DEM的秦皇岛柳江盆地大石河河流阶地旅游资源探究

赵永杰 黄 晓 邢 倩 张雪梅 李伟妙

河北师范大学汇华学院，河北石家庄 050091

引言

河流与构造活动之间有着密切的联系[1-2]，DEM按照数学矩阵的方式来描述地表形态，包含并可以从中提取丰富的地貌信息。为定量研究地表过程提供了基础[3-5]。

在柳江盆地前人对于大石河已进行深入研究，但基于DEM的研究还不是很深入。基于DEM的研究可以更直接的了解大石河构造活动，获得地貌类型准确数据，了解易发生的地质灾害，在地质公园选址和旅游活动中注意避让构造活动区域[6]。

一 区域概况

柳江盆地位于河北省秦皇岛市，有标准地质剖面、典型地质构造等地质遗迹，大石河作为该区域内最主要的河流，为山区河流，河床主要是砾石。由于多次的构造旋回，形成了柳江盆地大石河五级阶地。该地属暖温带半湿润大陆性气候，降水多集中在七八月份。因此对河流阶地的保护和防止地质灾害对人类的生产和生活至关重要。

二 研究手段

本文以柳江盆地1：50000地形图为数据基础，结合野外观测，利用Coraldraw合成野外观测图示意图（图1），用 Google Earth标出定点图（图2），找到河流阶地的野外观测数据，再使用ArcGIS软件获取高程信息，生成DEM。

图1 大石河五级阶地实地观察图

图2 大石河河流阶地定点图

三 利用DEM对大石河河流阶地进行分析

（一）利用高程分析

利用ArcGIS形成数字高程分析图（图3）：在图中白色的区域海拔高度为350—400米、灰色为300—350米、棕色为250—300米、红色为200—250米、黄色为150—200米、绿色为100—150米、浅黄色为50—100米。对比地形的数据得出在大石河地区地势总体起伏不大，相对平坦。

图3 大石河数字高程分析图

（二）利用坡度分析

利用ArcGIS做出坡度分析图（图4）：大部分地区绿色地区，代表坡度在0—0.96度之间。浅绿色代表坡度为0.96—1.94度、再浅为1.94—3.22度、颜色从上到下代表的坡度逐渐增加，红色为33.7—90.0度，且所占的面积占很大比重，说明该区域地势坡度大。从图中分析坡度变化，人们在生产生活集中在坡度较小的地方，在坡度较大的地方的开发和利用的过程中要注意因地制宜，此类坡度较大的地区可以作为旅游景区进行开发，但要注意相关基础配套设施如餐厅、卫生间等需要游客长时间停留及客流较大的区域不适合建设在此处。

图4 大石河坡度分析图

（三）利用DEM分析河流阶地

通过对柳江盆地大石河河流阶地的DEM分析，可清晰看到大石河河流的五级阶地（图5），图中深红色部分为五级侵蚀阶地，绝对高度在350—420米，黄色为四级侵蚀阶地，绝对高度在210—260米，绿色为三级侵蚀阶地，绝对高度在140—210米，二级和一级为堆积阶地，相对高度小于140米，相对高度只有15米和12米，可以直观表示间歇性构造运动形成阶地的过程。即总体以构造抬升为主，经历了5次间歇性的构造运动，三、四、五级阶地构造抬升速率大于一二级阶地，上游大于下游。

图5 大石河地区DEM图

阶地面相对较平坦，有农业活动，阶坡相对比较陡，因此地质公园选址和旅游路线应注意避让。

四 结语

在分析河流地貌高程和坡度的基础上，基于DEM的河流阶地分析解决了传统的需要多个横剖面采样点做出河流阶地位相图，再分析构造运动过程，DEM能直观分析出大石河新构造运动，同时也分析了在人类活动影响下河流阶地的利用、保护和防灾减灾等方面以及地质公园选址和旅游路线应注意避让。柳江盆地大石河河流阶地的DEM分析还可以应用到地貌学的教学中，让学生对大石河地区的DEM进行直观的观察，有助于学生对该河流阶地的理解。