基于GIS的坡面地形因子提取与分析

王娜娜　徐珍　陈伟华

摘 要：该文基于GIS软件和DEM数据，提取并分析一阶、二阶及复合坡面地形因子中的坡度、坡向、剖面曲率、地表粗糙度、高程变异系数5种地形因子。结果表明：榆中县坡度变幅为0°～70.7213°；坡向分析中阳坡占总面积的45.04%，阴坡占53.87%；剖面曲率在0～4.90379范围内变化；地表粗糙度的变幅为1～4.39377；地形高程变异系数在0～0.0912272范围内变化。通过对该区域坡面地形因子的提取，分析在这些地形因子的作用下该区域水土流失与土壤侵蚀的趋势，为榆中县进行水土保持定量研究提供科学依据。

关键词：地形因子；GIS；坡面；DEM

中图分类号 S157 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2017）12-0165-03

Absrtact：Based on the GIS and DEM data，five terrain factors，including slope，the slope direction，section curvature，surface roughness and coefficient of variation，are extracted and analyzed for the first order，two order and composite slope terrain factors. The results showed that the gradient of Yuzhong County was 0°～70.7213°，the sunny slope was 45.04% of the total area，the shade slope was 53.87%，the section curvature changed in 0～4.90379，the variation of surface roughness was 1～4.39377，the coefficient of variation varied within 0～0.0912272. Through the extraction of topographic factors in the area，the trend of water loss and soil erosion under the action of these terrain factors is analyzed，which provided scientific basis for the quantitative study of Yuzhong County soil and water conservation.

Key words：Terrain factors；GIS；Slope；DEM

地形分析是認知地形环境的重要方式，地形因子的提取对水土流失、土地利用及生态评价研究具有重要作用，不同研究尺度下研究的地形因子不一。坡面地形因子是从定量角度出发来表征地貌形态特征的指标，近几年的研究表明，基于GIS软件自动从数字高程模型中提取区域地形因子等参数信息准确简便[1]，因此区域地形地貌均可通过GIS软件提取地形因子，以分析与表征区域内地形地貌特征。

坡度与坡向是2个最为常用和重要的地形因子[2]。坡度影响土壤侵蚀与水土流失，坡度越大，水分的流失越多，土壤受侵蚀的可能性也越大，坡度较大区域土壤变得浅薄而贫瘠。坡向是决定地表接收阳光和重新分配太阳辐射量的重要地形因子之一，造成局部区域气候特征的差异[3]；剖面曲率对区域土壤的净侵蚀量或净累积量造成直接影响；……