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基于DEM的黄土高原面积高程积分研究 总被引：5，自引：1，他引：4
面积高程积分(Hypsometric Integral,HI)是通过统计流域地表的高程组合信息,从而揭示流域地貌形态与发育特征的重要指标。本文以1:10000比例尺5 m分辨率DEM数据分析流域面积高程积分计算时的影响因素,以SRTM数字高程模型数据为基本信息源,研究黄土高原重点水土流失区的面积高程积分空间分异特征。研究工作首先讨论并总结了面积高程积分的地学含义,明确了DEM分辨率以及分析面积对于面积高程积分计算的影响,并分析各地貌对象面积高程积分的相关性;然后,面向黄土高原重点水土流失区,采用面向多尺度分割的方法,基于小流域面积高程积分,实现了黄土高原重点水土流失区地貌分区。研究结果表明,DEM分辨率对于小流域面积高程积分计算影响较小,当小流域面积阈值达到10 km2时,面积高程积分趋于稳定;各地貌对象中,流域面—正地形—沟沿线、山顶点—山脊线—流域边界这两组组内面积高程积分值相关性非常强;基于面积高程积分的地貌分区,与黄土高原地区水土流失分区图和输沙模数分区图具有相当程度的耦合关系,并细化了原有分区结果。 相似文献
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以浙江省仙居县为实验样区,通过气温空间分布的地形调节统计模型,使用10个气象站(哨)气温资料和4种不同空间分辨率的DEM(5 m,源于1∶1万数字化地形图;30 m,来源于Aster GDEM v2;90 m,来源于SRTMv4.1;900 m,源于GTOPO30’)模拟不同空间尺度年均气温空间分布,比较其误差大小及随宏观地形(海拔高度)和微观地形(坡度和坡向)的分布差异。结果表明:基于4种不同空间分辨率DEM模拟气温呈较大空间分布差异性;随着DEM空间分辨率减小,误差逐渐增加,空间差异性降低。微观地形因子(坡度和坡向)随空间分辨率的变化产生显著变化,明显影响气温空间分布,不同坡度和坡向间年均气温差最高可达到10～12.5℃,最小仅为1.9～2.6℃。 相似文献
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模糊坡位信息在精细土壤属性空间推测中的应用 总被引：2，自引：1，他引：1
坡位的空间渐变特征影响着小流域及坡面尺度上的土壤、水文、地貌等现象和过程,因此对精细尺度下的地理建模(如土壤空间信息推理)有重要作用。虽然目前已有多种模糊坡位信息定量提取方法,但所得到的模糊坡位信息还缺乏实际应用。本文以精细尺度下的土壤属性空间分布推测为例,对此展开探索。应用模型假设:(1)在小流域内,地形因素主导着土壤属性空间分布的变化;(2)典型坡位上对应分布着典型的土壤属性值,土壤属性与坡位之间存在协同变化关系。据此建立以模糊坡位信息对各类典型坡位上土壤样点属性值的加权平均模型,推测土壤属性的空间分布。模型应用于黑龙江省嫩江流域一个地形平缓的小区(面积约60 km2),通过一个以坡位典型位置作为原型的模糊坡位定量方法提取5类坡位(山脊、坡肩、背坡、坡脚、沟谷)的空间渐变信息,对土壤表层有机质含量的空间分布进行推测。推测结果通过研究区70个土壤采样点进行评价,以推测结果与评价样点集之间的相关系数、平均绝对误差、均方根误差作为定量评价指标,与使用常用地形属性的多元线性回归模型推测结果进行对比。评价结果表明,仅使用极少建模点的加权平均模型的推测结果优于多元线性回归模型的推测结果。 相似文献
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以浙江省仙居县为实验区,通过气温空间分布的地形调节统计模型,并使用了10个气象站(哨)的气温资料和不同空间分辨率的DEM(均来源于1:1万的数字化地形图),模拟了不同空间尺度的年平均气温空间分布,比较了它们的误差大小以及随宏观地形(海拔)和微观地形(坡度和坡向)的分布差异.结果表明:基于不同空间分辨率DEM模拟的平均气温呈现较大的空间分布差异性;随着DEM空间分辨率的减小,误差逐渐增加(最大绝对误差为2.04℃,相对误差为15.10％),且空间差异性降低.而且微观地形因子(坡度和坡向)随着空间分辨率的变化产生显著变化,进而明显影响气温的空间分布,不同坡度之间的年平均气温差最大为9.5℃,最小为1.8℃.不同坡向之间的年平均气温差最大为12.2℃,最小为2.4℃. 相似文献
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基于DEM的地形湿度指数及其应用研究进展 总被引：15，自引：4，他引：11
地形湿度指数以数字高程模型（DEM）为基础,综合考虑了地形和土壤特性对土壤水分分布的影响,在流域土壤水分空间分布的研究中具有重要的理论与应用价值。根据对汇流面积时空变化的分析,地形湿度指数可分为静态、半动态和动态地形湿度指数等类型。在利用该指数评价土壤水分空间分布状况时,需要考虑计算方法与DEM网格单元大小的影响及其普遍适应性等问题。同时,针对黄土高原干旱半干旱区实际的水分循环过程和产流机制与现有地形湿度指数假设条件的差异,提出了地形湿度指数在黄土高原地区的研究设想与应用途径,以期为该区的水土保持和植被恢复研究提供理论和实践支持。 相似文献
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基于局部地表形态的可变过水宽度多流向算法 总被引：1，自引：0，他引：1
流向是地形分析中的重要内容之一,在分布式水文模型等研究中起着重要作用。文章提出基于局部地表形态的多流向算法,即对每一个DEM栅格,在以其为中心的3×3窗口中进行局部地形分析,确定基于随坡度和过水宽度而变化的水流分配系数。该方法被应用在实际数字地形模型上,并以汇水面积和比汇水面积为研究指标,与目前流行的D8、Dinf等算法进行了相似性分析。结果表明,该方法能够获得更为符合实际的水流汇集的空间分布。 相似文献
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《地理与地理信息科学》2017,(4)
SRTM DEM和ASTER GDEM数据作为目前全球最完整的高精度地形数据,自发布以来,就一直是全球范围内应用最为广泛的DEM数据,其精度评价问题也是历来研究的焦点。但目前研究多集中在中小区域或典型地形区,且多以DEM高程数据精度分析为主,缺乏误差空间分布规律的探究。该文以中国大陆为研究区域,以GLA14点数据为参考高程,研究两类DEM的误差统计特征和空间分布特征。研究表明:SRTM DEM和ASTER GDEM在我国的精度稍优于标称精度,但整体上存在约1m的系统性误差;SRTM DEM误差在平坦区域呈菱形分布,而在地势复杂区域,误差与地形具有较强的相关性;ASTER GDEM误差呈明显的条带状分布且误差正负值间隔分布,条带方向为东北-西南方向,与SRTM DEM相比,ASTER GDEM受地形影响较小。研究结论对两类DEM的应用、融合等研究有着一定的参考价值。 相似文献
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以福州市晋安河沿线区域为研究对象,采集区内地表径流样品,通过分析径流水样中全氮、全磷浓度,采用普通克里格法分析了地表径流中全氮、全磷的空间分布特征.结果表明,全氮是地表径流的主要污染物质,全磷除少部分地段超标外,总体上不构成污染;全氮、全磷的半方差函数用球状模型拟合的最好,其空间分布表现为各向同性;地表径流中全氮污染主要集中于管理条件落后的居民区、餐饮业集中的娱乐场所以及非城市主干道路.地表径流中的全磷主要分布在餐饮业集中区域及管理落后的住宅小区.福州城市地表径流的氮磷污染主要来自于居民的日常生活排污. 相似文献
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官厅水库妫水地区土壤侵蚀较为严重。为控制妫水地区的土壤流失非点源污染,本文建立了一个参数较少、便于应用的分布式土壤侵蚀和泥沙输移子模型。该模型由USLE模型和泥沙输移模型组成。首先,本研究确定了USLE中各因子的计算公式,用该模型计算土壤流失。然后,将流域概化为河网,利用曾提出的应用于经Laplace变换和逆变换求得的一维水质迁移转化方程的解中的面积汇污系数和S曲线之间的关系,推导得到了分布式泥沙输移模型。最后,从妫水河流域土壤图、土地利用图中提取地理信息,以DEM为依据,研究了该模型在妫水河流域的应用。结果表明,该模型不仅可用于研究非点源泥沙污染,而且可用于研究流域内土壤侵蚀的空间分布,为实现农业最佳管理提供科学依据。妫水流域土壤流失主要来自坡度较大、地表植被覆盖差的丘陵和山地,控制土壤流失应该将重点放在该流域内的丘陵和山地上。 相似文献
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怒江流域悬移质输沙时空分布特征及变化趋势 总被引：1，自引：0，他引：1
利用怒江-萨尔温江上游地区怒江流域5 个水文站长序列日悬移质输沙与径流观测记录,运用Mann-Kendall 检验和R/S 分析等方法,分析了50 多年来(1956-2011) 怒江干流和支流南汀河输沙时空格局和变化特征及其与径流的关系.结果表明：(1) 怒江干流平均含沙量和输沙模数远小于支流南汀河,流域悬移质输沙率年际变异系数随控制面积增大而减小;(2) 怒江干流木城站悬移质输沙率小于其上游道街坝站,部分泥沙淤积在区间河床可能是其原因之一;(3) 怒江流域悬移质输沙年内分配极不均匀,干流悬移质输沙集中程度在月以上时间尺度高于支流南汀河,而在日时间尺度则低于支流南汀河;(4) 怒江干流和支流南汀河悬移质输沙率均呈明显上升趋势,且未来仍将延续上升趋势,二者的突变分别始于1987 年和1980 年;(5) 怒江干流中上游悬移质输沙与径流的相关性不显著,中下游、下游以及支流南汀河悬移质输沙与径流的相关性均显著. 相似文献
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库布齐沙漠南缘抛物线形沙丘表面风速与输沙率的变异 总被引：2，自引：2，他引：0
以库布齐沙漠南缘典型抛物线形沙丘为研究对象,选取3个沙丘前端活动区的纵断面和一个贯穿两翼及翼间平地的横断面,同步观测各个断面的风速与输沙率,讨论抛物线形沙丘表面形态-动力学过程。结果显示,沙丘前端活动区3个纵断面的风速和输沙率遵循一般变化规律,即沿迎风坡上升逐渐增加,至丘顶及附近达到最大,并在背风侧降低;二者在3个纵断面上的变化趋势一致,但具体变化形式不同,沙丘表面动力与输沙过程存在较大的空间异质性。沙丘两翼具有纵向沙丘的动力学性质,翼体两侧风速和输沙率具有对称性。该沙丘沙源匮缺,前端活动区主要依靠两翼内侧侵蚀提供沙源。受沙丘形状和植被等因素影响,坡脚及坡下部风速与输沙率之间没有相关性,因此简单的风速放大率和输沙率变化程度无法准确揭示该类型沙丘表面复杂的形态-动力学关系。 相似文献
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琼州海峡水沙输运特征研究 总被引：5，自引：0，他引：5
根据1995年2～3月在琼州海峡两岸12个站点的同步观测资料,本文集中分析研究了海峡的水沙输运特征。琼州海峡潮流作用活跃,流速平均在015～074ms-1(大潮)和012～051ms-1(小潮)之间。海峡悬沙浓度大小潮十分接近(分别为0028kgm-3、0026kgm-3),并具有明显的时间性和地域性。周日单宽悬沙输运量在30～11000kg之间。潮流和波浪产生的泥沙再悬浮对海峡含沙量有较大影响,潮流作用还造成底质沉积物的运动,海峡周日单宽推移质输运率最大可达16400kg。受潮波系统和地形地貌影响,海峡北岸输水、输沙方向以西向为主,南岸以东北、东南向为主,流速、余流、悬沙输运通量皆具有大潮强于小潮,北岸强于南岸的特点 相似文献
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地形指数的物理意义分析 总被引：34，自引：4，他引：34
地形指数模型 ( TOPMODEL)用地形指数在流域中的空间格局来确定流域饱和缺水量的空间分布和产流区的空间位置与范围 ,物理意义明确。本文介绍了地形指数的物理基础及其与土壤水分的关系。分析了地形指数空间变化与汇流面积 a及局地坡度空间变化的关系 ,a范围内有效汇流面积的变化 ,提出了一种确定 a上限值的方法。 相似文献
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流域输沙量变化是水文过程的一个重要环节,同时与区域水资源、土壤管理、甚至生态系统的健康运行紧密联系,因而如何量化气候变化和人类活动对输沙量变化的相对贡献率成为水文学研究的热点问题。论文主要系统总结了流域输沙量变化归因分析的9种方法：简单线性回归分析、双累积曲线法、泥沙归因诊断分析法、库坝拦沙量法、SEDD模型、SWAT模型、弹性系数法、相似天气条件法和水保法,阐述了各方法的计算过程及其适用性,并对各种方法进行评价,同时对未来的流域输沙量变化归因分析方法进行展望：① 尝试新方法的应用,以探索更为适当的输沙量预测新方法;② 考虑流域内极端降雨事件对输沙变化的定量影响,进一步提高结果的准确度;③ 明晰各归因分析方法的局限性和差异性,进行科学的结合与相互验证。研究结果可为流域内生态水文综合治理和土地资源优化管理提供科学依据。 相似文献
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The delta evolution and erosion process of the abandoned Yellow River Delta (AYRD) have been extensively studied. However, the variation of sediment at a large littoral scale along the north coast of Jiangsu is less understood. In this study, the data of surface sediment samples obtained in the littoral area of the Yellow River Delta in 2006 and 2012 is used to study the sediment variability and sediment transport trends by using the geostatistics analysis tool and the grain size trend analysis model. In order to ensure the applicability of the model, the geostatistics method is used to determine the characteristic distance (Dc) with the average range value (Ao) of grain size parameter. Filtering method (removing data that not at a sampling station) is used to improve accuracy of data selection. The results show that sedimentary spatial correlation in Lianyun Port area and southern part of the abandoned Yellow River Delta (AS) is better than that in the northern part of the abandoned Yellow River Delta (AN). Sediment in the area is found to be anisotropy at the northeast-southeast direction. The grain size trend analysis reveals that the sediment trend is towards bayhead and southerly in the Haizhou Bay, southeasterly along the shoreline in the south Lianyun Port, northwesterly in AN and easterly-southeasterly in AS respectively. The investigation of possible relationships between Dc, Ao, sediment transport and delta evolution shows a close link between Dc and Ao of one sediment combination. It is also found that sediment transport trends could reasonably represent the delta evolution to a certain degree. 相似文献
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山区河流准三维水沙输运与河床演变模拟 总被引：1，自引：0，他引：1
在渠道水力学和河流动力学研究的基础上，对不规则河流形态下的纵向流速分布和弯道水流进行了讨论，并分析了任意断面和垂线位置的流场计算公式。在综合各种泥沙动力学研究成果基础之上，探讨了在天然河流中的悬移质输沙能力与沉积条件，分析了河床质起动的控制性因素及推移质输沙方程。提出了受冲淤影响的河床质粒径组成和动态递推公式。结合这些流场与泥沙计算方法及河床形态调整技术，作者提出一个准三维河流动力学模型。该模型只需要河流几何形状、人流条件以及泥沙级配参数，能够模拟出不规则几何形态的河道断面流速分布及平面流场分布，并且对于弯道水流特征与泥沙输送一沉积特征也能得到较好的表现。该模型是对有关河流演变理论和实验成果的综合应用，为研究山区高含沙水流下的河床变形以及洪水演进提供了强有力的工具。 相似文献
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山东月湖的沉积物分布特征及搬运趋势 总被引：12，自引：0，他引：12
1998年 11～ 12月和 1999年 8～ 9月各一个月对月湖进行的野外工作 ,共取得表层沉积物样品 131个 ,应用激光粒度仪并结合传统的筛分法对这些样品进行粒度分析 ,进行矩法计算获得粒度参数。采用Gao命名方法 ,将沉积物划分出 5种主要类型。利用Gao -Collins粒径趋势分析模型 ,计算该区沉积物粒径趋势所显示的沉积物净搬运方向 ,结果表明 ,沉积物从四周向湖中心搬运 ,同时显示湾顶的西部和北部、涨潮三角洲以及湖心等地貌单元是沉积的优势区域。 相似文献