中國歷史人物分布與地形起伏度的耦合關(guān)系研究

陳啟英，陳 艷

（1.貴州省自然資源勘測規(guī)劃研究院，貴州 貴陽 550000；2.貴州農(nóng)業(yè)職業(yè)學(xué)院，貴州 貴陽 550000）

0 引言

地形起伏度是指在一個具體區(qū)域內(nèi)，區(qū)域的海拔高度和地表切割程度的綜合特征[1]。地形起伏度已廣泛應(yīng)用于地質(zhì)災(zāi)害評價、土壤侵蝕敏感性評價、凍融侵蝕敏感性評價、水土流失定量評價、人居環(huán)境適宜性評價、人口分布等領(lǐng)域[2-3]。郭芳芳等分析了地形起伏度、坡度與滑坡災(zāi)害之間的相關(guān)性，表明地形起伏度是影響區(qū)域滑坡發(fā)生的因素之一[4]；劉瑞娟等通過研究淮河流域土壤侵蝕的驅(qū)動機(jī)制，發(fā)現(xiàn)地形起伏度對土壤侵蝕具有較大影響[5]；劉新華等提取了中國水土流失地形起伏度，并運用于中國潛在水土流失評價[6]；封志明等提取了中國縣域尺度的地形起伏度，分析其與人口分布的相關(guān)性，得出應(yīng)將地形起伏度作為宜居環(huán)境評價指標(biāo)[7]。

從國內(nèi)外的研究進(jìn)展來看，在全國尺度上以行政區(qū)為提取單元提取地形起伏度，并探究其與歷史人物分布關(guān)系的研究尚不多見。中國作為東方文明古國，經(jīng)歷了多次演變和朝代更迭，在每一個朝代的各個領(lǐng)域都涌現(xiàn)了一批頗有名望的人物。從時空上追尋名人的足跡，研究中國歷史人物的分布規(guī)律，對于促進(jìn)人口合理布局具有重要意義?；诖?，本研究以中國歷史人物統(tǒng)計數(shù)據(jù)、1:100 萬DEM 為數(shù)據(jù)源，對中國歷史上涌現(xiàn)的歷史人物分布與中國縣域地形起伏度的相關(guān)性進(jìn)行研究，揭示中國歷史人物分布與縣域地形起伏度的耦合關(guān)系，以期為人口合理布局提供理論參考。

1 數(shù)據(jù)及預(yù)處理

采用中國歷史人物統(tǒng)計數(shù)據(jù)、中國1:100 萬DEM為數(shù)據(jù)源。中國歷史人物統(tǒng)計數(shù)據(jù)由《中國古代名人分類大辭典 卷1 帝王部/文臣部》《中國古代名人分類大辭典 卷2 武將部/后妃部/宗室部/外戚宦官部/人民起義部》《中國古代名人分類大辭典 卷3 巾幗英賢部/隱逸部/教育部/科技部/哲學(xué)部/經(jīng)濟(jì)部/文學(xué)部/音樂部/書法部》《中國古代名人分類大辭典 卷4 美術(shù)部/戲曲部/體育部/語言文字部/宗教部/史學(xué)部/術(shù)教部/部外部/明代更迭記錄表》整理統(tǒng)計而得。整理匯總了中國先秦至清代時期共6314 位歷史人物的籍貫、所處的朝代等數(shù)據(jù)，運用GIS 技術(shù)將6314 位歷史人物按籍貫與行政區(qū)鏈接，得到具有空間屬性的歷史人物空間分布數(shù)據(jù)。

2 方法

2.1 鄰域統(tǒng)計分析法

利用ArcGIS10.5 空間分析工具中的Zonal-Mean提取ALT、RALT 和縣域內(nèi)的非平地的比例（1-P（A）/A）。將上述所提取的ALT、RALT、[1-P（A）/A]等因子代入式（1）中，運用柵格計算器進(jìn)行計算，可完成全國縣域單元地形起伏度的最終提取。

2.2 空間自相關(guān)分析

為進(jìn)一步說明中國A 歷史人物分布與縣與地形起伏度的相關(guān)性，采用廣泛用于探索空間數(shù)據(jù)相關(guān)關(guān)系的空間自相關(guān)分析方法，對中國歷史人物分布與縣域地形起伏度進(jìn)行空間自相關(guān)分析。通過地形起伏度和歷史人物分布密度的相對比例分析兩者的耦合關(guān)系[10-12]，用耦合指數(shù)I 表示。

3 結(jié)果與分析

3.1 中國縣域地形起伏度分布規(guī)律

利用ArcGIS10.5 軟件，通過鄰域統(tǒng)計分析法提取縣域地形起伏度，中國縣域地形起伏度介于0～8 之間，區(qū)域差異顯著，整體呈西部高東部低，南部高北部低。橫斷山區(qū)和天山山地地區(qū)地形起伏度較大，整體由橫斷山區(qū)和天山山地地區(qū)向兩側(cè)逐漸降低。東北平原、華北平原和長江中下游平原等地區(qū)地形起伏度較小。

以縣域為單元統(tǒng)計中國地形起伏度（表1），地形起伏度越大，對應(yīng)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，表現(xiàn)出很強(qiáng)的規(guī)律性（圖1）。

表1 地形起伏度主要參數(shù)統(tǒng)計

圖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縣域單元個數(shù)及面積比例統(tǒng)計數(shù)據(jù)（表2）和折線圖（圖2）可得，中國的縣域地形起伏度主要集中在0～4 之間。地形起伏度在0～0.5 之間，相對高差不超過250m，面積比例為11.42%，縣域單元占總數(shù)的33.26%；地形起伏度在0～1 之間，相對高差不超過500m，面積比例為20.44%，縣域單元占比為58.42%；地形起伏度在0～2 之間，相對高差不超過1000m，面積比例為50.02%，縣域單元占比80.87%；地形起伏度在0～3 之間，相對高差不超過1500m，面積比例為64.60%，縣域單元占比90.43%；地形起伏度在0 ～4 之間，相對高差不超過2000m，面積比例為72.68%、縣域單元占比94.14%；地形起伏度在0～5 之間，相對高差不超過2500m，面積比例為79.17%、縣域單元占比96.37%；地形起伏度大于6 個基準(zhǔn)山體區(qū)域的縣域面積只占總面積的20.84%，而縣域單元累計頻率僅為3.63%，說明中國的地形起伏度明顯偏低值。

表2 縣域地形起伏度分布累計頻率及面積比例

圖2 不同地形起伏度的縣域單元及面積比例曲線

3.2 中國歷史人物分布與縣域地形起伏度耦合分析

通過SPSS 分析中國縣域地形起伏度與中國歷史人物分布的相關(guān)性（圖3），結(jié)果表明，整體而言，中國歷史人物分布的人數(shù)隨縣域地形起伏度的增加而降低；中國歷史人物的分布與縣域地形起伏度在0.01 水平下顯著相關(guān)，R2 達(dá)0.69。由此可見，地形起伏度對中國歷史人物的分布具有一定的影響。

由圖4 中國不同地形起伏度上的歷史名人數(shù)量累積分布曲線可得，地形起伏度對中國歷史名人分布的影響較為顯著。當(dāng)?shù)匦纹鸱葹?，相應(yīng)的歷史人物數(shù)量占所統(tǒng)計總量的0.14%；當(dāng)?shù)匦纹鸱葹?，相應(yīng)的歷史人物數(shù)量占所統(tǒng)計總量的50.86%；當(dāng)?shù)匦纹鸱葹?，相應(yīng)的歷史人物數(shù)量占所統(tǒng)計總量的17.39%；當(dāng)?shù)匦纹鸱葹?，相應(yīng)的歷史人物數(shù)量占所統(tǒng)計總量的21.57%；當(dāng)?shù)匦纹鸱葹?，相應(yīng)的歷史人物數(shù)量占所統(tǒng)計總量的8.54%；地形起伏度大于4 的對應(yīng)歷史名人數(shù)量僅有1.50%。即中國歷史人物的分布與中國縣域地形起伏度有一定的相關(guān)性，中國歷史人物分布的人數(shù)隨縣域地形起伏度的增加而降低。中國歷史人物分布主要集中在地形起伏度為0～4 的地區(qū)，即地形起伏度小于4 個基準(zhǔn)山體的地區(qū)。

圖3 中國歷史名人分布數(shù)量與地形起伏度的關(guān)系

圖4 不同地形起伏度上人口的累積分布

將中國縣區(qū)地形起伏度與歷史人物對應(yīng)縣區(qū)分布密度的值代入式（2）中，計算出二者之間的耦合指數(shù)。結(jié)果表明：地形起伏度越大，歷史人物分布密度越小，耦合指數(shù)I 越小，即中國縣域地形起伏度與歷史人物分布具有較明顯的反相關(guān)關(guān)系。

4 結(jié)語

基 于ArcGIS10.5 軟 件 的Map Algebra、Neighborhood、Zonal 等模塊，提取縣域單元的中國地形起伏度，對中國縣域地形起伏度的分布規(guī)律、中國歷史人物分布與縣域地形起伏度的耦合關(guān)系進(jìn)行了分析，得出以下結(jié)論。

（1）中國縣域地形起伏度介于0～8 之間，區(qū)域差異顯著，呈西部高東部低，南部高北部低，橫斷山區(qū)和天山山地地區(qū)地形起伏度較大，整體由橫斷山區(qū)和天山山地地區(qū)向兩側(cè)逐漸降低。地形起伏度越大，對應(yīng)的平均海拔越大、平均高差也越大、平地比例越小。

（2）中國歷史人物的分布與中國縣域地形起伏度在0.01 水平下顯著相關(guān)，R2 達(dá)0.69，呈較明顯的反相關(guān)性，中國歷史人物分布的人數(shù)隨縣域地形起伏度的增加而降低，地形起伏度越大，歷史人物分布密度越小，耦合指數(shù)越小。