第４０卷第１１期 ２０１７年１１月 测绘与空间地理信息 ＧＥＯＭＡＴｌＣｓ＆ＳＰＡＴＩＡＬ｛ＮＦｏＲＭＡＴｌｏＮ ＴＥｃＨＮＯＬＯｔ Ｙ Ｖｏ１．４０．Ｎｏ．１１ Ｎｏｖ．，２０１７ 重庆市全域山系脉络梳理及划定工作研究 吴凤敏 ，胡 艳 ，陈 静 ，刘 建 ，郑稚棚 （１．重庆市地理信息中心，重庆４０１１２１；２．武汉大学遥感信息工程学院，湖北武汉４３００７９） 摘要：重庆属于典型的山地地貌类型，但全域山系脉络情况一直没有被全面而详细的梳理。本文研究利用 ＤＥＭ、遥感影像及其他相关资料，从生态角度出发，由下至上地提取重庆市域范围内山体、山脉，形成全市山系脉 络基础本底，对重庆市山系生态保护范围的划定及定量化研究具有重要的理论和实践意义。 关键词：重庆市；山系脉络；山体范围 中图分类号：Ｐ２３７ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７２—５８６７（２０１７）１１—０１３０—０３ Ｓｔｕｄｙ ｏｆ Ｄｒａｗｉｎｇ ｔｈｅ Ｍｏｕｎｔａｉｎ Ｓｙｓｔｅｍ Ｒａｎｇｅｓ ｏｆ Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ ＷＵ Ｆｅｎｇ—ｍｉｎ ，ＨＵ Ｙａｎ ，ＣＨＥＮ Ｊｉｎｇ ，ＬＩＵ Ｊｉａｎ ，ＺＨＥＮＧ Ｚｈｉ—ｐｅｎｇ （１．Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ Ｇｅｏｍａｔｉｃｓ Ｃｅｎｔｅｒ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ ４０１１２１，Ｃｈｉｎａ；２．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｒｅｍｏｔｅ Ｓｅｎｓｉｎｇ ａｎｄ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｗｕｈａｎ ４３００７９，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｒｅ ｉｓ ｎｏ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ ｔｈｅ ｍｏｕｎｔａｉｎ ｓｙｓｔｅｍ ｒａｎｇｅｓ ｉｎ Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ ａｌｔｈｏｕｇｈ ｔｈｅ ｇｅｏｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｃａｌ ｔｙｐｅｓ ｏｆ Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ ａｒｅ ｃｏｍｐｌｅｘ ｈｉｌｌｙ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ．Ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ ｅｘｐｌｏｒｅｓ ｔｈｅ ｍｏｕｎｔａｉｎ ｓｙｓｔｅｍ ｔｙｐｅｓ ａｎｄ ｄｒａｗｓ ｏｆ ｒａｎｇｅｓ ｏｆ ｍｏｕｎｔａｉｎｓ ｏｆ Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ ｉｎ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｓｉｇｈｔ，ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ＤＥＭ，ｒｅｍｏｔｅ ｓｅｎｓｉｎｇ ｉｍａｇｅ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｒｅｌａｔｉｖｅ ｄａｔａ．Ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｈａｓ ｇｒｅａｔ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ａｎｄ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｅｆｆｅｃｔ ｏｎ ｄｒａｗｉｎｇ ｔｈｅ ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ ｒａｎｇｅｓ ａｎｄ ｄｏｉｎｇ ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ ｒｅｓｅａｒｃｈｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｍｏｕｎｔａｉｎ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ；ｔｈｅ ｍｏｕｎｔａｉｎ ｓｙｓｔｅｍ；ｍｏｕｎｔａｉｎ ｒａｎｇｅｓ Ｉ’ ５ｌ 罱 研究基于水文特征分析方法和地形分析方法提取主 山的山脊线，以地形地貌单元结合地形因子特征（高程、 人们对山体的认知大多来源于地理学角度的“山 地”。《地理学词典中》（ＩＳＢＮ ７—５０８４—４１７５—３）给出的 目前最科学、规范的定义为：山地是许多山的总称，是一 种具有一定坡度、较大高差又互相连接、突出于平原或台 地之上的正地貌形态 类型。 坡度和起伏度）获得山体基面高度分区，提取重庆市全域 范围内山体轮廓线。然后根据地质构造特征、山体形态 特征等，划分山体、山脉和山系，形成重庆市全域范围内 山体一山脉一山系整体脉络结构。 。按此理解，山地是由多种地貌 形态和地貌类型有机组成的以山为背景的一种地域 重庆是典型的山地环境，但对山系脉络一直没有全 １研究区及方法 重庆地处四川Ｉ盆地东部，属我国陆地地势第二级阶 梯，位于东经１０５。１１ －－１１０。１１ ，北纬２８。１Ｏ 一３２。１３ ，东 面而细致的梳理，２００７年出版的《重庆市地图集》和２０１２ 年出版的《走遍重庆・城乡地图集》对重庆市域范围内的 重要山体进行了命名，但均未对山体范围进行划定 ’” 。 西宽４７０ ｋｍ，南北长４５０ ｋｍ，市域范围面积８．２４万ｋｍ 。 重庆为大巴山断褶带、川东褶皱带和川湘黔隆起褶皱带 三大构造单元交会处，地形地貌复杂，地形大致由南北向 山体范围线划定主要是基于山体基面高度提取的山体轮 廓线的优化工作，一直以来山体基面高度划定都缺乏较 为有效的方法，特别是在地形复杂的山地区域 ，而近 长江河谷倾斜。地势起伏大，平均海拔大于６００ ｍ，境内 最高处位于渝、鄂交界处的巫溪县阴条岭，海拔 ２ ７９６．８ ｍ，最低处位于巫山县东部长江流出市境的江面。 研究采用的数据包括：１：５ ０００数字线化图（ＤＬＧ）、 年来，利用数字高程模型（ＤＥＭ），采用先划定山地基面高 度分区，再提取山体基面高度的方法提取山体轮廓线取 得了较好的成果 。 收稿日期：２０１６—１０—１０ １：５０ ０００数字高程模型（ＤＥＭ）数据、Ｌａｎｄｓａｔ一８遥感影像 （分辨率１５ ｍ）、重庆市第二次土地利用调查成果（２０１２ 作者简介：吴凤敏（１９８７一），女，重庆人，工程师，硕士，２０１３年毕业于北京师范大学地图学与地理信息系统专业，主要从事遥感技术 方面的应用研究工作。 第ｌ １期 共风敏等：重庆』ｆｒ全域ｌ【Ｊ系脉络梳理及划定Ｉ 作研究 １３ １ ）、重庆市第一次水利普查成果（２０１１年）。重『人『ｉ 地貌 二次土地利用测 成果（…级、＿二级保护林地）、重庆市第 分 Ｊ 图１重庆市地貌分区图 Ｆｉｇ．１ Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ ｇｅｏｍｏｒｐｈｉｃ ｚｏｎｉｎｇ ｍａｐ 山系脉络梳 方法采川从小到夫的尺度 腱，分析 序为山体一山脉一ｉＩ１系 首先綦丁水文特征分析方法 和地肜分析方法，利 Ｉ）ＥＭ数据提取匝庆ｒｆ丁主Ｉ『Ｊ的山脊 线并进行矢蹙化，以地形地貌单兀提取山体初步轮廓线， 然后结合遥感影像、水系、林地分布及等高线密集 度对 １…本基础轮廓范 线进行修正，最后根据重庆Ｉ 地质掏 造特征以及地形地貌特 确定 庆市山体一山脉一山系 构成一具体技术路线 ２所示一 图２ 山系一山脉一山体划定技术路线图 Ｆｉｇ．２ Ｍｏｕｎｔａｉｎｓ—ｍｏｕｎｔａｉｎ ｒａｎｇｅ—ｍｏｕｎｔａｉｎ ｄｅｍａｒｃａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｒｏａｄ ｍａｐ ２山系脉络划定 ２．１ 山体划定 １）轮廓线划定 重庆是著名的“山城”，境内地貌主要划分为方１Ｉ１丘 陵区、平行岭 区、大巴山区、武陵山一大楼山 凹大 域。研究基于数字离程模型（ＤＥＭ），分别判定各分 范 用内平均高程特征，然后结合坡度、起伏度等 于进行适 当调整，获得承庆市域各地貌分 山体基面高度． ．山体轮廓线以…体基面高度为基础，提取科』应媾 高度等高线（等高线池 叮适 ｌＩ，扩展１００ ｎ１），通过地形地 貌特征结合遥感影像确定各地貌分 毖面基本等高线 以等高线为基础形成…体分区控制线，对于未 合的山 体分区控制线，则采取就近原则，寻找¨ｊ体影响地表澍盖 垂直带分布的边界线进行闭合处理。同时结合匝Ｊ火ｍ第 一次水利普查成果（河流、水库）等相关资料以及高分辨 率遥感影像进行ｔｌ ｚ体轮廓线边界平滑、修正干¨优化处理。 针对重庆市域 同，山体轮廓线提取如罔３所示，主 蛰针埘较大型的¨Ｊ体（水平投影面积大于５ ｋｍ：），对丁小 型１１Ｉ体，则根据Ｉ Ｊ１体的景ｌ脱、人文及其他相关资料判断山 体重曼程度，有选择性地提取，其余面积较小的山体则不 进行提取 （左：ＤＥＭ ５００ ＩＩ１等高线初步提取ＩＩ Ｊ体轮廓线； 右：根据遥感影像修ｌＦ…体轮廓线边界） 图３ 山体轮廓线提取及优化示意图 Ｆｉｇ．３ Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｍｏｕｎｔａｉｎ ｐｒｏｆｉｌｅ ２）命名原则 山体命名参学的资料主要有《重庆市地 集》“ 、 《走遍重庆．城乡地 集》”、《蘑庆名山地 》、１：５ ０００ 数亨线化罔（ＤＬＧ）数据（…体、山峰名），以及各类史献、 历史档案资料等其他卡｝｛关的研究成果资料 、重庆市市域 范 内山体的命 ，主要分为以下几种情况： ①对于有明确名 的Ｉｌ】１体，参考借鉴已ｊＩＩ版的相关 地图集资料对…体进行命 。 ②对于没柯｝ｊ』】确 字的山体，但山体范 内有山峰 名称的，则以最高ｉｌｌ峰 称对…体进行命名 、 ⑧对于在已ｆ¨版地 集巾，山体范围内既无明确山 体名称，同时也没有叫确Ｌ【Ｊ峰名称的，则参考１：５ ０００数 字线化网（ＤＬＧ）数据（ 体、山峰名）提取主要ｔｌ＿】体或山 峰名称。山体的命名首先选择海拔最高的山体名称，其 次选择海拔最尚的ＬＩ１峰名称 ２．２ 山脉划定 山脉是沿一定 向延伸，包括若干条山岭和山 组 成的山体，彤如拊状脉络，构成山脉主体的山岭称为主 脉，从主脉延伸…去的…岭称为支脉。主ＬＬＩ脉在走势上 连续、长度较长儿分布＿ｆ高海拔ｆ）（域，控制一Ｊ地形整体特 征和态势；支脉 结构 卡ｆｊ对短小，分布于主山脉两侧， 较好地反映了ｌｌ Ｊ ｆ）（局部变化与细节 。 山脉线表现“ｊ的具体形态与微观地形特征中的山脊 线较为相似，但山脉线更能反映整个山地 域的宏观态 势和大体形状；【Ｉ Ｊ脊线则具有精准、反映细微部分的特 点。［六ｊ此，通过棚＿爻技术手段，从山脊线…发抽取山脉 线，能保证山脉结构干¨走势的准确性与合珲性。” ，如罔 ４、图５所示 ｉｌｌ脊线提取实质 就是分水线的提取，通常采用水 文分析方法，同时结合地形特征分析，对提取结果进行优 化和完善 分水线的性质即为水流的起源点，可以通过 ｌ３２ 测绘与空间地理信息 ２０ｌ７年 地表径流模拟计算栅格汇流累积量的方法，进行分水线 提取。 （左：ＪＩ：负地形；右：山脊线） 图４水文分析法山脊线提取示意图 Ｆｉｇ．４ Ｈｙｄｒｏｌｏｇｉｃａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｒｉｄｇｅ ｌｉｎｅ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｄｉａｇｒａｍ 图５重庆市域主要山脉线划定成果 Ｆｉｇ．５ Ｔｈｅ ｍａｉｎ ｍｏｕｎｔａｉｎ ｌｉｎｅ ｄｅｌｉｎｅａｔｉｏｎ ｏｆ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ ２．３ 山系划定 重庆地跨两个地貌单元，一是方斗山以西的四川Ｉ盆 地底部，二是以东北部、东部、东南部、南部的大巴山、巫 山、七曜山、大娄山余脉等构成的盆周山地。根据形态、 成【太１、地质构造等，重庆地貌自西向东可分为４个分 ：华 蓥山一巴岳山以西为方山丘陵区，华蓥山至方斗山之间 为平行岭谷Ⅸ，东北部为大巴山区，东南部和南部为武陵 山和大娄Ｉ ｌＪ区 。重庆现今的地貌骨架，是由白 纪燕 山运动生成的川Ｉ东南褶皱带、大巴山弧形断褶带和喜山 运动生成的川中褶带、川Ｉ东褶带进一步联合、复合而成 的。经地质时期长期演化，形成现今复杂多样的地貌类 型：主要以山地、匠陵为主，可分为中山、低山、丘陵、台 地、平原五大类。 山系是Ⅸ域的主要地貌构架，也成为生物地理分布 和自然地理 域的界限。根据《中华人民共和国国家自 然地图集》《中国自然地理・地貌卷》、中国地形图及地貌 罔等，以及重庆地貌、地质构造图，参考有关文献资料．研 究将重庆市域划分为四大山系，分别为大巴ｌ』Ｉ、大娄ＬＩＩ、 武陵山、巫山一七曜山 。 重庆市域ＬｌＩ体一山脉一山系脉络结构如图６所示。 ３结束语 研究主要利用数字高程模型数据（ＤＥＭ），基于水文 特征分析方法和地形分析方法提取重庆市域范同的山脊 图６重庆市域山体一山脉一山系脉络结构图 Ｆｉｇ．６ Ｔｈｅ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆｍｏｕｎｔａｉｎ—ｍｏｕｎｔａｉｎ ｒａｎｇｅ—ｍｏｕｎｔａｉｎｓ ｓｙｓｔｅｍ ｉｎ Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ 线，结合地形地貌单元特征初步划定山体轮廓线，Ｉ司时参 考遥感影像资料、水域及林地等相关资料进行山体轮廓 线优化。然后利用相关地图集资料、ｌ：５ ０００数字线化图 （ＤＬＧ）（山体、山峰名）对划定山体进行命名。最后根据 ｒｌ 重庆市域地质构造、地形地貌特征形成重庆市域范围独 ２ ］Ｊ立山体一山脉一山体整体脉络结构，为重庆市山系生态 保护范围划定及定量化研究提供基础数据支撑。 当然，研究仍然存在一 不足需要进一步改进，一是 山体基面提取方法较为粗糙，仅参考地貌分区资料、山脊 线和山谷线确定山体基面高度，对于各地貌分 内部山 体基面高度未进行细分，导致后续划定的山体轮廓线存 在一定误差；二是山体划定以大型山体为主（水平投影面 积大于５ ｋｍ ），对于面积较小但具有重要生态、人文及景 观价值的山体未进行细致考虑。 参考文献： ［１］黄敬军，廖世贤，武鑫 江苏山体资源分布特征及保 研究［Ｊ］．中困人口 资源与环境，２０１５．２５（Ｓ１） １０４—１０８． 钟祥浩．加强人山关系地域系统为核心的山地科学研 究［Ｊ］．山地学报，２０１ｌ，２９（１）：１—５． Ｈａｎ Ｆ．，Ｚｈａｎｇ Ｂ．Ｐ．，Ｙａｔ）Ｙ．Ｈ．，ｅｔ ａ１．Ｍａｓｓ ｅｌｅｖａｔｉｏｎ ｅｆｆｅｃｔ ａｎｄ ｉｔｓ ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｔｏ ｔｈｅ ａｌｔｉｔｕｄｅ ｏｆ ｓｎｏｗｌｉｎｅ ｉｎ ｔｈｅ Ｔｉｂｅｔａｎ Ｐｌａｔｅａｕ ａｌｌｄ ＳＵＩ ｒｏｕｎｄｉｌｌｇ ａｒｅａｓ［Ｊ］．Ａｒｔｉｅ，ＡＩ１ｔａｒｅ・ ｔｉｅ，ａｎｄ Ａｌｐｉｎｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ，２０１１．４３（２）：２０７—２ｌ２． 韩芳，张百平，谭靖，等．ＬｌＪ体基面高度对欧亚大陆东南 部林线分布的影响——山体效应定量化研究［Ｊ］．地理 学报，２０１０，６５（７）：７８１—７８８． 汤国安，杨玮莹，杨昕．对ＤＥＭ地形定量因子挖掘中若 干问题的探讨［Ｊ］．测绘科学，２００３，２８（１）：２８—３２． 周毅，汤国安，张婷，等．基于格网ＤＥＭ线状分析窗口 的地形特征线快速提取方法［Ｊ］．测绘通报，２００７ （ｉ０）：６７—６９． 张朔，姚永慧，庞宁等．山体基面高度的提取方法—— 以台湾岛为例［Ｊ］．地球信息科学学报，２０１２，１４（５）： ５６２—５６８． （下转第１３６页） ｒｌ ３ ］Ｊ１３６ 测绘与空间地理信息 ２０１７生 ５结束语 本文以吉林建筑大学基础实验楼的三维扫描数据为 基础，分析了点云数据的处理过程。配合使用多种建模 软件建立三维立体模型，并通过实体模型特征边的边长 值和实际环境中对应边的边长值验证三维建模的精度， 证明了三维激光扫描仪在测量工作中的可靠性和准确 性。本次研究可以让更多的学生了解数字化测量的简便 －ｌ¨ｌｔｌ・－－＿●●■ ”Ｈ’＿Ｅ●● ＿＿…＿＿－■ｆ ｏ・－ 性和实用性，有利于推进学校从“数字校园”向“智慧校 园”转型的进程。 图７三维模型中量取特征边长值 Ｆｉｇ．７ Ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｅｄｇｅ ｌｅｎｇｔｈ ｉｓ ｍｅａｓｕｒｅｄ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ３Ｄ ｍｏｄｅｌ 参考文献： ［１］ 杨永林．我首次应用激光扫描保护大型文物遗址［Ｎ］． 光明日报，２００６—０４—０５． ［２］ 刘旭春，丁延辉．三维激光扫描技术在古建筑保护中的 应用［Ｊ］．测绘工程，２００６，１５（１）：４８—４９． ［３］ 薛亚婷．基于Ｇｏｏｇｌｅ Ｅａｒｔｈ及ＫＭＬ的数字校园设计与 实现方法研究［Ｄ］．兰州：兰州大学，２００７． ［４］马立广．地面三维激光扫描测量技术研究［Ｄ］．武汉： 武汉大学，２０ｏ５． ［５］ 吴静，靳奉祥，王健．基于三维激光扫描数据的建筑物 三维建模［Ｊ］．测绘工程，２００７，１６（５）：５７—６０． ［６］ Ｙｏｋｏｙａ Ｎ．Ｌｅｖｉｎｅ Ｍ Ｄ．Ｒａｎｇｅ ｉｍａｇｅ ｓｅｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｂａｓｅｄ ｏｎ 图８特征边长实际量取 Ｆｉｇ．８ Ｔｈｅ ａｃｔｕａｌ ｍｅａｓｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅ ｌｅｎｇｔｈ ｏｆ ｔｈｅ ｆｅａｔｕｒｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ ｇｅｏｍｅｔｒｙ：ａ ｈｙｂｒｉｄ ａｐｐｒｏａｃｈ［Ｊ］．ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃ— ｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｐａｔｔｒｅｒｎ Ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎ ｅ，１９９７， １１（６）：６４３—６４９． 算所量取特征边的中误差为±３．７ ｍｍ，该精度可满足建 筑物三维建模精度要求。 ［７］ 高志国．地面三维激光扫描数据处理及建模研究［Ｄ］． 西安：长安大学，２０１０． ［８］李敏，韩丰．虚拟现实技术综述［Ｊ］．软件导刊，２０１０，９ （６）：１４２～１４４． ［９］ 王田磊，袁进军，王建锋．三维激光扫描技术在建筑物 三维建模可视化中的应用［Ｊ］．测绘通报，２０１２（９）： ４４—４７． ［１０］杨林，盛业华，王波．利用三维激光扫描技术进行建筑 ．． 物室内外一体建模方法研究［Ｊ］．测绘通报，２０１４（７）： ２７—３０． ［编辑：肖瑞涵］ 图９特征边边长对比 Ｆｉｇ．９ Ｆｅａｔｕｒｅ ｅｄｇｅ ｌｅｎｇｔｈ ｃｏｎｔｒａｓｔ （上接第１３２页） ［８］ 杨玉来，王玉攻．手绘线矢量化技术的研究与实现 ［Ｊ］．计算机工程与科学，２０１Ｉ，３３（８）：１２８—１３１． ［９］ 罗寅。宏观山脉线抽取及其辅助技术研究［Ｄ］．西 安：西安建筑科技大学，２０１２． ［Ｍ］．西安：西安地图出版社，２０１２． ［Ｉ３］ 中华人民共和国国家地图集编纂委员会．中华人 民共和国国家自然地图集［Ｍ］．北京：中国地图ｍ 版社，１９９９． ［１０］ 西南师范大学学院科技情报室．四川地理［ｚ］．重 庆：西南师范学院学报（自然科学版）编辑部，１９８２． ［１４］ 中国科学院，中国自然地理・地貌卷［Ｍ］．北京： 高等教育出版社，１９９０． ［１５］ 中国科学院地理研究所．中国１：ｌ ０００ ０００地貌图 制图规范［Ｍ］．北京：科学出版社，１９８７． ［１１］重庆市勘测院．重庆市地图集【Ｍ］．西安：西安地 图出版社，２００７． ［１２］ 重庆市地理信息中心．走遍重庆・城乡地图集 ［编辑：吴鹏］
