地貌(Landform)是地球表面各种形态的总称。
地球表面是不平坦的,具有一定的起伏。这些起伏规模不等,形态各异,构成了地貌学的研究对象。传统地貌学(Geomorphology)是介于地质学与自然地理学之间的一门边缘学科,它是研究地表形态特征、成因、发展演化和分布规律的学科。
地貌形态虽复杂多样,但都可以用点、线、面等基本要素来描述。如图1-1所示,用地貌面、地貌线、地貌点来描述地貌体,构成一幅简单的地貌示意图。地貌面又称地形面,是一个复杂的平面、曲面或者波状面。地貌线是相邻地貌面的交线。地貌点是地貌面的交点或者地貌线的交点,例如山顶点、洼地最低点。
图1-1地貌要素的辨别
①地貌面;②地貌线;③地貌点
地貌形态的描述可分为文字描述、参数描述和图件描述。
(1)地貌形态的文字描述,是指利用文字语义表述地貌体的形态、成因、物质组成和空间分布等。其中,文字描述地貌体的平面形态(投影在平面坐标系上的轮廓),可以用几何图形和常见物体的图案形象地描述,如图1-2所示,黄河在平面坐标系上的投影为形似汉字“几”的曲线。
图1-2 黄河“几”字形态
(2)也可对地貌形态要素进行测量,运用其得出的参数数据对地貌体进行具体描述。常用的地貌形态参数包括高度、坡度、切割密度、切割深度、直径、扁率、长轴、短轴、面积、延伸性、弯曲程度等。
(3)把描述地貌形态特征的文字和参数通过地图的形式表现出来,即为地貌形态的图件描述,可以用地形图、地貌图来表达。
地貌体沿其延伸方向的垂直方向自上而下切开的断面称为横剖面(图1-3,AB)。对于正地貌,表述的内容有顶面、剖面形态特征,主要有坡形、顶面与坡面、坡面与坡面之间转折、坡面长度、坡度、高度、对称性等形态指标;对于负地貌,表述底面、坡面坡形、底面与坡面、坡面与坡面之间转换,以及地貌面起伏变化、底面宽度等。
沿地貌延伸方向自上而下切开的断面称为纵剖面(图1-3,CD)。纵剖面表述地貌体纵向的起伏特征(如山岭或谷地),起伏变化及大小、坡降,以及投影在平面上的线性和带状等地貌特征。
图1-3 河流剖面示意图
高度指标是地貌最重要的指标之一,对于说明整个地球以及各个区域的或是单体的地貌起伏特征具有重要意义。高度指标主要分为海拔高度和相对高度。海拔高度是山岳和平原一类大地貌分类的主要依据。相对高度是两个地貌体之间的比较高差,如阶地面与河床平水位之间高差,溶洞底部与河床高差等。相对高度是判断地貌形成先后顺序的重要依据。
坡度指地貌形态某一部分地形面的倾斜度。倾斜度只是地表某一点的切线与水平面之间(夹角)的锐角值。坡度按等级可划分为:陡坡(坡角>50°)、中等坡(坡角25°~50°)、缓坡(坡角<25°)。坡度一般在野外测量,对研究坡地地貌以及地质灾害有重要价值。
地形图是地貌信息载负和传输的可视化工具之一。等高线指的是地形图上高程相等的各点所连成的闭合曲线,在等高线上标注的数字为该等高线的海拔高度。等高线按其作用不同,分为首曲线、计曲线、间曲线与助曲线四种(图1-4)。
(1)首曲线,又称基本等高线,是按规定的等高距测绘的细实线,用以显示地貌的基本形态。
(2)计曲线,是加粗等高线,从规定的高程基准面算起,每隔4个等高距将首曲线加粗为一条粗实线,以便在地图上判读和计算高程。
(3)间曲线,即半距等高线,是按1/2等高距描绘的细长虚线,主要用以显示首曲线不能显示的某段微型地貌。
(4)助曲线,又叫辅助等高线,是按1/4等高距描绘的细短虚线,用以显示间曲线仍不能显示的某段微型地貌。
图1-4 等高线地形图
地形图上的等高线不仅是地表相同高程点的连线,而且表示出地表任一点的高程。等高线的排列、疏密、弯曲形式、弯曲方向、延伸方向表示出地貌形体特征。通过等高线分析地貌具有如下规律性(图1-5)。
图1-5 等高线地形图分析地貌的规律
(1)一组没有明显弯曲的等高线,即等高线延伸比较平直且相互间距离相等,表示地貌面(坡面)平坦、等倾斜,形态简单。
(2)等高距相同的情况下,等高线越密,即等高线平距越小,地面坡度越陡,等高线重合处为悬崖;反之,等高线越稀,即等高线平距越大,地面坡度越缓。
(3)山顶处等高线闭合,且数值从中心向四周逐渐降低;盆地或洼地处等高线闭合,且数值从中心向四周逐渐升高。
(4)山脊是等高线凸出部分指向海拔较低处;山谷是等高线凸出部分指向海拔较高处;鞍部则是正对的两山脊或山谷等高线之间的空白部分。
(5)等高线弯曲(转折)尖锐,表示山顶或者谷底尖锐狭窄;等高线弯曲(逐渐转折)圆滑,表示山顶或者谷底为圆弧状;等高线弯曲(转折)平滑,表示山顶或者谷底宽平。
专门地貌图(Special Geomorphologic Map)是为了解决某一实际问题或研究地貌专门问题而绘制的地貌图,如砂矿地貌图、滑坡图、坍陷分布图,以及其他为找矿、水文地质、工程地质、海港建设、航运等服务的地貌图。它用静态和动态、平面和多维空间、多种媒体、虚拟现实等各种形式来表示地貌,用多边形图形表示地貌形体、地貌分布与空间组合,赋予多边形图形地貌属性。
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