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人工降雨条件下坡耕地地表糙度的时空变异分布研究 总被引:3,自引:0,他引:3
水蚀过程中地表糙度变化研究,特别是微地表条件下水蚀过程中地表糙度的分布及变化特征的研究是土壤侵蚀学科领域的前沿问题,目前仍处于不断的探索与发展阶段.本文试图通过对陕西省杨凌区农耕地土壤进行固定坡度和雨强下不同耕作措施的室内人工降雨试验,建立微地形条件下高精度的DEM并进行分析,探讨地表糙度在水蚀过程中的时空变异分布.结果表明:(1)人为耕作对坡面地表糙度的整体分布状态和坡面高程空间分布状况的影响显著;(2)降雨对等高耕作、人工锄耕、人工掏挖耕作措施的高程分布有一定的影响,并且高程变化量的最大值均出现在坡面的下部;(3)在降雨侵蚀的产流前后,坡面糙度的空间变化最大,而产流后糙度的空间变化趋于平稳.研究结果初步揭示了微地表条件下地表糙度的时空变异状况,并可为进一步分析不同坡度、不同雨强条件下地表糙度的综合研究奠定基础. 相似文献
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地表糙度与径流水力学参数响应规律模拟 总被引:7,自引:2,他引:5
为了明确地表糙度与坡面径流特征及其水力学参数之间的相互作用,通过模拟人工锄耕、人工掏挖、等高耕作和对照组直型坡等4种不同糙度的地表,在室内模拟降雨条件下,对不同糙度坡面上的径流特征和水力学参数(雷诺数、弗劳德数、阻力系数和水流剪切力)以及降雨前后地表糙度的变化进行了测量与计算。结果表明,雨前雨后各措施坡面的地表糙度为:等高耕作人工掏挖人工锄耕直型坡。相同雨强和降雨历时下,不同糙度坡面其径流特征差异显著。初始地表糙度越大的坡面,径流越容易稳定在层流状态;反之,径流越倾向于往紊流发展。对人工锄耕、人工掏挖、等高耕作3种耕作措施来说,在相同雨强和降雨历时下,初始糙度越大的坡面,其断面流量、径流量和产沙量越小。坡面初始地表糙度越大,径流阻力系数也越大,但坡面径流的雷诺数、弗劳德数和径流剪切力则越小,径流对地表糙度具有减小作用,雷诺数和水流剪切力越大,径流对地表糙度的减小作用越弱。研究结果为深入理解坡面地表糙度与其水文特征之间的相互作用提供参考。 相似文献
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基于GIS的坡耕地数字高程模型的建立与应用 总被引:7,自引:2,他引:5
微地形是描述地表起伏状态的重要指标,也是地表径流和土壤侵蚀过程的重要影响因子。在微尺度上建立了不同耕作措施下黄土坡耕地的数字高程模型(DEM),并对其空间特征进行了分析。结果表明,利用反距离加权插值法建立的微DEM模型能正确地再现坡耕地地表形态,利用其派生的微坡度、微坡向数据可作为研究土壤侵蚀空间差异的重要因子;微坡度分布特征与耕作措施密切相关,对于人工锄耕(CH)和人工掏挖(TW)措施,微坡度栅格统计数随着微坡度的增大呈先增大,后减小的变化趋势,而等高耕作(DG)措施下微坡度栅格统计数随着微坡度的增大而 相似文献
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基于M-DEM黄土人工锄耕坡面微地形特征研究 总被引:6,自引:0,他引:6
黄土人工锄耕坡面微地形是地表径流和土壤侵蚀过程的重要影响因素。文中在1.0 mm/min雨强的人工模拟降雨试验条件下,采用微地形激光扫描测量方法获取5°人工锄耕坡面微地形相对高程,并进行拟合模型参数验证,进而构建了能反映真实地表情况的高精度M-DEM,并在ArcGIS中对其特征参量进行量化研究。结果表明:黄土人工锄耕坡面微地形起伏较小,整体属于凸形斜坡;虽在某些区域容易形成地表径流,但径流变化比较平缓,不容易形成较大的水流;微地形水系分维能较好地反映复杂微地形特征。论文可为在微地形层面进一步揭示黄土耕作坡面土壤侵蚀机理研究提供数据支持和方法参考。 相似文献
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微DEM条件下黄土高原人工掏挖地填洼量特征研究 总被引:1,自引:0,他引:1
利用激光扫描仪获取高程,结合GIS技术模拟了黄土坡耕地人工掏挖措施下1.72×0.78 m2大小的地表微地形模型,分辨率达0.002 m,坡度分别为5°,12°,15°,20°与25°。利用ArcGIS软件水文分析工具对模型下地表填洼量特征进行了研究。结果表明:地表坑洼空间分布比较随机,填洼量主要分布在1×10-5~1×10-4m3之间;随坡度的增大,地表单个坑洼的填洼量和总填洼量逐渐减小;填洼量与坑洼深度和坑洼面积(包括坑洼投影面积和坑洼表面积)密切相关,其变化规律可用二次抛物线描述;地表填洼量大小对径流强度的影响不明显。 相似文献
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基于 Moran’s I 指标的黄土坡耕地填洼量的空间自相关性研究 总被引:2,自引:0,他引:2
在ArcGIS9.3和SPSS16.0平台的支持下,通过Moran’sⅠ指标对人工掏挖和人工锄耕措施下坡面填洼量的空间自相关性进行了分析,初步揭示了此2种耕作措施下坡面填洼量的空间分布格局。结果表明:全局Moran’sⅠ小于或等于0,基本呈弱的负空间自相关;坡度对填洼量空间分布格局的影响不明显;填洼量的空间自相关性与填洼量大小有关。因此,填洼量空间格局呈大小交错,空间异质性较强的分布特征,但其所受填洼量大小的影响还需进一步研究。 相似文献