山地GIS
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070503-地图学与地理信息系统

山地GIS

兰州大学学士（1983），
北京大学硕士（1985），
中国科学院地理研究所博士（1992，导师赵松乔)

-- 研究生

-- 博士

德国波恩大学访问学者（1994-1995），
德国马普学会客座科学家（1999）。；
美国罗德岛大学访问学者（2012.8-9）

山地GIS研究组 

2010年获得国家科学基金重点项目（基于垂直带的山体效应定量化研究，41030528），全面解决了山体效应（Mass elevation effect）的科学问题和应用问题，构建了山体效应的概念模型和数字模型，提升了山地垂直带理论和方法研究。出版了《山体效应研究》（中国环境出版社，2015）。

资源与环境信息系统国家重点实验室山地GIS研究组在地学信息图谱思想指导下，融合了现代信息技术方法，使山地垂直带谱在集成、显示和分析方面得到了巨大发展，将山地垂直带谱研究推向了新的高度和新的阶段。主要内容包括垂直带的科学定义和分类、垂直带谱数据模型、垂直带谱数字集成的地理科学基础与方法、垂直带空间规律分析和解释等。“中国山地垂直带数字集成与分析”（Integration of Data on Chinese Mountains into a Digital Altitudinal Belt System）在 Mountain Research and Development 2006年2期上的发表，说明我们的数字山地垂直带谱研究方法和体系得到了国际山地协会的全面认可；我们还根据大量数据分析，提出了“多尺度山地垂直带二次曲线分布模式”。在中国地理学会2007年会（南京）上，应国家自然科学基金委地学部邀请，在基金委主持的第一分会场“地理学在地球系统科学中的地位、作用与融入”上作了专题报告“山地垂直带信息图谱研究”。受国家自然科学基金委地学部和中国科学院资环局邀请，在中国山地科学发展战略研讨会（成都，2008.1.17-18）上作了“数字山地垂直带谱研究理论与方法”报告。这些都说明，在数字山地垂直带谱方面进行的创新研究得到了国内外的充分认可。

数字山地垂直带谱研究理论与方法的创建是自然地理学特别是山地地理与GIS的一次成功融合，体现了地学信息图谱的战略构想。随着欧亚大陆山地垂直带谱的数字集成和分析的完成，下一步研究就是全球山地垂直带谱的数字集成与分析。创新点表现为如下方面：
（1）给出了山地垂直带的地理学定义，提出了垂直带谱3级分类体系、5级生态分类，分析了垂直带谱7种空间变化的基本模式，还首次展示了区域（山系）垂直带数据结构表。这是山地垂直带谱研究的高层次的概括和提升，为山地垂直带谱数字集成和未来研究奠定了概念框架（《地理学报》，2003年2期）。这是从传统山地垂直带研究向数字山地垂直带谱研究的重要转折点。
（2）首次归纳出我国31种基带（水平自然地带）、32种垂直带类型（MRD，2006.2）；并实现了基带与世界植被/气候单位Climate regime的连接。这有助于结束垂直带（谱）分类详细程度不一、体系比较混乱的局面，形成统一分类体系。这是进行我国山地垂直带谱数字集成的前提之一。没有这种标准化体系，山地垂直带谱的数字化集成就难以成功进行。
（3）山地垂直带谱数据模型的创建：将我国基带、垂直带分类体系及其基本的空间关系，基带高度，垂直带的厚度，山系及地理位置等，适当地汇于一张二维表格，就可以利用绘制柱状图的功能,实现山地垂直带谱的数字化显示。它是基本的垂直带数据模型。是山地地理与地理信息技术的巧妙结合。正是它的构建，在山地垂直带谱与GIS之间搭起了一座桥梁，使数字山地垂直带谱研究成为可能，为全球山地垂直带谱的数字集成奠定了重要的方法基础。更重要的是，使我们获得了面向全球的“武器”和胆量。
（4）中国山地垂直带谱信息系统研制：以山地垂直带数据模型为核心模块，通过GIS二次开发，将遍布全国的239条山地垂直带谱进行了数字化集成，开发了中国山地垂直带谱信息系统（1.0）及升级版本（2.0）(《地球信息科学》，2005年2期，2006年2期)。它已经成为我们认识和分析山地垂直带（谱）空间规律的重要基础和工具。C. Körner（2007）在其重要论文（发表在影响因子为15的刊物Trends in Ecology and Evolution）中引用了我们的研究方法，认为我们的方法使垂直方向上植被与气候关系的宏观比较成为可能。
（5）山地垂直带谱空间变化规律的分析：包括定性模式及大陆尺度山地垂直带数字分析。特别是利用开发的中国山地垂直带谱信息系统进行分析。结论表明，两次曲线模式是重要的山地垂直带空间模式。为此，提出了大陆尺度山地垂直带二次曲线模式的假说（MRD 2006年2期170页）。使我们对山地垂直带谱空间规律认识达到了新的水平（地理学报2003年2期；山地学报2006年2期）。
（6）为了获得山地垂直带的连续和完备信息，研究组已经尝试了基于MATLAB的带谱信息提取和基于.NET的原型系统研制，开发出独立的系统平台“山地垂直带数字识别系统”（MABsDIS） 1.0。其中设计了山体单侧模式、单峰模式、多峰模式及垂直带信息图谱的建立模式等。输入参数格式主要为文本文件（.txt），输出包括文本矩阵、各种格式的图片等。系统以模块化工具条的形式组织，能够提供对带谱数据的预处理、不同带谱模式的自动识别、垂直带界线提取及函数拟和、垂直带谱的多样化显示和输出、带谱颜色和图例的设置等功能。信息图谱构建模块：能够交互式的输入带谱数据文件、DEM文件；选择需要绘制的图谱模式，比如剖面散点图式、山顶辐射图式、带谱上下限图式等。另外，还可以选择不同幂次的多项式进行曲线拟合；可以将每个垂直带单独进行显示，也可以将几个垂直带显示在一个图中，进行对比分析。山地垂直带（谱）连续信息的提取、显示和分析已经有了较好的基础。进一步工作定能在这方面取得大的好的成就，在提高山地垂直带识别精度方面有所突破。
（7）已经完成了欧亚大陆山地垂直带谱的数字集成（山地学报, 2008年6期），正在进行全面的分析。关于林线的数据，已经超过1000个点。欧亚大陆山地垂直带谱的数字集成与分析，为世界山地垂直带谱数字集成与多尺度空间模型研究奠定了决定性基础。 

山地GIS小组近期发表和完成的相关工作： 

（1）张百平、姚永慧. 山体效应研究. 中国环境出版社,2015.
（2）张百平等. 山地垂直带信息图谱研究. 环境科学出版社,2009.
（3）Zhang Baiping, Wu Hongzhi, et al. Integration of Data on Chinese Mountains into a Digital Altitudinal Belt System. Mountain Research and Development. 2006, 26(2): 163-171. (SCI检索)
（4）Sun Ranhao, Zhang Baiping, et al. A multivariate regression model for predicting precipitation in the Daqing Mountains. Mountain Research and Development. 2008, 28(3): 318-325. (SCI检索)
（5）张百平，许娟，等. 中国山地垂直带数字集成及基本规律分析. 山地学报, 2006, 24(2): 144-149
（6）张百平, 谭娅, 武红智. 中国山地垂直带信息系统的设计与开发. 地球信息科学, 2005, 8(2): 20-24.
（7）张百平、谭娅等. 天山数字垂直带谱体系与研究. 山地学报, 2004, 22(2): 184-192.
（8）张百平，等. 数字山地垂直带谱及其体系的探讨. 山地学报，2002, 20(6).
（9）武红智, 张百平, 等. 山地垂直带谱信息系统应用分析与技术改进. 地球信息科学, 2006, 8(2):46-48.
（10）许娟, 张百平, 等. 阿尔金山-祁连山垂直带谱及地学解释. 地理研究, 2006, 25(6):977-984.
（11）孙然好，张百平，等. 山地垂直带的数字识别探讨. 遥感学报, 2008, 12(2): 135-141.
（12）张百平，周成虎，陈述彭. 中国山地垂直带信息图谱的探讨. 地理学报, 2003, 58(2): 163-171.
（13）张百平. 山地垂直地带谱. 陈述彭(主编):地球信息科学. 高等教育出版社,2007.
（14）谭靖,张百平,等.欧亚大陆山地垂直带谱数字集成框架.山地学报, 2008, 26(6): 641-651.
（15）中国山地垂直带谱信息系统(v1.0,v2.0)研制（2004）。
（16）山地垂直带谱数字识别系统（v1.0）研制（2008）。
（17）欧亚大陆山地垂直带谱信息系统（2009）。 

中国地理学会山地分会委员
中国科学探险协会常务理事；
《Journal of Mountain Science》（SCI-E）、《山地学报》、《地理科学》、《地理科学进展》、《干旱区研究》、《干旱区地理》、《Journal of Arid Land》编委。

   

中华人民共和国科学进步二等奖（2009-J-252-2-09-R10）。
中国科学院自然科学二等奖(编号99Z-2-005-2-05).
贵州省科学技术进步奖三等奖（编号2004J-3-13-2）

   

(1)Zhang Baiping, Wu Hongzhi, et al. Integration of Data on Chinese Mountains into a Digital Altitudinal Belt System. Mountain Research and Development. 2006, 26(2): 163-171. (SCI检索)
(2)Sun Ranhao, Zhang Baiping(通讯作者), et al. A multivariate regression model for predicting precipitation in the Daqing Mountains. Mountain Research and Development. 2008, 28(3): 318-325. (SCI检索)
(3)Zhang Baiping, et al. Human-induced changes to biodiversity and alpine pastureland in the Bayanbulak region of East Tianshan Mountains. Mountain Research and Development, 22(4):383-389, 2002. (SCI检索)
(4)Zhang Baiping, et al. Sustainably managing montane forest in arid mountain regions: The Oytag valley of West Kunlun. AMBIO, 31(6):493-495, 2002. (SCI检索)
(5)Zhang　Baiping. Geoecology and sustainable development in the Kunlun Mountains, China. Mountain Research and Development, 15(3):283-292, 1995. (SCI检索)
(6) Zhang Baiping, Mo Shenguo, et al. Urbanization and De-urbanization in Mountain Regions of China. Mountain Research and Development, 2004, 24(3): 204-207. (SCI检索)
(7) Zhang Baiping, Xiao Fei, et al. Combating the fragile karst environment in Guizhou, China. AMBIO,2006(2). (SCI检索)
(8) Zhang Baiping, et al. Biodiversity and conservation in the Tibetan Plateau. Journal of Geographic Science, 2002,12(2):135-143.
(9) 张百平，周成虎， 陈述彭. 中国山地垂直带信息图谱的探讨. 地理学报，2003, 58（2）：163-171.
(10) 张百平，等. 数字山地垂直带谱及其体系的探索.山地学报，2002, 20（6）：660-665.
(11) 张百平，等. 中国西部山区发展的一般模式. 山地学报，2002, 20（4）：394-400.
(12) 张百平，等. 干旱区山地森林的发展模式研究. 地理科学,2003, 23(1):19-24.
(13) 张百平，等. 贵州森林资源动态变化.地理研究,2003, 22(6):725-732.
(14) 张百平，等. 天山数字垂直带谱体系与研究. 山地学报, 2004, 22(2).
(15) Zhang Baiping, Wu Hongzhi, et al. Protecting the national parks and the world heritage sites in China: challenge and strategy. Journal of Geographical Sciences, 14, supplement (2004), 87-90.
(16) Zhang Baiping, et al. Digital spectra and analysis of mountain altitudinal belts in the Tianshan Mountains, China. Journal of Mountain Science, 2004, 1(1): 16-26.
(17) 张百平，等. 中国山地垂直带信息系统设计与开发。地球信息科学2005, (7)1:20-24.

（1） 当代地理学方法(译)，Key Methods in Geography，商务印书馆，2012-06，第1作者
（2） 大美阿尔金，The Beauty of the Altun Mountains in Xinjiang，大百科全书出版社，2012-05，第1作者
（3） 山地垂直带信息图谱研究，Digital Integration and Patterns of Mountain Altitudinal Belts，环境科学出版社，2009-12，第1作者
（4） 数字贵州--技术方法与案例研究，Digital Guizhou--Case Study of Techniques and Methods，环境科学出版社，2004-06，第1作者
（5） 喀喇昆仑山-昆仑山地区土壤，Soil Geography of the Karakorum and Kunlun Mountains，环境科学出版社，2000-07，第3作者

1、国家科技基础资源调查专项“中国南北过渡带综合科学考察”（编号：2017FY100900；执行时间：2017-2022）；

2、国家自然科学基金重点项目“基于垂直带的山体效应定量化研究”（编号：41030528；执行时间：2011-2014）；

2、国家自然科学基金项目“山地垂直带的高精度提取与坡向效应”（编号：40971064；执行时间：2010-2012）；

1、国家自然科学基金重点项目“基于垂直带的山体效应定量化研究”（编号：41030528；执行时间：2011-2014）；

2、国家自然科学基金项目“山地垂直带的高精度提取与坡向效应”（编号：40971064；执行时间：2010-2012）；

3、973专题“干旱区荒漠化趋势及环境效应”（2009-2012）；

4、茅台基金“酿酒高梁面积与产量估算”（2010-2012）。

已指导学生

武红智  博士研究生  070503-地图学与地理信息系统  

朱运海  博士研究生  070503-地图学与地理信息系统  

许娟  博士研究生  070503-地图学与地理信息系统  

肖飞  博士研究生  070503-地图学与地理信息系统  

莫申国   博士研究生  070503-地图学与地理信息系统  

孙然好  博士研究生  070503-地图学与地理信息系统  

谭靖  博士研究生  070503-地图学与地理信息系统  

薛振山  博士研究生  070503-地图学与地理信息系统  

现指导学生

韩芳  博士研究生  070503-地图学与地理信息系统  

庞宇  博士研究生  070503-地图学与地理信息系统  

赵芳  博士研究生  070503-地图学与地理信息系统