾害与防治学报．2004，15(3)：116-119
[33]刘振东．利用DTM编制小比例尺地势起伏度图的初步研究[J]．测绘学报．1990，19(3)：57-62
[34]Wood.J.D. The geomorphological characterisation of Digital Elevation Models, Ph.D Thesis, University of Leicester. 1996.
[35]陈向东．利用数字化等高线数据自动生成地形结构线[J]．测绘科技动态，1991年第5-6期
[36]李钜章．中国地貌基本形态划分的探讨[J]．地理研究．1987，6(2)：32-39
[37]李雪铭．基于GIS的城市人工地貌图制作研究[J]．测绘信息与工程．2005，30(4)：37-39
[38]陈志明，刘振东等．中国地貌全图研制[J]．地图，1995年第一期：36-38．
[39]Gore A. The Digital Earth-understanding Our Planet in the 21st Century, The Australian Surveyor, 1998 43(2): 89-91
[40]徐冠华．迎接数字地球的挑战[J]．遥感学报．1999，3(2)：85-89
[41]FGDC. Development of a National Geo-spatial Data Framework (Report of Federal Geographic Data Committee, U.S.A), 1995
[42]李德仁．我国地球空间数据框架的设计思想与技术路线[J]．武测学报。1998，23(4)：297-303
[43]齐跃明．长江安徽段河流地貌的遥感研究[J]．南昌工程学院学报．2005，24(3)：15-19
[44]程中玲．中国1：100万数字地貌制图西南喀斯特地貌解译[J]．水土保持研究(待发)
[45]丁臣．中国喀斯特地貌的形成机制及分布[J]．唐山师范学院学报．2003．25(5)，72-73
[46]杨宗干，赵汝植．西南区自然地理[M]．重庆：西南师范大学出版社．
[47]赵济，陈传康．中国地理[M]．高等教育出版社．2004
[48]林俊清．卫星像片上喀斯特地貌及水系的解译[J]．贵州科学．2000．09(03)
[49]陈永森．云南地理[M]．云南师范大学地理系．1989
[50]贵州幅地貌编图组．编制贵州幅(1：20万)地貌样图的一些经验和体会[J]．地貌制图研究文集．北京：测绘出版社．1986．
[51]西南师范大学编图组．中国1：100万地貌图成都幅(H-48)说明书[M]．中国科学院地理科学研究所．1987
[52]北京大学、南京大学等．地貌学[M]．高等教育出版社．1985
[2]严钦尚．地貌学[M]．上海：高等教育出版社．1985年
[3]中国科学院地理研究所．地貌制图研究文集[M]．北京：测绘出版社．1986．
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[44]程中玲．中国1：100万数字地貌制图西南喀斯特地貌解译[J]．水土保持研究(待发)
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[46]杨宗干，赵汝植．西南区自然地理[M]．重庆：西南师范大学出版社．
[47]赵济，陈传康．中国地理[M]．高等教育出版社．2004
[48]林俊清．卫星像片上喀斯特地貌及水系的解译[J]．贵州科学．2000．09(03)
[49]陈永森．云南地理[M]．云南师范大学地理系．1989
[50]贵州幅地貌编图组．编制贵州幅(1：20万)地貌样图的一些经验和体会[J]．地貌制图研究文集．北京：测绘出版社．1986．
[51]西南师范大学编图组．中国1：100万地貌图成都幅(H-48)说明书[M]．中国科学院地理科学研究所．1987
[52]北京大学、南京大学等．地貌学[M]．高等教育出版社．1985