中国历史人物分布与地形起伏度的耦合关系研究

陈啟英，陈 艳

（1.贵州省自然资源勘测规划研究院，贵州 贵阳 550000；2.贵州农业职业学院，贵州 贵阳 550000）

0 引言

地形起伏度是指在一个具体区域内，区域的海拔高度和地表切割程度的综合特征[1]。地形起伏度已广泛应用于地质灾害评价、土壤侵蚀敏感性评价、冻融侵蚀敏感性评价、水土流失定量评价、人居环境适宜性评价、人口分布等领域[2-3]。郭芳芳等分析了地形起伏度、坡度与滑坡灾害之间的相关性，表明地形起伏度是影响区域滑坡发生的因素之一[4]；刘瑞娟等通过研究淮河流域土壤侵蚀的驱动机制，发现地形起伏度对土壤侵蚀具有较大影响[5]；刘新华等提取了中国水土流失地形起伏度，并运用于中国潜在水土流失评价[6]；封志明等提取了中国县域尺度的地形起伏度，分析其与人口分布的相关性，得出应将地形起伏度作为宜居环境评价指标[7]。

从国内外的研究进展来看，在全国尺度上以行政区为提取单元提取地形起伏度，并探究其与历史人物分布关系的研究尚不多见。中国作为东方文明古国，经历了多次演变和朝代更迭，在每一个朝代的各个领域都涌现了一批颇有名望的人物。从时空上追寻名人的足迹，研究中国历史人物的分布规律，对于促进人口合理布局具有重要意义。基于此，本研究以中国历史人物统计数据、1:100 万DEM 为数据源，对中国历史上涌现的历史人物分布与中国县域地形起伏度的相关性进行研究，揭示中国历史人物分布与县域地形起伏度的耦合关系，以期为人口合理布局提供理论参考。

1 数据及预处理

采用中国历史人物统计数据、中国1:100 万DEM为数据源。中国历史人物统计数据由《中国古代名人分类大辞典 卷1 帝王部/文臣部》《中国古代名人分类大辞典 卷2 武将部/后妃部/宗室部/外戚宦官部/人民起义部》《中国古代名人分类大辞典 卷3 巾帼英贤部/隐逸部/教育部/科技部/哲学部/经济部/文学部/音乐部/书法部》《中国古代名人分类大辞典 卷4 美术部/戏曲部/体育部/语言文字部/宗教部/史学部/术教部/部外部/明代更迭记录表》整理统计而得。整理汇总了中国先秦至清代时期共6314 位历史人物的籍贯、所处的朝代等数据，运用GIS 技术将6314 位历史人物按籍贯与行政区链接，得到具有空间属性的历史人物空间分布数据。

2 方法

2.1 邻域统计分析法

利用ArcGIS10.5 空间分析工具中的Zonal-Mean提取ALT、RALT 和县域内的非平地的比例（1-P（A）/A）。将上述所提取的ALT、RALT、[1-P（A）/A]等因子代入式（1）中，运用栅格计算器进行计算，可完成全国县域单元地形起伏度的最终提取。

2.2 空间自相关分析

为进一步说明中国A 历史人物分布与县与地形起伏度的相关性，采用广泛用于探索空间数据相关关系的空间自相关分析方法，对中国历史人物分布与县域地形起伏度进行空间自相关分析。通过地形起伏度和历史人物分布密度的相对比例分析两者的耦合关系[10-12]，用耦合指数I 表示。

3 结果与分析

3.1 中国县域地形起伏度分布规律

利用ArcGIS10.5 软件，通过邻域统计分析法提取县域地形起伏度，中国县域地形起伏度介于0～8 之间，区域差异显著，整体呈西部高东部低，南部高北部低。横断山区和天山山地地区地形起伏度较大，整体由横断山区和天山山地地区向两侧逐渐降低。东北平原、华北平原和长江中下游平原等地区地形起伏度较小。

以县域为单元统计中国地形起伏度（表1），地形起伏度越大，对应的平均海拔越大、平均高差也越大、而平地比例越小，反之也如此，表现出很强的规律性（图1）。

表1 地形起伏度主要参数统计

图1 不同地形起伏度下的平均海拔、高差及平地比例

由不同地形起伏度的县域单元个数及面积比例统计数据（表2）和折线图（图2）可得，中国的县域地形起伏度主要集中在0～4 之间。地形起伏度在0～0.5 之间，相对高差不超过250m，面积比例为11.42%，县域单元占总数的33.26%；地形起伏度在0～1 之间，相对高差不超过500m，面积比例为20.44%，县域单元占比为58.42%；地形起伏度在0～2 之间，相对高差不超过1000m，面积比例为50.02%，县域单元占比80.87%；地形起伏度在0～3 之间，相对高差不超过1500m，面积比例为64.60%，县域单元占比90.43%；地形起伏度在0 ～4 之间，相对高差不超过2000m，面积比例为72.68%、县域单元占比94.14%；地形起伏度在0～5 之间，相对高差不超过2500m，面积比例为79.17%、县域单元占比96.37%；地形起伏度大于6 个基准山体区域的县域面积只占总面积的20.84%，而县域单元累计频率仅为3.63%，说明中国的地形起伏度明显偏低值。

表2 县域地形起伏度分布累计频率及面积比例

图2 不同地形起伏度的县域单元及面积比例曲线

3.2 中国历史人物分布与县域地形起伏度耦合分析

通过SPSS 分析中国县域地形起伏度与中国历史人物分布的相关性（图3），结果表明，整体而言，中国历史人物分布的人数随县域地形起伏度的增加而降低；中国历史人物的分布与县域地形起伏度在0.01 水平下显著相关，R2 达0.69。由此可见，地形起伏度对中国历史人物的分布具有一定的影响。

由图4 中国不同地形起伏度上的历史名人数量累积分布曲线可得，地形起伏度对中国历史名人分布的影响较为显著。当地形起伏度为0，相应的历史人物数量占所统计总量的0.14%；当地形起伏度为1，相应的历史人物数量占所统计总量的50.86%；当地形起伏度为2，相应的历史人物数量占所统计总量的17.39%；当地形起伏度为3，相应的历史人物数量占所统计总量的21.57%；当地形起伏度为4，相应的历史人物数量占所统计总量的8.54%；地形起伏度大于4 的对应历史名人数量仅有1.50%。即中国历史人物的分布与中国县域地形起伏度有一定的相关性，中国历史人物分布的人数随县域地形起伏度的增加而降低。中国历史人物分布主要集中在地形起伏度为0～4 的地区，即地形起伏度小于4 个基准山体的地区。

图3 中国历史名人分布数量与地形起伏度的关系

图4 不同地形起伏度上人口的累积分布

将中国县区地形起伏度与历史人物对应县区分布密度的值代入式（2）中，计算出二者之间的耦合指数。结果表明：地形起伏度越大，历史人物分布密度越小，耦合指数I 越小，即中国县域地形起伏度与历史人物分布具有较明显的反相关关系。

4 结语

基 于ArcGIS10.5 软 件 的Map Algebra、Neighborhood、Zonal 等模块，提取县域单元的中国地形起伏度，对中国县域地形起伏度的分布规律、中国历史人物分布与县域地形起伏度的耦合关系进行了分析，得出以下结论。

（1）中国县域地形起伏度介于0～8 之间，区域差异显著，呈西部高东部低，南部高北部低，横断山区和天山山地地区地形起伏度较大，整体由横断山区和天山山地地区向两侧逐渐降低。地形起伏度越大，对应的平均海拔越大、平均高差也越大、平地比例越小。

（2）中国历史人物的分布与中国县域地形起伏度在0.01 水平下显著相关，R2 达0.69，呈较明显的反相关性，中国历史人物分布的人数随县域地形起伏度的增加而降低，地形起伏度越大，历史人物分布密度越小，耦合指数越小。