【ESSD】| 南京师范大学:1弧秒突破!最新全球基本地貌单元震撼发布,中国成焦点!

文摘   2024-11-29 20:00   重庆  

🌍全球基本地貌单元:基于1弧秒分辨率多源数字高程模型的全球地貌数据集

地貌是地球表面的基本组成部分,塑造了地球表面过程的基础。随着地球观测技术的不断进步,高分辨率遥感影像和数字高程模型(DEM)等数据的获取,全球地貌分类和理解变得愈加重要。虽然这些技术带来了更高分辨率的数据,但全球范围内约1弧秒(大约30米)分辨率的地貌数据仍然匮乏,制约了更精细尺度的地貌学研究。为此,最新的研究提出了一个创新的全球地貌分类框架,并发布了全球基本地貌单元(GBLU)数据集,该数据集在全球地貌数据集中具有较高的分辨率,填补了这一空白。







英文题目:Global basic landform units derived from multi-source digital elevation models at 1 arc-second resolution

中文译名:基于1弧秒分辨率多源数字高程模型得出的全球基本地貌单元

发布时间:2024年11月27日

发表期刊Earth System Science Data

第一作者:Xin Yang et al

第一单位:南京师范大学

DOI:10.5194/essd-2024-401



要点解析


  1. GBLU数据集:全球最高分辨率的地貌数据集之一

    研究团队构建了一个基于1弧秒分辨率的数字高程模型(DEM)的全球基本地貌单元(GBLU)数据集。这一数据集将地球表面的地貌类型划分为三层,共26个类别,形成了独立的地貌单元(地貌块),提供了精确的地貌类型和分布信息。

  2. 改进的全球地貌分类框架

    该研究提出的全球地貌分类框架,结合了地貌本体论和关键衍生物,平衡了减少局部噪声与保留地貌细节之间的矛盾。与现有的全球地貌数据集相比,GBLU显著提高了对地貌细节的捕捉能力,能够更精确地描绘地貌边界。

  3. 中国地貌多样性的突出地位

    研究发现,中国在全球地貌多样性中占据显著地位,特别是在亚洲,与其他大陆相比,地貌分布呈现出明显的异质性。这一发现强调了中国在全球地貌研究中的独特性,为进一步探索地貌与气候、土地覆盖等因素之间的关系提供了新视角。




主要发现


01 全球地貌单元的分布和多样性 🌎

GBLU数据集为全球范围内地貌单元的组成和分布提供了重要信息,可以进行区域和大陆之间的对比分析。分析结果显示,亚洲的地貌表现出明显的异质性,而中国则在地貌多样性方面具有特别的突出表现。

02 高分辨率地貌单元的准确表达 🗺️ 

GBLU数据集提供了较为精细的地貌单元分类,改进了以前数据集在地貌细节表达上的不足,使得更精确的地貌特征提取和应用成为可能。通过这种高分辨率的地貌单元数据,科学家可以更好地研究地球自然资源,并进一步推进地球科学研究。

03 数据可广泛应用于多个学科 📊

GBLU数据集适用于地理、地质、生态学和水文学等多个学科领域。其高分辨率与现有的遥感数据相近,便于与其他数据集结合使用,在地貌学、气候变化、自然资源管理等领域具有广泛的应用前景。

【数据获取】

完整的数据集可在深时数字地球地貌平台和 Zenodo 上获得:

https://doi.org/10.5281/zenodo.13187969



研究总结


本研究通过提出创新的全球地貌分类框架,并发布了GBLU数据集,为全球地貌研究提供了一个高分辨率、全面的基础数据集。GBLU通过将地球表面的地貌单元划分为三层并精细化表达地貌类型和分布,极大提高了地貌细节的捕捉能力。在比较分析中,GBLU展示了比之前的数据集更高的准确性,尤其在亚洲和中国地区地貌分布的精细描绘方面。

这一数据集不仅为地球表面过程、气候与土地覆盖关系的研究提供了基础,还能够支持全球范围内的自然资源调查和地貌特征的定量分析。GBLU数据集是目前全球地貌学研究的重要工具,为进一步推动地球科学领域的研究和应用提供了强有力的数据支持





图解科学突破

图1. 本研究中使用的全球地貌分类工作流程。

图2. 计算方法说明。

图3.基于窗口分析的地形计算的不确定性图4. 30m分辨率全球地貌基本分类结果。

图5. 地貌分类结果与遥感影像对比。

图6. GBLU与RefData1-4的比较。

图7. GBLU 项目与全球山地生物多样性评估 (GMBA) 项目的比较。

图8. 亚马逊河流域现有地貌测绘数据集的GBLU分类结果

图9. 大陆和国家尺度的面积和比例面积统计。

图10. 地貌类型与气候和土地覆盖的关系。





表1. 数据来源和属性。

附表. 全球基本地貌类型划分。

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