梯森多边形实现及在环境的研究中应用.pdfVIP

梯森多边形的实现及在环境研究中的应用 李峥 中国矿业大学（北京校区）资源与安全工程学院，北京 (100083) E-mail：hphh12@126.com 摘 要：Thiessen 多边形是空间分析的工具，是一种空间插值和空间分割的方法，可以利用 它将一个地区分割成数个单独的小区域。用这个小区域内已知站点的数据代表本区的数据， 进行环境气候分析。本文就是作者利用西北地区 1950 年以来气温和降雨资料，对西北地区 50 年代以后温度和降雨量进行分析并探讨了原因，做出未来一段时间内该地区的温度和降 雨的趋势预测。笔者首先运用Thiessen 多边形将西北地区划分为相应26 个区域，以每个采 样点的数据代表相应区域的数据。并通过最小二乘原理计算出其气温、降雨量的线性变化率。 利用MapInfo 制作了西北各地气温、降雨量变化斜率专题图。通过专题图分析，笔者发现： （1 ）西北大部分地区气温有所增加，总体平均气温1987 年至 1998 年与 1961 年至 1986 年 相比，气温高了 0.7℃；（2 ）降水量明显偏多，1987 年至2001 年降水量与 1961 年至 1986 年相比平均增加幅度在 10%至 20%之间。从而笔者得出西北地区降水稀少，气候干燥的气 候向暖湿转型的结论。 关键词：Thiessen 多边形；VB；MapInfo；专题图 1．引言 在地球上 ，人口、资源、环境、灾害是影响人类生存和发展的四大基本问题。为了保 证人类的全面、协调，可持续性发展，GIS作为计算机科学、遥感科学、空间科学、信息科 学、环境科学和管理科学等多种科学的交叉科学正在受到人类的日渐重视 [1-2] 。我们努力学 习并开发GIS软件。同时，地理信息系统已是国家信息资源的重要组成部分。地理信息技术 [3] 经过20多年的飞速发展，已经渗透到社会各个方面，促使人们生产生活方式发生深刻变化 。 而且对环境的关注日益迫切，这于人类自身生存有重大关系得问题。比如说全球变暖：它是 目前科学界关注的热点之一。气候环境与地球上整个生物圈息息相关，它的丝毫变化必将对 我们产生深远的影响，所以我们关注它。再比如说降雨量的变化：降雨的多少直接影响一个 地区的气候。以前传说中的楼兰王国就是由于缺少水分才在著名的河西走廊上消失的！所以， 我们关注气候并运用地理信息系统中的空间分析对其分析是笔者这次的主要内容。 环境和我们如此息息相关，我们就不得不多花费时间和精力来研究它，使人类和大自然 和谐相处。因此，笔者首先选用地理信息系统方面中的空间分析，使用梯森多边形对西北地 区的温度、降雨量进行分析。 首先，温度的变化对人类的影响是很大、很明显的。同时，也是与人类活动有很大联系 的，是人类自己能主动改善的。它的影响主要有温室效应，南北极的冰山和高山的冰雪融化 从而带来海平面上升淹没一些临海地区，会引起气候带的移动造成中国内陆尤其西北地区夏 季更干旱，会破坏臭氧层危害人类健康增加疾病的传染率。 尤其温度大大变化后，而气候变暖后，人们会更长时间地使用空调、电扇、冰箱等电器 设备，向居住空间释放更多的热量，使原本存在的城市热岛效应得到加强[4] 。 其次是水对人类的影响。水是人类赖以生存的不可缺少的宝贵资源。生活用水、农业用 水对干旱的西北地区尤为重要。当然降雨是补充水资源的重要途径，笔者这次就是分析的是 西北的降雨量。 文明古国、农业大国要发展离不开水，在没有现代科技时候注重降雨更为重要。即使现 在我国每生产1kg小麦需耗水1000-1500kg，每生产1kg皮棉需耗水5000kg 。这么多需要用水 的农作物更是需要关注降雨量的变化。半干旱的华北地区，干旱的西北地区都需要水资源。 -1- 综上所述，温度变化和降雨变化对古老而又现代的中国有很大的意义。