秦岭中西部地貌区划及分区对比研究

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作为南北分界重要的地理标志,秦岭-淮河一线对全国地标格局的划分和认识具有极为重要的意义。秦岭大巴山地区作为一个完整的地貌单元和我国南北过渡带的主体,具有多维地带性变化特点,蕴含着极为丰富的地貌学信息。在整个秦岭地区,中西部是青藏高原向秦岭山脉过渡的重要区域。进行秦岭中西部地貌区划,可为该区脱贫攻坚、防害减灾和发展旅游业提供因地制宜的科学依据,也可通过深入研究秦岭中西部的地貌格局和地貌差异,为深化秦岭大巴山地区的地貌认识水平,实现科学地貌区划提供详细资料和借鉴意义。通过查阅秦岭中西部相关地质地貌资料及制图规范,结合数字高程模型和遥感卫星影像,采用自上而下的区划方法,结合GIS空间分析技术初步构建了秦岭中西部地貌区划方案。主要结论如下:(1)综合梳理前人的地貌区划理论后,构建出秦岭中西部地貌区划方案体系,初步形成秦岭中西部地貌四级区划方案。首先结合秦岭中西部地貌区划原则,构建出秦岭中西部多源数据进行地貌区划和地貌分类的技术和方法,据此初步形成秦岭中西部“三等六级”地貌类型分类体系,并建立秦岭中西部“地貌大区-地貌区-地貌亚区-地貌小区”四级地貌分区方案和区划体系的命名规则和编码方式,最终形成的四级区划分区指标体系是“大地构造控制下的大区-宏观形态类型组合的区-主营力条件作用的亚区-区域内微观地貌形态成因类型组合的小区”。考虑区域性差异,形成两种地貌区划方案。方案1(东西差异)将秦岭中西部划分为西秦岭西段大中起伏中高山地貌大区(Ⅰ)、西秦岭东段中小起伏中山地貌大区(Ⅱ)和中秦岭西段大中起伏中低山盆地大区(Ⅲ)3个一级区,18个二级地貌区,58个三级地貌亚区,252个四级地貌小区。方案2(南北差异)将秦岭中西部划分为北秦岭中高山平原组合地貌大区(Ⅰ)、中秦岭中高山丘陵组合地貌大区(Ⅱ)和南秦岭西段山地丘陵组合大区(Ⅲ)3个一级区,25个二级地貌区,70个三级地貌亚区,298个四级地貌小区。(2)针对秦岭中西部两种方案的地貌区划结果,分别从分区方法、分区数量和规模、分区边界和分区地貌组合差异性四个方面进行比较。一级区划中,方案1主要考虑到区域完整的流域盆地,将相对独立的分水岭作为一级区划界线,而方案2考虑到秦巴山区的完整性,以秦岭大地构造单元界线作为一级区划分界线。两种地貌区划方案的二、三、四级区划方法和区划边界确定方法整体表现一致,主要以地形特征突变线和地质构造断裂带为分区边界。由于一级分区方法、区划边界的不同,导致二三级区划的数量和规模有所不同。基于两种方案的地貌区划数量和各地貌分区面积均显示出疏密不均的现象,且表现出地貌分类和地貌区划的灵活性特点。同时,基于地貌分区的相关系数与离差系数分析显示,方案2的地貌类型组合和地貌区划优于方案1,且随着区划分级级数的增多和地貌类型组合数量的增多,地貌类型组合分区的差异性也随之增加。(3)通过分形验证和三维地形场景模拟验证,并结合野外考察对秦岭中西部基本地貌形态类型进行了验证,验证结果取得了较好结果。分形验证利用水文分析法得到5个流域样区的分维值分别为1.8392、1.7872、1.8039、1.7908和1.7857,得出流域1的地表复杂度高,流域5最小,并且这5个流域样区的分维值与实际基本地貌形态类型描述一致。区域空间层面的三维地形场景模型验证选取了成徽盆地和两种基本地貌形态类型进行了对比观测,得出其符合分类结果与实际认知,可以直观、清晰地观测实际地貌形态特征。论文首次构建出秦岭中西部地貌区划等级体系和地貌类型分类的等级指标体系,以此形成秦岭中西部多源数据地貌区划数据库。同时,利用分形维数、三维地形场景模拟结合野外考察等方案,对秦岭中西部基本地貌形态进行验证,可为今后工作提供思路。研究结果对秦岭中西部乃至整个南北过渡带进行科学地貌区划提供了参考,为全面、深刻地认识秦岭地区的地貌类型特征、组合及其演变趋势的区域差异,进而把握秦岭地区各种地貌类型的空间组合规律、地貌形成演化机制、地貌与水文、气候等其他地理要素间提供了基础资料,为秦岭地区因地制宜地合理开发利用提供了必要的地貌信息。
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