中國歷史人物分布與地形起伏度的耦合關系研究

陳啟英，陳 艷

（1.貴州省自然資源勘測規劃研究院，貴州 貴陽 550000；2.貴州農業職業學院，貴州 貴陽 550000）

0 引言

地形起伏度是指在一個具體區域內，區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用于地質災害評價、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、人居環境適宜性評價、人口分布等領域[2-3]。郭芳芳等分析了地形起伏度、坡度與滑坡災害之間的相關性，表明地形起伏度是影響區域滑坡發生的因素之一[4]；劉瑞娟等通過研究淮河流域土壤侵蝕的驅動機制，發現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性，得出應將地形起伏度作為宜居環境評價指標[7]。

從國內外的研究進展來看，在全國尺度上以行政區為提取單元提取地形起伏度，并探究其與歷史人物分布關系的研究尚不多見。中國作為東方文明古國，經歷了多次演變和朝代更迭，在每一個朝代的各個領域都涌現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律，對于促進人口合理布局具有重要意義。基于此，本研究以中國歷史人物統計數據、1:100 萬DEM 為數據源，對中國歷史上涌現的歷史人物分布與中國縣域地形起伏度的相關性進行研究，揭示中國歷史人物分布與縣域地形起伏度的耦合關系，以期為人口合理布局提供理論參考。

1 數據及預處理

采用中國歷史人物統計數據、中國1:100 萬DEM為數據源。中國歷史人物統計數據由《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/哲學部/經濟部/文學部/音樂部/書法部》《中國古代名人分類大辭典 卷4 美術部/戲曲部/體育部/語言文字部/宗教部/史學部/術教部/部外部/明代更迭記錄表》整理統計而得。整理匯總了中國先秦至清代時期共6314 位歷史人物的籍貫、所處的朝代等數據，運用GIS 技術將6314 位歷史人物按籍貫與行政區鏈接，得到具有空間屬性的歷史人物空間分布數據。

2 方法

2.1 鄰域統計分析法

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 空間自相關分析

為進一步說明中國A 歷史人物分布與縣與地形起伏度的相關性，采用廣泛用于探索空間數據相關關系的空間自相關分析方法，對中國歷史人物分布與縣域地形起伏度進行空間自相關分析。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系[10-12]，用耦合指數I 表示。

3 結果與分析

3.1 中國縣域地形起伏度分布規律

利用ArcGIS10.5 軟件，通過鄰域統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，區域差異顯著，整體呈西部高東部低，南部高北部低。橫斷山區和天山山地地區地形起伏度較大，整體由橫斷山區和天山山地地區向兩側逐漸降低。東北平原、華北平原和長江中下游平原等地區地形起伏度較小。

以縣域為單元統計中國地形起伏度（表1），地形起伏度越大，對應的平均海拔越大、平均高差也越大、而平地比例越小，反之也如此，表現出很強的規律性（圖1）。

表1 地形起伏度主要參數統計

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及面積比例統計數據（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 個基準山體區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性（圖3），結果表明，整體而言，中國歷史人物分布的人數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，R2 達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。當地形起伏度為0，相應的歷史人物數量占所統計總量的0.14%；當地形起伏度為1，相應的歷史人物數量占所統計總量的50.86%；當地形起伏度為2，相應的歷史人物數量占所統計總量的17.39%；當地形起伏度為3，相應的歷史人物數量占所統計總量的21.57%；當地形起伏度為4，相應的歷史人物數量占所統計總量的8.54%；地形起伏度大于4 的對應歷史名人數量僅有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性，中國歷史人物分布的人數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，即地形起伏度小于4 個基準山體的地區。

圖3 中國歷史名人分布數量與地形起伏度的關系

圖4 不同地形起伏度上人口的累積分布

將中國縣區地形起伏度與歷史人物對應縣區分布密度的值代入式（2）中，計算出二者之間的耦合指數。結果表明：地形起伏度越大，歷史人物分布密度越小，耦合指數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關系。

4 結語

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律、中國歷史人物分布與縣域地形起伏度的耦合關系進行了分析，得出以下結論。

（1）中國縣域地形起伏度介于0～8 之間，區域差異顯著，呈西部高東部低，南部高北部低，橫斷山區和天山山地地區地形起伏度較大，整體由橫斷山區和天山山地地區向兩側逐漸降低。地形起伏度越大，對應的平均海拔越大、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，R2 達0.69，呈較明顯的反相關性，中國歷史人物分布的人數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，耦合指數越小。