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1.
陕北洛河流域地貌演化阶段的定量分析 总被引：1，自引：0，他引：1
根据洛河流域地貌南北纵向区域分布规律,并参考张宗祜先生(1986)编制的"中国黄土高原地貌类型图",将洛河流域由南至北依次划分为洛川黄土塬区、甘泉一志丹黄土梁状(为主)丘陵沟壑区及吴起黄土峁状(为主)丘陵沟壑区3个地貌区。借助于GIS的空间分析功能,对洛河流域3种不同地貌绘制了Strahler曲线,采用高程积分法、信息熵法、侵蚀积分值法进行计算。结果表明:3种地貌区均属于壮年期地貌发育数量特征值范围,说明洛河流域总体的发育状态已经开始进入壮年期,但不同地貌分区的发育阶段不尽相同;洛河流域不同地貌的面积-高程积分曲线的S值大小排列顺序为:吴起黄土峁状(为主)丘陵沟壑区< 洛川黄土塬区< 甘泉一志丹黄土梁状(为主)丘陵沟壑区,与理论情况不相符。分析认为,这可能是由于近年来洛川黄土塬区侵蚀强度增加对洛川黄土塬区的地貌发育产生了一定的影响。 相似文献
2.
地貌发育阶段的定量研究 总被引：7，自引：0，他引：7
文章提出用临界侵蚀积分值作为划分流域发育阶段的定量指标,是对经典理论的发展,主要表现在:1)将地貌发育阶段纳入开放系统的概念之中;2)避免高程积分法在划分发育阶段上的不确定性;3)建立地貌发育阶段与流域物质迁移之间的定量关系;4)区分自然侵蚀和加速侵蚀。用文中的临界侵蚀方程对黄土高原丘陵沟壑区分析计算,得到临界侵蚀积分值为0.30和0.70,即当侵蚀积分值小于0.30寸,流域处于侵蚀早期;当侵蚀积分值大于0.30,小于0.70时,流域处于侵蚀中期;当侵蚀积分值大于0.70时,流域处于侵蚀晚期。对于纯自然侵蚀过程,与临界侵蚀积分值相对应的年代及侵蚀模数为7万年前,7008t/km~2·a和距今7.2万年以后,7008t/km~2·a。目前黄土高原丘陵沟壑区加速侵蚀所占比例为30％。 相似文献
3.
黄土高原面积-高程分析及其侵蚀地貌学意义 总被引：2，自引：0，他引：2
黄土高原是中国乃至世界最为著名的水土流失区之一,黄河的泥沙主要来源于此.面积-高程积分(Hypsometric integral,HI)分析常被用于侵蚀地貌区的地貌发育阶段判定.通过探讨HI与DEM分辨率、分析窗口之间的尺度效应,分析了黄土高原HI空间格局和发育阶段性,并在此基础上揭示了侵蚀产沙和地貌发育关系.研究表明:利用不同分辨率DEM计算的HI具有很好的稳定性,HI对DEM分辨率不具有依赖性;然而,利用不同分辨率的分析窗口所计算的黄土高原原HI值,表现出随着分析窗口的增大,HI表现出按照乘幂函数关系下降的趋势.黄土高原HI具有显著的空间分异特征,即汾渭谷地、宁夏内蒙沿黄冲积平原等地堑凹陷区是HI低值区,而黄土丘陵沟壑区是HI的高值区;黄土高原丘陵沟壑区地貌发育处于幼年期、壮年期和老年期的面积分别占总面积的7.9%、83.4%和8.7%,整体来看处于地貌发育壮年期;黄土高原丘陵沟壑区侵蚀产沙强度和地貌发育过程关系密切,HI与输沙模数存在显著的正相关.当前,黄土高原强烈的侵蚀产沙是其地貌发育处于壮年期的自然表现,这将是一个非常漫长的自然过程. 相似文献
4.
基于DEM的沟谷网络节点水流累积量研究 总被引：4，自引：1，他引：3
以陕西省境内黄土高原丘陵沟壑区绥德县韭园沟、延川和宜君三个典型地貌区作为实验样区,基于栅格数字高程模型(Digital Elevation Mode,DEM)沟谷网络自动提取技术以及沟谷网络节点及其自动提取技术,得到了各样区沟谷网络节点,从地貌形态学,沟谷成因学以及水文学原理出发,对不同级别沟谷网络节点水流累积属性进行了深入分析,结合数理统计方法获得了同一沟谷系统不同分辨率沟谷网络节点水流累积量均值分级统计规律,不同地貌类型样区沟谷系统相同分辨率节点水流累积量均值分级统计规律。该数理统计结论能够有效解释黄土高原丘陵沟壑区各级沟谷系统的形成机理及其空间分异规律,同时能够合理地说明沟谷系统发育与地表侵蚀、切割强度之间的相互关系。因此,本研究对整个黄土高原丘陵沟壑区地表形态的研究具有重要的参考意义。 相似文献
5.
沟谷网络是黄土高原流域地貌的重要侵蚀产沙区和最主要的产沙运移通道,深入了解沟谷网络的形成过程和演化特征,对黄土高原小流域的水土保持综合治理、生态恢复和流域地貌演化过程研究具有重要意义.然而,流域内部沟谷网络的发育演化过程与整个流域地貌演化过程的相互作用机制尚未得到有效揭示.该文基于室内人工降雨试验条件下获取的9期人工模拟黄土小流域DEM数据,提出一种表征流域地貌系统内部沟谷网络演化有序程度的方法,并利用小流域地貌系统的势能信息熵及其熵变规律对沟谷网络演化过程及其变化特征进行研究.结果表明:在该实验条件下,以侵蚀为主的均质黄土小流域在地貌发育的幼年期,势能信息熵呈不断减小态势,沟谷网络有序性不断增强,在幼年期末达到最高;进入壮年期后,势能信息熵呈缓慢增加态势,沟谷网络有序性受到一定程度破坏,演化特征与该系统势能信息熵的熵变特征及流域地貌侵蚀发育阶段高度一致,流域地貌的势能信息熵和沟谷网络有序演化特征能有效指示流域地貌的侵蚀发育阶段. 相似文献
6.
黄土高原侵蚀产沙强度的时空变化特征 总被引：26，自引：1，他引：26
采用“水文－地貌法”即水文站实测值与侵蚀形态类型相结合的方法，将黄土高原划分为292个侵蚀产沙单元，分别对治理前后侵蚀产沙强度的时空变化特征进行了分析。结果表明：黄土高原自70年代以来，由于降雨因素和水土保持作用的影响，侵蚀产沙强度的结构特征发生了明显变化，侵蚀模数＞10000t/km^2.a的极强烈以上的侵蚀面积急剧减少（减幅71．8％），减沙幅度最大的区域主要分布在以无定河为中心的极强烈侵蚀区和汾河流域的大部分地区（减幅50％以上）；黄土高原侵蚀产沙，按流域区段主要来自河龙区间（54．8％），按类型区主要来自黄土峁状丘陵沟壑区（27．4％）和干旱黄土丘陵沟壑区（23．1％），按侵蚀带主要来自暖温带半干旱草原风蚀、水力侵蚀带（34．8％）和暖温带半干旱森林草原水力侵蚀带（32．6％）；以侵蚀模数＞10000t/km^2.a作为标准，可将黄土高原划分为7个极强烈以上的侵蚀产沙中心，其面积虽仅占全区总面积的15．5％，但其产沙量却占到全区总产沙量的42．1％。 相似文献
7.
人工作用下流域地形景观系统研究是流域地貌水文研究的重要内容。该文采用复杂网络理论研究黄土高原丘陵沟壑区小流域系统,借助数字地形分析方法从DEM数据中提取网络要素,建立流域地形景观复杂网络模型;选取度、平均路径长度、集聚系数等指标,分析得到网络具有小世界特征,网络中度-度关联性呈现负相关性,负地形中沟谷网络呈现无标度特征;地理尺度对流域地形景观网络拓扑结构影响不大,在人工作用下的地形景观网络呈现平均度减小、集聚系数增大;网络中关键节点的变化影响着网络拓扑结构,改变了小流域系统的地貌水文特征。复杂网络理论为研究流域地形景观系统演化提供了一种新方法。 相似文献
8.
《地理与地理信息科学》2017,(4)
黄河中游流经黄土高原的核心区域,对黄河中游流域地貌形态特征的定量分析可以反映黄河中游流域地貌演化进程以及黄土高原侵蚀地貌形态特征。该文以黄土高原区域30m分辨率的DEM为信息源,首先提取了黄河中游7条典型一级支流及其纵剖面,然后计算了6种量化指标分析其流域地貌形态以及流域地貌演化进程,在此基础上,构建地貌特征综合评价指标反映黄土高原区域侵蚀地貌形态特征。实验结果表明,秃尾河、无定河以及延河发育至深切侵蚀期;窟野河发育至深切侵蚀和均衡调整之间的过渡期;汾河、洛河以及渭河发育至均衡调整期。流域地貌随河流侵蚀循环而相应演化,7条河流所在流域的地貌发育程度从北到南也基本呈现逐渐成熟的趋势。所计算的侵蚀地貌综合评价指标值显示,窟野河、秃尾河、无定河以及延河流域共同构成黄土高原强烈土壤侵蚀区;汾河、洛河以及渭河流域的土壤侵蚀程度较低。 相似文献
9.
黄土高原小流域土地利用系统结构优化与生态设计 总被引：9，自引：0，他引：9
改善和优化土地利用方式和结构是综合治理黄土高原人为加速侵蚀的关键。本文以陕北米脂县泉家沟流域为例，探讨了黄土丘陵沟壑区以小流域为基本单元的土地利用系统的优化设计模式，主要过程包括小流域土地利用系统分析；土地资源综合评价；土地利用系统结构优化；土地利用优化模型空间面积分配；土地利用系统生态设计等。 相似文献
10.
黄土高原流域地貌系统的地貌演化特征十分复杂,尚有诸多科学问题有待进一步深入研究。以往研究大多集中在流域地貌演化的侵蚀和发育特征等某一方面,缺乏从流域地貌系统及其势能信息熵的视角深入剖析野外多岩土层黄土小流域地貌演化特征的研究。为此,基于系统论的观点和方法,构建多岩土层黄土小流域地貌系统及其势能信息熵的数学模型,并以辛店沟小流域为例,对其地貌演化特征进行研究。结果表明：（1）构建的野外多岩土层黄土小流域地貌系统的概念模型及其势能信息熵的数学模型能够有效对辛店沟小流域进行数值模拟。（2）以黄土侵蚀作用为主的辛店沟小流域从2000—2019年的地貌演化过程是其势能信息熵的熵减过程和黄土地貌不断侵蚀的过程。（3）辛店沟小流域的势能信息熵能较好地反映该小流域的地貌演化阶段和地貌侵蚀过程。 相似文献
11.
元谋干热河谷强侵蚀区陷穴发育特征与演化过程 总被引：1，自引：0，他引：1
元谋干热河谷潜蚀地貌发育,是造成当地水土流失的重要原因之一。而陷穴属于潜蚀地貌的一种,因此有必要了解陷穴特征及演化过程。2009―2013年,通过多次现场测定陷穴形态特征、陷穴发育地地形地貌、周边植被特征等,并对土壤进行取样分析。结果表明：1）元谋陷穴主要发育于元谋组地层,土壤具有易崩解性、湿陷性等特征;2）陷穴主要分布于冲沟中上游沟底及支冲沟沟头部位;3）元谋陷穴形态规模总体不大,早期多呈近圆形,中晚期多为椭圆形,直至消失后成为沟中之沟;4）陷穴一般呈单个和串珠状分布,较少出现集群现象;5）演化过程遵循一般事物的发展规律,分为萌芽期、年轻期、成熟期、消亡期４个阶段;6）陷穴发育过程与冲沟、土桥、淘洞等地貌密切相关。 相似文献
12.
Tor O. Smme William Helland‐Hansen Ole J. Martinsen John B. Thurmond 《Basin Research》2009,21(4):361-387
The study of source‐to‐sink systems relates long‐term variations in sediment flux to morphogenic evolution of erosional–depositional systems. These variations are caused by an intricate combination of autogenic and allogenic forcing mechanisms that operate on multiple time scales – from individual transport events to large‐scale filling of basins. In order to achieve a better understanding of how these mechanisms influence morphological characteristics on different scales, 29 submodern source‐to‐sink systems have been investigated. The study is based on measurements of morphological parameters from catchments, shelves and slopes derived from a ∼1 km global digital elevation model dataset, in combination with data on basin floor fans, sediment supply, water discharge and deposition rates derived from published literature. By comparing various morphological and sedimentological parameters within and between individual systems, a number of relationships governing system evolution and behaviour are identified. The results suggest that the amount of low‐gradient floodplain area and river channel gradient are good indicators for catchment storage potential. Catchment area and river channel length is also related to shelf area and shelf width, respectively. Similarly to the floodplain area, these parameters are important for long‐term storage of sediment on the shelf platform. Additionally, the basin floor fan area is correlative to the long‐term deposition rate and the slope length. The slope length thus proves to be a useful parameter linking proximal and distal segments in source‐to‐sink systems. The relationships observed in this study provide insight into segment scale development of source‐to‐sink systems, and an understanding of these relationships in modern systems may result in improved knowledge on internal and external development of source‐to‐sink systems over geological time scales. They also allow for the development of a set of semi‐quantitative guidelines that can be used to predict similar relationships in other systems where data from individual system segments are missing or lacking. 相似文献
13.
中国区域规划的演变与展望 总被引：38，自引：4，他引：34
在回顾了中国区域规划发展和演变的三个历史阶段基础上,阐述了在不同时期按不同名目开展的规划内容和特点,分析了当前存在的部门间竞相争夺规划空间的现象及其形成的国情背景。在展望未来中国区域规划发展将面临大好机遇的同时,着重就理顺规划体系、调整规划管理机构、制订区域规划法规、增加规划内容、改善空间管治等问题,提出一系列具体建议。 相似文献
14.
Effectiveness of coir-based rolled erosion control systems in reducing sediment transport from hillslopes 总被引：2，自引：0，他引：2
Accelerated soil erosion is ubiquitous on human-modified hillslopes. A variety of erosion control products have been developed to reduce on-site soil resource degradation, and off-site transport of sediment and sediment-associated contaminants to receiving water bodies. However, limited quantitative data are available to assess erosion reduction effectiveness, and to establish the salient properties of the erosion control products. A replicated field-based rainfall simulation study was conducted to compare the runoff and erosion effectiveness of three coir (coconut) fiber rolled erosion control systems (RECSs) with a bare (control) treatment. Detailed temporal measurements of runoff and sediment transport were made during two phases of each experiment: (1) a 110-min application of rainfall via a rainfall simulator at 35 mm h−1 after runoff initiation and (2) a 30-min period, at 3 times the flow rate of phase 1, applied via an overland flow generator. All coir treatments enhanced infiltration, delayed time to runoff generation, reduced intensity of rill incision, and reduced sediment output compared to bare treatments. More importantly, statistically significant differences were observed between coir RECSs of different architecture. For the two open weave coir systems tested, the most effective design had a higher mass per area, and less open space between the regularly aligned grid of fibers. The random fiber coir architecture was the most effective, having significantly lower runoff sediment concentrations, lower sediment yields, and a lower frequency of rill initiation. The differences in system architecture are examined in light of fundamental controls on runoff and erosion processes. 相似文献
15.
Soil erodibility and processes of water erosion on hillslope 总被引：14，自引：0，他引：14
The importance of the inherent resistance of soil to erosional processes, or soil erodibility, is generally recognized in hillslope and fluvial geomorphology, but the full implications of the dynamic soil properties that affect erodibility are seldom considered. In Canada, a wide spectrum of soils and erosional processes has stimulated much research related to soil erodibility. This paper aims to place this work in an international framework of research on water erosion processes, and to identify critical emerging research questions. It focuses particularly on experimental research on rill and interrill erosion using simulated rainfall and recently developed techniques that provide data at appropriate temporal and spatial scales, essential for event-based soil erosion prediction. Results show that many components of erosional response, such as partitioning between rill and interrill or surface and subsurface processes, threshold hydraulic conditions for rill incision, rill network configuration and hillslope sediment delivery, are strongly affected by spatially variable and temporally dynamic soil properties. This agrees with other recent studies, but contrasts markedly with long-held concepts of soil credibility as an essentially constant property for any soil type. Properties that determine erodibility, such as soil aggregation and shear strength, are strongly affected by climatic factors such as rainfall distribution and frost action, and show systematic seasonal variation. They can also change significantly over much shorter time scales with subtle variations in soil water conditions, organic composition, microbiological activity, age-hardening and the structural effect of applied stresses. Property changes between and during rainstorms can dramatically affect the incidence and intensity of rill and interrill erosion and, therefore, both short and long-term hillslope erosional response. Similar property changes, linked to climatic conditions, may also significantly influence the stability and resilience of plant species and vegetation systems. Full understanding of such changes is essential if current event-based soil erosion models such as WEPP and EUROSEM are to attain their full potential predictive precision. The complexity of the interacting processes involved may, however, ultimately make stochastic modelling more effective than physically based modelling in predicting hillslope response to erodibility dynamics. 相似文献
16.
熵视角下的中国海洋生态系统可持续发展能力分析 总被引：4，自引：2，他引：2
通过对海洋生态系统特征的分析,构建了海洋生态系统可持续发展能力评价指标体系;运用信息熵构建了海洋生态系统可持续发展能力评价模型,分析各个指标对海洋生态系统可持续发展能力的影响,从而提出提高海洋生态系统可持续发展能力的相关性的措施。研究结果显示：2004~2011年,人类对海洋自然生态系统的需求日益加大;在国家和政府的重视下,海洋污染问题得到了改善,海洋生态系统内部朝着有序健康方向发展,自然生态系统的支撑能力不断提高,中国海洋生态系统可持续发展能力总体呈上升趋势。 相似文献
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针对陇中黄土丘陵沟壑区土壤水蚀过程复杂且难以有效预测的问题，以定西市安家沟水土保持试验站2005—2016年1~12月人工草地径流场试验数据为主要来源，将流域月降雨量、月侵蚀性降雨量、月径流量、月降雨强度、径流场面积、径流场坡度、土壤砂粒含量、土壤粘粒含量8个因子作为输入因子，月土壤水蚀量作为输出，运用偏最小二乘法(Partial Least-Squares
Regression,PLSR)和长短期记忆(Long Short-Term Memory,LSTM)循环神经网络建立人工草地土壤水蚀预测模型，并利用BP(Back Propagation)、RNN(Recurrent Neural
Network)、LSTM常见神经网络模型，对模型的有效性进行评估。结果表明：PLSR将模型8个输入因子减少为4个，从而有效解决LSTM神经网络模型对样本数量要求过高的问题； PLSR和LSTM神经网络模型的结合可以有效提高模型对人工草地土壤水蚀过程的预测精度和收敛速度，预测结果的平均相对误差小于4%，相关系数高于其他3种神经网络模型，而迭代次数、均方根误差和平均绝对误差均低于其他3种模型；研究发现坡度对人工草地土壤水蚀过程影响较为明显，降雨量小于25 mm时，人工草地土壤水蚀量不会随坡度增加而明显增长，但当降雨量超过25 mm时，人工草地土壤水蚀量会随坡度明显增加。 PLSR LSTM神经网络土壤水蚀预测模型可以准确预测陇中黄土丘陵沟壑区人工草地土壤水蚀量，为该地区水土流失的准确预报提供新的思路和方法。 相似文献
18.
Avinoam Meir 《The Professional geographer》1979,31(4):382-387