基于DEM的延河流域河网水系分形特征研究

该文以延河流域30m×30m空间分辨率的DEM为基础数据源,在Arc GIS10.2软件的水文分析扩展模块中,通过填洼、计算流向、汇流累积量,设置不同阈值,依次为100,200,300,400…1 600,间距为100,得到16组河网水系提取的结果。采用均值变点分析法,并结合流域实际河流水系形态,确定最佳汇流阈值。在此基础上,利用网格法计算延河水系分维值。结果表明:延河流域分维数为1.042,处于地貌发育的幼年期,该阶段河流深切,地势起伏大,侵蚀剧烈,易造成水土流失。本研究运用分维数对地貌发育阶段进行定量化分析,不仅有助于认识延河流域地貌发育特征,也能为流域加强水土流失保护与治理提供科学合理的指导。     

泥河沟流域生态敏感性分析评价

为摸清泥河沟流域生态系统在综合治理近30 a后的敏感性,基于GIS与多因子综合评价相结合的方法,对其生态敏感性进行分析评价。结果表明,泥河沟流域生态敏感性总体上表现出沟谷高、塬面低的空间异质性特征,生态系统极度敏感区主要分布于沟谷及沟谷两侧植被盖度低的区域;生态敏感性程度与坡度、起伏度和土壤侵蚀强度呈正相关关系,而与植被覆盖度和人类活动强度呈负相关关系;土壤侵蚀强度和土地利用类型是该流域生态系统最主要的两个影响因素。经过近20 a的自然发展,泥河沟流域生态敏感性得到较明显改善,整体上已处于较低水平,生态环境抗干扰能力增强,趋于更加稳定的状态。研究结果与方法对于重新认识和评价同类小流域生态敏感性及生态环境保护具有一定的参考和借鉴意义。     

淳化泥河沟流域地貌特征与水土保持

利用地貌形态计量方法,对淳化县泥河沟流域的黄土侵蚀地貌进行了测算和分析,从地貌学的角度出发,提出综合治理该流域水土流失的设想。     

四川盆地丘陵山区局地水系分形分维研究

通过应用ArcGIS9.3软件,选取了重庆市拔山镇的五一水系和石门水系作为研究对象,探讨分形分维理论在四川盆地丘陵山区局地水系的应用.结果表明:(1)五一水系的分支比、长度比、面积比和比降比分别为2.88,1.86,2.29和1.72;相应石门水系的Horton比分别为3.32,1.89,2.15和2.48;两水系的分维值分别为1.05和1.00,均属于初级发育水系.(2)四川盆地丘陵山区局地水系的分形分维特征不完全同于大流域水系,分支比能较精确地反映相邻级别间的水道发育程度.两水系相比较,复杂程度相对较高的五一水系的分形分维值和现有大范围、大流域分形分维研究成果间的差异更大.(3)局地水系的分形分维研究有助于深入认识局地水系,从而服务于农业小流域的水资源平衡分析,促进小流域灌排工程的合理布局,最终达到农业水资源的优化配置.     

坡面水土保持措施影响流域产汇流特性值计算与分析

以甘肃省武都地区清水沟小流域为研究对象，通过实地调查和资料分析，推求出清水沟流域产流和汇水特征值，并求得其设计洪水过程线，同时通过模拟实验验证实地勘测成果，为提出和计算流域水力类泥石流体的起动安全洪水过程线服务。     

基于分形理论的川西南山区河流与农村居民点分布关系研究

河流的分形特征反映其复杂程度,农村居民点的分形特征反映其占据空间能力的大小。基于分形理论,利用四川省西南攀西地区2010年TM影像数据及数字高程模型(DEM)数据分析攀西地区河流与农村居民点的分维值,并探析农村居民点分维值在不同临水范围内的变化。结果表明,在不同流域内河流的分维值均大于农村居民点的分维值,在河流尚处于发育阶段时,流域内水资源可被农村居民有效利用;研究区内农村居民点具有靠河分布的现象;农村居民点的最大分维值出现在不同的临水范围内,当流域内河流主干化明显时农村居民点有靠河扩展的趋势,而当水系发育程度增强后,农村居民点扩展趋势的河流导向性将变小。     

小流域地貌不同发育阶段的多重分形特征模拟研究

流域地貌形态的科学量化是研究地貌学复杂问题和流域土壤侵蚀模型研究的热点问题之一。以定雨强模拟降雨作为主要驱动力,以小流域模型不同发育时段的DEM数据为基础,利用多重分形模型计算分析了小流域不同发育阶段地貌多重分形及其参数,探讨了小流域地貌不同发育阶段的多重分形特征及其表征的流域地貌意义。结果表明:在小流域地貌发育的幼年阶段,随着地貌的不断发育,地貌奇异指数分布范围△α从第2期的0.5085增至第4期的0.6716,呈增长变化趋势,平均增长幅度为16.04%,多重分形参数△f则呈现出递减趋势,降幅为29.96%,这表明在该阶段地貌发育比较活跃,沟谷发育迅速。在小流域模型地貌发育的壮年阶段,随着小流域地貌大坡度的地貌单元不断增加,地貌表面形态复杂性和差异性增大,地貌奇异指数分布范围△α和多重分形参数△f的变化趋势与地貌发育幼年阶段基本一致,△α呈增长趋势,平均增幅度5.94%,△f呈递减趋势,平均降幅为21.34%,但二者的变化幅度明显地减小,这表明壮年阶段流域地貌发育相对趋于稳定,地貌变化趋于缓和。表明多重分形参数可以科学定量表达小流域模型不同发育阶段地貌动态演化特征及地表形态的不均匀性和复杂性,对流域地貌形态的复杂体系进行定量化研究具有重要的意义。     

基于DEM数据的羊圈沟流域水系网信息提取研究

本文以陕西省延安市羊圈沟流域为研究区,基于羊圈沟流域的SRTM-DEM数据,采用ArcGIS10.2中的Hydrology水文分析模块,对该流域的水流方向、水流长度、流量以及河网和流域分级的信息进行提取和分析,其中也确定了阈值的大小将直接影响流域水系的提取,同时验证了SRTM-DEM数据在水文分析中的应用价值,为该小流域开展的关于土体侵蚀强度以及沟道和坡面治理工程的生态安全保障技术集成的课题提供了研究基础,具有一定的参考价值。     

基于变分法的流域地貌形态分形特征量化研究

分形理论为流域地貌形态等复杂体系的定量化研究提供了一种有效T具.以室内流域模型人工模拟降雨试验和高精度摄影测量获得的模型流域不同发育时段的数字高程模型(DEM)数据为基础,采用变分法计算了流域地貌形态分形维数,并对分形维数与地貌因子沟谷密度和地面割裂度的关系进行初步探讨.结果表明:流域地貌形态在无标度区间内具有良好的分形特征,分形维数准确的反映流域地貌表面的复杂程度;流域地貌形态在流域发育的不同时段具有不同的分形维数,并且与沟谷密度和地面割裂度之间存在显著的线性关系:分形维数作为流域地貌形态分形特征的量化指标为黄土高原小流域侵蚀产沙预报模型中宏观地貌形态因子的选择提供了一种新的思路.     

陇东黄土高原沟壑区小流域生态建设综合效益分析

陇东黄土高原沟壑区东龙头沟小流域是黄河水土保持生态工程第2批重点小流域,对该流域的水土保持综合治理的蓄水保土效益,包括经济效益以及社会效益和生态效益进行了分析计算,结果表明,该流域经过5年的综合治理,各项效益显著,尤其是在经济计算期内经济效益突出,群众生产、生活条件和环境质量得到了很大提高和改善。     

从丘四区地貌形态的相似性理论分析互助县流域综合治理及坝系建设的相似性

通过对丘四区不同小流域地貌和沟坡形态的定性与定量对比分析,进一步揭示其相似与差异的状况,为流域综合治理及坝系建设提供理论依据。     

应用地理信息系统技术的地貌气候单位线汇流模型

基于地貌气候单位线理论，结合地理信息系统的特点和优势，在计算机上根据地形图进行流域沟系图的绘制，并自动提取各种地貌参数，推导出一种地貌气候单位线汇流模型．经实例验证，本汇流模型算得的流域出口流量与实际观测值较为吻合     

基于熵权灰色关联分析的小流域生态安全评价——以定西市安家沟小流域为例

以定西市安家沟小流域为例,基于压力-状态-响应(PSR)模型,选取17个指标构建小流域生态安全评价指标体系.采用熵权法对各指标赋权,利用灰色关联方法计算安家沟小流域的生态安全的关联度,得出安家沟小流域在不同时段生态安全指数,并对其发展进行一定预测.该方法具有一定的客观现实性,为小流域生态安全评价提供更科学的依据.     

基于熵权灰色关联分析的小流域生态安全评价——以定西市安家沟小流域为例

以定西市安家沟小流域为例,基于压力-状态-响应（PSR）模型,选取17个指标构建小流域生态安全评价指标体系。采用熵权法对各指标赋权,利用灰色关联方法计算安家沟小流域的生态安全的关联度,得出安家沟小流域在不同时段生态安全指数,并对其发展进行一定预测。该方法具有一定的客观现实性,为小流域生态安全评价提供更科学的依据。     

渭北高原沟壑区沟道治理工程体系配置优化研究

根据渭北高原沟壑区水土流失综合治理工程体系配置的特点。结合农业灌溉要求，将沟道水土保持工程和水利工程中的小型水库有机结合起来，运用系统工程优化理论的方法，建立了该地区小流域沟道工程体系配置的优化数学模型式。最后，以淳化县泥河沟流域沟道工程体系配置优化为例对模型的应用进行了演示。     

不同地貌量化参数与流域降雨侵蚀产沙关联性模拟试验研究

由于不同地貌量化参数各具特色,流域土壤侵蚀预报模型中地貌因子量化参数选择目前还没有统一认识.从模拟试验人手,利用分形理论、灰色关联分析方法、GIS和高精度摄影测量技术,对小流域模型次降雨相对输沙模数及相对径流模数分别与地貌分形维数、平均坡度、沟壑密度、相对高差、地形起伏度和地面破裂度6个常用地貌量化参数的关联度进行研究.研究结果表明:地貌分形维数与小流域模型次降雨相对输沙模数及径流模数的关联度明显高于其他地貌量化参数,分别达到0.804和0.895;地貌分形维数与小流域模型次降雨侵蚀产沙的定量作用关系可用指数函数很好表达.对于促进地貌分形维数在流域土壤侵蚀预报研究中的应用,提高土壤侵蚀预报模型精度和适用性具有重要现实意义.     

流域下垫面特征对多年平均径流系数的影响

【目的】分析流域地貌结构特征、土地利用/覆盖分类以及土壤物理性质对其多年平均径流系数的影响,确定影响流域多年平均径流系数的重要下垫面因子,为流域土地利用、水利工程建设、防洪减灾、水资源开发利用等人类开发活动提供科学依据。【方法】选取淮河上游23个小流域为研究对象,使用ArcGIS10.3等软件处理得到坡度、面积高程积分、曲率、河网分形维数等流域地貌结构特征因子,使用遥感图像处理软件ENVI5.1处理得到流域土地利用分类结果,并在EXCEL中对流域多年平均径流系数和各下垫面因子进行相关性分析。【结果】在流域地貌结构因子中,多年平均径流系数与平均坡度和面积高程积分关系最好,且均为正相关关系,确定性系数分别为0.485 7和0.478 6。在土地利用/覆盖方面,林地、耕地面积所占比例对多年平均径流系数有较大影响,其中林草地面积占比与流域多年平均径流系数呈正相关关系,耕地面积占比与流域多年平均径流系数呈负相关关系,确定性系数分别为0.292和0.262 3。在土壤条件方面,各因子与多年平均径流系数相关性均较为微弱。【结论】在研究区内众多地貌结构因子中,平均坡度和面积高程积分对多年平均径流系数影响最大,林地、耕地面积所占比例影响较大,土壤物理性质则影响微弱。     

清洁流域治理中水质的改良效果

为了对生态清洁流域的建设提供参考,选择沈阳市东陵区祝家青草沟小流域为研究区,以保护水源和净化水质为中心开展生态清洁小流域建设实践,以纵向多层次配置模式和水平环状结构配置模式相结合,每年6月和10月分别在流域上游和下游采集水样进行主要水质指标的测定。结果表明:经3年的治理,从建设期初到建设期末,东陵区祝家青草沟小流域水质pH值由弱酸性6.68逐渐接近7.0,氨氮含量由0.16mg/L下降到0.074mg/L,COD含量由12.21mg/L下降到5mg/L,BOD含量由3.15mg/L下降到2.3mg/L,TP含量由0.038mg/L下降到0.02mg/L,TN含量由0.36mg/L下降到0.26mg/L,水质富营养化等级为贫营养,生态清洁小流域建设模式能够有效地净化流域内水质,改善流域水环境,满足当地农业可持续发展的要求。     

中分辨率水文地貌关系正确DEM建立方法研究——以黄土丘陵区为例

以陕北延河流域的县南沟小流域为样区,利用1∶5万数字地形图和ANUDEM软件,对黄土丘陵区中等分辨率水文地貌关系正确DEM的建立方法进行研究,并从建立的DEM与基础数据比较、DEM对地形的表现能力分析及水系网络分析3个方面对DEM的质量进行了评价。结果表明,利用ANUDEM和1∶5万地形图插值建立的黄土丘陵区DEM 3个主要参数分别为:分辨率10 m,迭代次数35,第二糙度系数0.7。从建立的DEM上提取的派生等高线与原始等高线符合度高;并且对地形形态的描述和对地貌与水文关系的表现,均更加准确和真实。     

天山北坡河流的数学地貌特征及河流产沙分析初探

本文应用数学地貌方法对天山北坡五条河流建立了流域地貌数学模型。通过区域地质地貌及河流水文资料的分析,确立了它们之间的内在联系,并对人们关心的河流产沙问题进行分析。本方法对于干旱内陆区地形变化大,岩性复杂的天山地区是适用的。河流的产沙与河流流域地貌数学特征及发育阶段相对应,又与地层岩性、降水量、植被等有关。穿过有大面积中生界和第三系地层出露地区的河流,其含沙量高,侵蚀模数大。另外在新构造运动强烈地区的流域地貌数学特征值:河流比降,地形高程曲线积分值大,河流侵蚀搬运力强。