:1008-2786-(2007)4・385•08典型黄土地貌类型区的地形复杂度分形研究龙毅",周侗心3,汤国安「2,刘学军门(1.南京师范大学地理信息科学江苏省重点实验室,江苏南京210097;2南京师范大学地理科学学院,江苏南京210097;3.南通大学地理科学学院,江苏南通226007)摘要:黄土高原地貌形态与地形复杂度自南向北有序变化,构成了举世瞩冃的独特的地理景观。选择陕两省南北剖而六个典型黄土地貌样区为基本实验区,以其1:1万栅格DEM为数据源,探讨典型黄土地貌类型区的地形复杂度分形与空间分异特征。首先提出的元分维模型方法,以计算得到的DBV1元分维值作为特征指标,研究样区的地形复杂度问题。这种通过滑动窗口的扩展分维分析方法,既可以用于分析该区域不同尺度下的地形复杂度变化情况,也可以探讨区域的局部单元复杂程度及其空间分布,从而不再局限于对全区域的单一分维评价。以此为基础,进一步应用元分维谱方法,研究地貌网格单元的元分维分级分布情况。实验结果表明:以绥德和延川为代表的黄土询状丘陵沟壑区最为复杂,以宜君和甘泉为代表的梁状丘陵沟壑区居屮,而以淳化为代表的黄土嫄区和以神木为代表的风沙黄土过渡区最为平缓。实验进一步证明了扩展分形方法在黄土地貌研究中的可行性。矢键词:黄土地貌;地形;复杂度;分形;元分维:P93I16文献标识码:A美籍法国数学家B.B.Mandelbrot^立的分形儿何学(Fractalgeometry),为在形态、分布、结构上具有非规则的口然对象定量化分析,提供了一种新的思路和有力工具,其理论最早于对海岸线与河流长度的研究,因此可以说从它诞牛之时起就和地学,特别是地貌学研究紧密结合起来,推动了分死地貌学的发展目前分形儿何理论在地貌学中的研究,主要集屮在流域地貌屮河流平面形态及水系网的分维值变化规律研究①糾、基于盒维数与另数布朗模型等的自然地貌起伏度与粗糙度的分形持述3°)及地表模拟的分形方法研究方面,某些牲殊地貌类型区域(喀斯特、沙漠、黄土地貌等)的分形特征与地貌成因关系的研究,9J2',4,o在大多第研究屮,人们仍然主要把地貌区域视为一个整体笊分形对象,进而探讨研究区域内地形在无标度区I'冃的单一分维计算方法,或者不同区域的分维估值与复杂性对比分析,缺乏对这些地貌类型区域内部的分形特征变化的进一步研究,而这种内部变化能密更好地反映地貌形态的复杂性与地貌成因及发育过程的关系。要实现对局部分维的空间变化分析,依靠传统的分形方法存在着一定的困难,从而需要克分数维进行扩展。基于滑动窗口技术的应用,,5J61笔者提出了面向点群、线和面状对象的元分维值计算方法并初步应用在地形复杂性的DES4分析±,,8,o由于黃土高原在世界上独有的地理景观特征j直是国内外地学领域关注的研究区域。黄土地笏作为一种特殊的地貌形态,由最典型的黄土堀、黄土梁、黄土询以及纵横交错的沟壑组成,形成了各种次一级的黄土地貌形态,前期的研究也证明了黄土圮貌在空间形态、分布上具有较好的自相似性ll4JS,因而可以利用分形方法对其外表形态特征等方面进---本文来源于网络,仅供参考,勿照抄,如有侵权请联系删除---收稿日期(Receiveddate):2007-02-26;改回日期(Accepted):2(X)7-()5-05。基金项目(Fbimdatbnitem):国家自然科学基金项冃(40571120),南京师范大学重点科研基金项目(2(X)4105XCQ2B55)|NatbnalNatureScienceFoundationofChina,NQ40571120;ScientificResearchFundofNan激ngNoimalUniversitj\NQ2(X)4105XO52B55.]作者简介(Bbgraphy):龙毅(1968-),男,博士,主要研究方向为地理空间数据模型与地理信息智能化处理。E-mail:bngyi@njnueducn。[LongYi(1968-),Male,PhD,BominXuanHan,China,ResearchfieldsmainlycoveringgeospatialdatamodelandintelligentpK)cessingofgeographicalintimation]行描述。陕西黄土高原地区包括渭北高原区、陕北丘陵沟壑区、长城沿线风沙区的45个县(区),土地面积10.68XI04km',约占全省的56%,耕地175.82X1041帯,占全省525%,此地区口然地貌复杂冰土流失严重、经济相对贫困。由于陕西黄土高原包含了大部分次级黄土地貌形态组合类型,因而选取这一区域作为实验...