地形条件对河南省内各地交通发展的影响-毕业论文

南阳师范学院20XX届毕业生 毕业论文（设计）题 目: 地形条件对河南省内各地交通发展的影响 完 成 人： 班 级 学 制： 专 业： 地理信息系统 指导教师： 完成日期： 目 录摘要(1)0引言(1)1研究区域概况(2)1.1 地理位置(2)1.2区域概况(3)1.2.1 行政区划(3)1.2.2 区域地形条件(3)2数据来源(3)3研究方法(3)4结果分析(4)4.1河南省各市的地形条件(4)4.1.1坡度(4)4.1.2地表起伏度(5)4.2河南省的交通发展状况(6)4.3交通发展与地形条件的关系(8) 4.3.1 平原(9)4.3.2 山地、丘陵(10)4.3.3盆地(11)5 结论(12)参考文献(12)Abstract(13)地形条件对河南省内各地交通发展的影响 摘要：一个地方交通发展程度的好坏直接影响着当地的综合发展，制约交通发展的因素有很多，但是地形条件对交通发展的影响极其重要。本文通过资料查证与分析，从河南省各地的不同地形条件着手，在ArcGIS软件支持下，运用表面分析提取河南省各市的地形坡度信息，应用领域分析中的块统计提出和河南省各市的地表起伏度的最大值、最小值、平均值与标准差，结合历年来交通业各项指标数据，如河南省各市公路、铁路、内河通航里程，探究分析地形条件对河南省各市交通发展的影响，从而为今后交通发展的扩张提供参考依据。关键词：河南省；地形条件；ArcGIS；表面分析0 引言地形条件对一个地方的交通发展发挥着重要的作用，交通基础设施的建立也必须考虑当地的地形条件，因此地形条件与各地交通发展的关系一直是国内外学术界研究的热点之一，研究成果也相当丰富。大致可以分为两个方面，一方面是对各地交通发展的研究，例如：曹小曙等在2007年根据城市在城市体系、区域及国家发展中的重要性，资料信息的完备性、可比性及其获取的可能性，确定中国城市交通运输发展水平等级差异变动特征1。刘传明与曾菊新在2011年通过县域综合交通可达性测度方法来测度交通可达性与经济发展水平的关系2。金凤君、王娇娥于2004年以中国味区域、城市为节点的交通运输研究主要集中在交通网络与城市的发展方面，铁路交通网络的发展促进了中国交通枢纽城市、城市密集区和交通经济带的成长，并导致城市体系的迅速扩展3。曹小曙等在2005年重点探讨速度指标对中国国家干线公路网络连接的城市通达性的影响4。另一方面是地形条件对城市发展的影响，例如：通过分析自然条件中地形因素对城市建设的巨大影响，从而为城市今后空间布局的扩张提供参考依据5。上述分析基本上是分别以城市交通和地形条件对城市格局的影响为主来进行的，在分析中也会涉及到各自的内容，但是目前把两者结合起来研究分析还比较薄弱。地形条件可能影响一个地方交通方式的选择，交通道路的选址等。地形条件的有效利用与否很大程度影响着当地的交通发展状况。本文在总结上述研究经验的基础上，主要是根据河南省的地形具体情况，密切联系各市的交通发展水平，分析河南省地形条件对各地交通发展的关系，从而为政府等相关机构决策提供服务。1研究区域概况1.1 地理位置 河南位于黄河中下游，因大部分地区在黄河以南，故称河南。中国有五种地形包括高原、平原、山地、丘陵和盆地，其中河南就有四种地形分别是平原、山地、丘陵和盆地。河南地处中国中东部处于我国第二阶梯向第三阶梯的过渡地带。黄河以北有东北、西南走向的太行山，黄河以南有秦岭东延部分的崤山、熊耳山、伏牛山和外方山绵亘。东西联系的通道是黄河谷地，可以上溯关中，直达大西北和西亚地区，著名的丝绸之路向东延伸正是经过黄河谷地，现代重要的交通动脉第二条欧亚大陆桥（陇海线、兰新线）也是经过这个通道。南北之间的通道也是在山地与平原交界的地带开辟的，如古代著名的南襄通道，现代的京广线、京深高速公路等。从政区和交通地位来看，河南处于居中的位置。以河南为中心，北至黑龙江畔，南到珠江流域，西至天山脚下，东抵东海之滨，大都跨越两至三个省区。若以省会郑州为中心，北距京津塘，南下武汉三镇，西至关中平原，东至沪、宁、杭，其直线距离大都在600-800公里之间。河南承东启西、通南达北的地理位置，决定了其在全国经济社会活动中的重要地位。从历史上看，河南是各族人民南来北往、西去东来的必经之地，是各族人民频繁活动和密切交往的场所，因此，古人称：“得中原者得天下”、“当取天下之是，河南在所必争”。今天，河南境内三纵四横的铁路网、四通八达的高速公路和不断发展的航空运输，进一步强化了其交通枢纽的地位。西气东输、南水北调等国家重点工程陆续兴建，河南仍然是全国经济社会活动的中心之一。1.2 区域概况1.2.1 行政区划河南省域面积16.7万平方公里，居全国第17位，占全国土地面积的1.74%，平原盆地、山区丘陵面积分别占全省土地总面积的55.7%和44.3%。全省总人口9667万，是中国人口大省。辖17个省辖市、1个省直管市、21个县级市、89个县、48个市辖区、2123个乡镇。1.2.2 区域地形条件全省地形呈西高东低之势。省境之西耸立着太行山和豫西山脉，豫西山脉是秦岭的东延部分，秦岭进入豫西向东呈扇状展布，伏牛山是豫西山地的主体，山势雄伟高耸，海拔1000-2000米，被誉为全省的屋瓴。桐柏山脉、大别山脉拱卫于省境之南，海拔一般在1000米以下，为淮河、长江的分水岭，太行山脉与豫西山脉之间的黄河两岸分布有黄土丘陵区，豫中屹立着巍峨峻峭的中岳嵩山，省境东部为辽阔的黄淮平原。2 数据来源本论文所用数据来自Shuttle Radar Topography Mission(简称SRTM) DATA VERSION 4.1，1990至2010年中国县市统计年鉴、河南省统计年鉴，包括河南省各市1990年至2010年历年公路线路里程、2002年至2010年历年交通运输基本情况、2002年至2010历年铁路公路内河通车航里程等。3 研究方法 在ArcGIS的支持下，运用Spatial Analyst Tools下的Surface（表面分析）中的Slope工具及Extraction(提取分析)中的按掩膜提取工具，提取河南省各市的地形坡度信息、地表起伏度信息，再应用Neighborhood(领域分析)中的Block Statistics(块统计)统计出河南省各市的地表起伏度的最大值、最小值、平均值与标准差，再结合历年来交通业各项指标数据（河南省各市公路、铁路、内河通航里程），探究分析地形条件对河南省各市交通发展的影响，从而为今后交通发展的扩张提供参考依据。4 结果分析 4.1河南省各市的地形条件4.1.1坡度表1：河南省各市坡度统计指标坡度平均值坡度标准差坡度最大值郑州市3.897.1872.8开封市0.540.364.08洛阳市3.516.1546.94平顶山2.566.6174.32安阳市5.498.5768.04鹤壁市13.589.0962.6新乡市10.919.0258.65焦作市0.530.375.04濮阳市8.785.7860.35许昌市0.590.4322.58漯河市1.673.4348.02三门峡4.76.6749.75南阳市0.640.47.02商丘市0.60.47.02信阳市6.568.4856.84周口市1.753.5442.88驻马店3.635.6150.85济源市0.530.375.04从表2可以看出，河南省整体坡度变化不大,但各市坡度也有差异:其中鹤壁市、新乡市坡度平均值相对较大，分别为13.58、10.91，同时两市的坡度标准差也相对较大，分别为9.09、9.02。与此相似，信阳市的坡度也相对较大，坡度的最大值是平顶山的74.32，而焦作市、商丘市、开封市的坡度很小。 4.1.2地表起伏度表2：河南省各市地表起伏度统计指标平均起伏度起伏度标准差起伏度最大值郑州市44.544737760.59442292565开封市5.85483732阳市123.5176191.79691386658平顶山55.106754969.81325054473安阳市46.313282179.26775465730鹤壁市39.637878961.07498807349新乡市32.518155878.82362668891焦作市64.907897694.08135993631濮阳市5.853618091.91483276520许昌市20.462639335.88660546421漯河市6.553213972.22133316130三门峡149.61910884.84905043590南阳市76.066497791.6932112520商丘市6.888652032.470050079103信阳市42.136111660.36627521552周口市6.901151962.02123519545驻马店20.594607236.58286845378济源市116.219621103.5020074682从表2可以看出，河南省各市地表平均起伏度变化异常明显，离散值比较大:三门峡市地表平均起伏度约为149.6而开封市地表平均起伏度仅约5.85，同时开封市地表起伏度的变化标准差仅有2.13，表明开封市整体坡度变化不大，以平原为主，类似的有濮阳市、漯河市、周口市；三门峡市地表起伏度的变化标准差为84.85，表明三门峡市地表起伏明显，山地、丘陵相间，结合其坡度平均值表现出山地地形特征，与此类似的有济源市、焦作市、洛阳市、信阳市、南阳市。各市的起伏度标准差相差殊远，表明河南省各市的地表起伏度差距明显，从而我们可以推测：地表起伏度对河南省各市交通发展有着很明显的影响。4.2河南省的交通发展状况. 从图3可以看出：自1990年以来，河南省各市交通发展主要集中在公路、晴雨通车道路与高级、次高级路面方面；铁路、电气化道路、内河等方面发展变化不明显；公路发展高峰期主要是在2005-2006年阶段，06年之后公路线路网略有发展，呈基本饱和状态。下面分别比较2002年与2010年河南省各市的公路线路里程：单位(Km)2002年2010年全 省71741245089郑州市589812284开封市28948636洛阳市489717837平顶山市380213316安阳市433511651鹤壁市14294401新乡市349012897焦作市30957316濮阳市30006281许昌市31499161漯河市17135226三门峡市40569348南阳市749237136商丘市555422712信阳市646424207周口市529521375驻马店市438719080济源市7922222表2 河南省各市的公路线路里程从图4、图5、图6中可以看出，较2002年，2010年河南省各市的公路线路里程有很大的拓长，以南阳市、信阳市、洛阳市、商丘市等的增长幅度尤为显著；各地级市公路里程都近3-5倍增长；从2002年到2010年河南省交通里程发展指标中公路、晴雨通车道路及高级、次高级路面异军突起；各市单位面积的公路里程指数均成倍提高。4.3交通发展与地形条件的关系从图7可以看出，自2002年以来河南省各市公路密度均在上升，其中商丘市的单位面积公路通车里程增长最快，约为1.6，三门峡市增长相对较慢，约为0.58。其中商丘市的平均坡度为0.6，坡度标准差为0.4，地表平均起伏度为6.89,起伏度标准差为2.47；三门峡市的平均坡度为4.7，坡度标准差为6.67，地表平均起伏度为149.62，起伏度标准差为84.85。表明坡度、地表起伏度对公路的发展有很大的影响。从图8可以看出：公路的发展与地表起伏的呈正相关关系； 图中R表示增长趋势，R=0.3877表明地表起伏度与公路密度间关系相当密切；地表坡度在4-60度之间，单位面积的公路里程数增长较大。 图9显示：公路发展主要集中在坡度为0.5-6的区域内，表明在平均坡度小于6的情况下，公路发展相对较快，说明坡度越小相对容易促进公路的建设与发展。在不考虑各市行政区位优势因素影响下，各个市本身的地理位置、地形环境要素在某种因素下起着支配因素。河南省地势西高东低大部分市区都地处平原地带，地形为交通的快速发展提供了优良的条件，但不同市区所处的不同的地形环境也形成交通发展的不同进程，下面分析不同的地形条件对当地的交通发展的不同的影响：4.3.1 平原图10 濮阳市地表起伏度 平原是海拔较低的平坦的广大地区，海拔多在 0-500 米。由于地形的约束小，平原的一马平川，整体上来说，河南地处平原地带，加速了河南省交通的快步发展。以濮阳市为例，濮阳市平均坡度为8.78，坡度标准差为5.78，地表平均起伏度约为5.85，起伏度标准差为1.91，表明濮阳市全区域地势平坦、以平原为主；2002年濮阳市单位面积的公路里程约为0.70，到2010年发展到1.47。4.3.2 山地、丘陵山地，是指海拔在 500 米以上的高地，起伏很大，坡度陡峻，沟谷幽深，一般多呈脉状分布。山区在发展林业、牧业、旅游业、采矿业等方面具有优势；但山区地面崎岖，交通不便，不利于交通的发展。但由于某些区位因素，交通反而得以发展，下面以信阳市为例：信阳市地势南高北低，西部和南部由桐柏山、大别山构成的豫南山地，面积近7000平方公里，占全市总面积的37.1%。两山首尾相接，连成一体，蜿蜒于豫鄂边界，是江淮两大流域的分水岭。大别山在信阳境内长约200公里，东段山脊高峻雄伟，海拔在千米以上，西段宽阔低缓，以千米以下低山为主，间有丘陵分布；桐柏山在信阳境内69公里，山势高峻陡峭。中部是丘陵岗地（合肥-潢川盆地西半部分），位于豫南山地以北，明港、寨河、固始连线以南，海拔50-100米。由于受淮南水系的强烈切割和冲淀，形成高差20-40米的丘陵起伏，岗谷相间的形态组合特征。此区梯田层层，河渠纵横，塘堰密布，水田如网，酷似江南风光。北部是平原和洼地。图11 信阳市地表起伏度信阳市坡度平均值6.56，标准差为8.48，地表起伏度平均值,42.14，地表起伏度标准差为60.37，是典型的山地丘陵地形。受地形影响，2002年信阳市单位面积通航里程指数仅为0.34，到2010年剧增到1.29。由2002年的6464公里上升到2010年的24207公里。如今信阳市境内有京港高铁、京广铁路、京九铁路、宁西铁路四条国家级铁路大动脉；有京港澳高速、沪陕高速、大广高速三条国家级高速公路；有淮滨港和固始望岗港两大出海港口。再以三门峡市为例，三门峡市位于河南省西部，地处中原豫、晋、陕三省交界处，豫西重镇，东与洛阳为邻，南依伏牛山与南阳市相接，西望古城长安，北隔黄河与三晋呼应，四面环山三面水。平均坡度为4.70，坡度标准差为6.67，地表平均起伏度为149.62，起伏度标准差为84.85。到2006年底，全市公路通车里程7133公里，其中油路面里程7069公里，占总里程的99.5%。其中高速公路167公里，二级以上公路618公里，县乡公路及村级道路6054.9公里。公路密度达到68公里/百平方公里，平均每万人拥有图12 三门峡市地表起伏度公路32.3公里。全市76个乡（镇），1362个行政村全部通油（砼）路。初步形成了以连霍高速公路、国道310线和209线为主动脉，以南闫路、三洛路、郑卢路、洛卢路、西铁路等5条省道为主干线，以农村公路为支线的公路交通网络，实现了东西畅，南北通的的公路交通新格局。4.3.3 盆地图13 南阳市地表起伏度南阳盆地，2002年单位面积通航里程指数为0.28，到2010年单位面积通航里程指数上升至1.40。位于河南省境西南部。三面环山，北为伏牛山，东为桐柏山，西为丹江和唐白河间的分水岭（肖山与尖山）。盆地边缘分布有波状起伏岗地，岗地海拔140-200米，岗顶平缓宽阔，岗地间隔以浅而平缓的河谷凹地，呈和缓波状起伏。盆地中部为海拔80120米的冲积洪积和冲积湖积平原。南阳地理位置优越，交通便利。是豫、鄂、陕的交通要道。洛湛铁路（焦柳铁路）、宁西铁路在南阳交汇。沪陕高速、二广高速、日南高速、许南高速、南阳城区绕城高速、内邓高速、焦桐高速、武西高速、和临三高速（临汾至三亚）等多条高速遍布南阳各地；国道312、207、209等4条国道以及14条省道连接南阳各地。5 结论通过对河南省各地地形条件对各地交通发展的影响的研究分析，数据表明：地形条件中的坡度因子对河南省各市交通发展有一定的影响，表现在坡度相对较小的地级市公路通车里程发展相对较快；地形条件中的地表起伏度对河南省各市交通发展影响明显，主要表现在：在排除行政区位优势的影响下，地表起伏度变化低的交通发展较快；地表起伏度离差值大的交通发展相对滞后；地形条件对交通发展的影响已经在转型：2005年以前，由于国家政策、科学技术的限制，地形条件对交通的发展起着制约的作用，河南省交通网不够发达，发展缓慢；2006年以后，随着科学技术、各市经济交流与发展的双向要求，铁路网、公路网、等级公路逐渐完善，省内各市交通发展如雨后春笋，健康蓬勃翻越发展；公路、铁路、航空的飞跃的背后有着同样的共性：因地制宜、良性发展。所以在各地的交通发展上要因地制宜，利用地形特征合理安排交通设施的建立，组织空间结构，力求实现局地交通条件的改善，建设地形条件与交通发展相适应的和谐发展环境。参 考 文 献1 曹小曙,张利敏,薛德升,王大鹏. 中国城市交通运输发展水平等级差异变动特征J.地理学报, 2007.2 刘传明,曾菊新. 县域综合交通可达性测度及其与经济发展水平的关系对湖北省79个县域的定量分析J. 地理研究, 2011.3 金凤君,王娇娥. 20世纪中国铁路网扩展及其空间通达性J. 地理学报, 2004.4 曹小曙,阎小培,薛德升. 中国干线公路网络联结的城市通达性11J. 地理学报. 2005.5 地形条件对城市布局的影响的分析-以宝鸡市为例分析J. 6 陈彦光. 河南省城市交通网络的分形特征. 信阳师范学院学报. 自然科学版. 1998年第2期.7 何建中. 中国城市交通可持续发展对策, ：环境经济, 2010年第9期.8 仇亮. 浅谈太原市城市交通的可持续发展. 科技情报开发与经济. 2010年 第28期9 赵会忠. 公路交通发展指标与国民经济的关联度分析. 兰州学刊. 2008(12)10 元秀林. 河南省国民经济与公路交通发展趋势预测及相关性分析. 濮阳业技术学院学报. 2006.19(1)11 李崇良.李玲琴.薛静.宋洁. 西宁市交通运输与国民经济发展相关性分析及预测. 期刊论文. 现代经济.现代物业中旬刊. 2009(12)12 韩斌. 基于GIS的乡镇经济空间结构研究以河南省为例.The Impact Of Topography On The Transport Development Around Henan Province Abstract: a local traffic development degree will have a direct impact on the local comprehensive development, and restricted the development of traffic there are many factors, but terrain conditions on the influence of the traffic development is extremely impo