沙丘形態(tài)特征是風(fēng)沙地貌研究的重要內(nèi)容。數(shù)字高程模型（DEM）因卓越的三維地形表達(dá)能力被廣泛應(yīng)用于沙丘形態(tài)研究中。長(zhǎng)期以來(lái),受交通條件和研究方法的制約以及高大沙山分布位置的限定,對(duì)巴丹吉林沙漠沙丘形態(tài)的研究主要集中在沙漠東南部,缺乏對(duì)整個(gè)沙漠沙丘分布規(guī)律及其形態(tài)參數(shù)特征的系統(tǒng)認(rèn)知。而對(duì)整個(gè)沙漠沙丘形態(tài)特征的研究,是區(qū)域風(fēng)沙地貌形成與演化研究的重要組成部分。以巴丹吉林沙漠內(nèi)所有獨(dú)立沙丘為研究對(duì)象,利用研究區(qū)DEM數(shù)據(jù)和一種新的算法,研究了沙漠內(nèi)兩種主要類(lèi)型沙丘（橫向沙丘、星狀沙丘）的分布規(guī)律及其形態(tài)參數(shù)特征。結(jié)果表明:沙漠內(nèi)獨(dú)立沙丘大約有6 033座,高度9～433 m,高度超過(guò)350 m的巨型沙山共有53座,其中星狀沙山7座,最大高度383 m;橫向沙山46座,最大高度433 m。橫向沙丘高度與等效沙丘厚度呈正相關(guān)的線性函數(shù)關(guān)系,星狀沙丘高度與等效沙丘厚度呈正相關(guān)的對(duì)數(shù)函數(shù)關(guān)系,表明在現(xiàn)代氣候和環(huán)境條件下,橫向沙丘高度仍在增加,而星狀沙丘高度增長(zhǎng)已經(jīng)趨緩。兩類(lèi)沙丘的主軸向大都垂直于研究區(qū)主風(fēng)向NWSE。橫向沙丘起沙風(fēng)風(fēng)向單一,沙丘軸向集中在NE-SW和NNE-SSW方向;星狀沙丘起沙風(fēng)風(fēng)... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)沙漠. 2020,40(04)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：14 頁(yè)

【部分圖文】：

研究區(qū)位置及采樣示意圖

計(jì)算沙漠全區(qū)沙丘高度的目的是從整體角度了解巴丹吉林沙漠內(nèi)所有獨(dú)立沙丘的高度分布規(guī)律。研究中首先利用DEM數(shù)據(jù)提取了各沙丘的頂點(diǎn)和底點(diǎn)，隨后按照不同的沙丘類(lèi)型建立了相應(yīng)的沙丘高度計(jì)算模型。橫向沙丘的高度算法如下：(1)利用沙丘頂點(diǎn)構(gòu)建不規(guī)則三角網(wǎng)（TIN);(2)在目標(biāo)沙丘頂點(diǎn)處給定研究區(qū)的主風(fēng)向，風(fēng)向取值范圍0～360°，風(fēng)向落在不規(guī)則三角網(wǎng)的哪個(gè)三角形中，則該三角形內(nèi)所包含的沙丘底點(diǎn)即為該橫向沙丘的目標(biāo)底點(diǎn)；(3)用沙丘頂點(diǎn)高程減去目標(biāo)底點(diǎn)高程即可得到橫向沙丘的高。星狀沙丘的沙丘高度算法如下：(1)利用沙丘頂點(diǎn)構(gòu)建不規(guī)則三角網(wǎng)（TIN);(2)不需要給定風(fēng)向，所有落在不規(guī)則三角網(wǎng)內(nèi)的底點(diǎn)均為沙丘的目標(biāo)底點(diǎn)，計(jì)算沙丘高度時(shí)用沙丘頂點(diǎn)高程減去目標(biāo)底點(diǎn)高程的平均值即可得到星狀沙丘的高度。不規(guī)則三角網(wǎng)TIN的建立如圖2所示。以上算法通過(guò)IDL編程實(shí)現(xiàn)。研究中利用該算法提取了巴丹吉林沙漠內(nèi)所有獨(dú)立沙丘的位置與高度用以后續(xù)分析。2.2 沙丘形態(tài)參數(shù)的計(jì)算

巴丹吉林沙漠沙丘高度9～433 m，各區(qū)域沙丘高度差異明顯（圖3）。各區(qū)沙丘平均高度P1>P2>P4>P6>P5>P3，對(duì)應(yīng)到沙丘類(lèi)型來(lái)看，P1區(qū)復(fù)合型橫向沙山最高，平均高度為215.53 m;P3區(qū)簡(jiǎn)單金字塔沙丘最低，平均高度為71.90 m；其他幾種沙丘高度介于復(fù)合型橫向沙山和簡(jiǎn)單金字塔沙丘之間，平均高度為94.23～184.71 m。整體而言，星狀沙丘的平均高度（144.72 m）要比橫向沙丘的平均高度（119.65 m）高，這是由于高度小于100 m的新月形沙丘占橫向沙丘總數(shù)的70%左右，而高度小于100 m的簡(jiǎn)單金字塔沙丘只占了星狀沙丘總數(shù)的15%。在沙漠東部、東南部高大沙山分布區(qū)（圖3A、B、F），沙丘高度分布服從正態(tài)分布，而在沙丘高度相對(duì)低矮的沙漠西部區(qū)域（圖3C、D、E），沙丘高度服從Log‐normall分布，原因是在進(jìn)行沙丘高度統(tǒng)計(jì)時(shí)，P1、P2和P6區(qū)高大的復(fù)合型沙山上次生小沙丘未計(jì)入沙丘高度統(tǒng)計(jì)中。從沙丘高度的跨度來(lái)看，復(fù)合型沙丘高度跨度最廣，沙丘高度最高超過(guò)了350 m，而簡(jiǎn)單的橫向沙丘與金字塔沙丘高度跨度較小，沙丘高度均未超過(guò)240 m。以100 m作為高大沙山與低矮沙丘的分界線，則各區(qū)擁有的高大沙山數(shù)分別為P1區(qū)有512座、P2區(qū)有534座、P3區(qū)有35座、P4區(qū)有530座、P5區(qū)有1 110座、P6區(qū)有349座；沙漠全區(qū)高度超過(guò)350 m的巨型沙山共有53座，其中星狀沙山有7座，最大沙丘高度為383 m，均分布在P2區(qū)；橫向沙丘有46座，最大沙丘高度為433 m，均分布在P1區(qū)。巴丹吉林沙漠沙丘密度從沙漠邊緣地區(qū)向沙漠腹地逐漸減小，且沙漠北部沙丘密度高于沙漠南部沙丘密度（圖4）。高度超過(guò)300 m的復(fù)合型沙山主要分布在沙漠東南緣雅布賴(lài)山前，其中復(fù)合型橫向沙山主要分布在39°30′—40°05′N(xiāo)、102°10′—102°50′E的區(qū)域范圍內(nèi)，區(qū)內(nèi)沙丘最高能達(dá)到433m，平均沙丘高度為270 m；而復(fù)合型金字塔沙丘主要分布在39°30′—39°40′N(xiāo)、102°00′—102°30′E的區(qū)域范圍內(nèi)，區(qū)內(nèi)沙丘最高能達(dá)到383 m，平均沙丘高度為229 m。整體來(lái)看，沙丘高度從沙漠腹地向沙漠邊緣地區(qū)遞減。

【參考文獻(xiàn)】：
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