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针对城镇扩张引起的水系衰减、结构单一化等问题,以湘江流域城市群为例,基于2001年、2015年两期同时期遥感数据,采用ENVI和ArcGIS等技术手段,运用拓扑学原理,选取河网密度、水面率、支流发育系数和面积长度比等水系数量、形态格局指标,研究湘江流域城市群水系形态格局演变规律。基于此,再结合三维城镇化,分析其水系形态格局时空演变规律。结果表明:(1)近15年来,湘江流域城市群河流长度、河流数量、水面率和河网密度都呈现衰减趋势,河流长度衰减最为明显;(2)研究区一二级支流的支流发育系数下降,二级支流的衰减受人类活动影响最大,主干河流面积长度比变化相对较小;(3)河流衰减有明显的区域分异规律,城市化程度越高,河流水系衰减越明显。研究区中,长沙市水系衰减最为严重,湘潭市水系变化不大。 相似文献
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平原水网地区快速城市化对河流水系的影响 总被引：6，自引：3，他引：3
为了揭示平原水网地区快速城市化对河流水系的影响,基于1:50000地形图和30 m空间分辨率遥感影像数据,采用格网化河网密度、支流发育系数和分形维数等水系指标,分析了20世纪80年代至21世纪10年代苏州市河流水系的时空变化特征,探讨了土地城市化水平与河网密度变化之间的定量关系。结果表明：① 苏州市河流长度衰减了10.55%,其中干流长度增加了3.24%,一级支流与二级支流的长度分别减少了18.87%和11.76%;河网密度在空间上以减小为主,其中干流河网密度在空间上以增加为主,支流河网密度在空间上以减少为主。② 支流发育系数由3.36下降至2.78,水系结构趋于主干化;水系分形维数由1.70下降至1.63,水系形态趋于简单化。③ 土地城市化率高于40%时,河流水系衰减趋于明显,且土地城市化水平越高,河流减少的越多。为满足不同的经济社会发展需要,不同等级河流对土地城市化的响应不尽相同：为提高城市防洪排涝能力,一级河流总体上有所增加;土地城市化率小于40%时,部分二级河流被侵占以增加耕地面积,并新开挖了许多三级河流以提高农田排涝与灌溉能力;土地城市化率大于40%时,大量支流被填埋并转换为建设用地,而且等级越低的河流衰减的越严重。 相似文献
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近50年长三角地区水系时空变化及其驱动机制 总被引：11，自引：4，他引：7
基于1960s、1980s以及2010s三期1:5万地形图中水系数据,选取河网密度(Dd)、水面率(WSR)、干流面积长度比(R)、支流发育系数(K)和盒维数(D),探讨了长江三角洲地区水系近50年的时空格局及变化特征,并分析了城市化对水系结构的影响.结果表明:①近50年来,长三角水系河网密度、水面率数量特征呈下降趋势,其中武澄锡虞、杭嘉湖和鄞东南地区河网密度减少近20％;结构特征发生变化,秦淮河流域干流面积长度比增加显著,杭嘉湖地区支流发育系数衰减达46.8％;河网复杂度衰退,武澄锡虞和杭嘉湖地区的盒维数衰减分别达7.8％和6.5％.②城市化影响水系的空间分布,高度城市化地区河网密度、水面率、支流发育系数以及盒维数最低.③城市化深刻改变着水系的演化过程.1960s-2010s期间,高度城市化地区的河网密度、水面率衰减剧烈达27.2％和19.3％,河网主干化趋势加剧,河网复杂度下降4.91％.1980s-2010s期间,低度城市化地区支流衰减达53.3％,河网密度大幅下降14.6％.④城镇用地的扩张、水利工程的修建和农田水利活动是改变长三角水系的主要方式. 相似文献
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以树状河系为研究对象,分析其空间特征,建立基于图论的水系网矢量模型。依据树状河系中主支流汇合关系识别流向,提出近似180°假设和长度最长原理搜索主流的算法,并以支流级别自动建立树状河系的Horton码。 相似文献
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城市化背景下嘉兴市河流水系的时空变化 总被引：8，自引：3，他引：5
基于1960s,1980s和2010s的三期水系数据,通过构建定量描述河流水系变化特征的指标体系,对嘉兴市河流水系的时空变化特征及其与城市化的关系进行研究.结果表明:① 近50年来,嘉兴市的河流水系呈现出剧烈衰减的趋势,其中河流发育系数,河网密度和水面率分别减少了58.91%,28.49%和14.09%,但在城市化不同阶段,河流水系衰减的程度并不完全一致.② 在整个城市化进程中,河流发育系数和干流面积长度比变化的空间差异非常大,河网密度和水面率变化的空间差异相对较大,而盒维数和河流曲度变化的空间差异相对较小.③ 河流发育系数,盒维数和河网密度的衰减趋势为城区>近郊>远郊,水面率的衰减趋势为远郊>近郊>城区,河流曲度的衰减趋势为近郊>城区>远郊,但干流面积长度比的空间变化趋势不明显.④ 城市化对河流水系变化的影响十分显著,且城市化水平越高的地区河流水系的变化越剧烈,而城市化对干流面积长度比与河流曲度的影响大于其对河流发育系数与河网密度的影响. 相似文献
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一、师生纠错
1.核心概念理解流域、水系流域又称供水区,指供给河流地表水源的地面集水区和地下集水区的总称,一般指地面集水区,相邻流域间的山岭或高地成为分水岭。流域既是一个自然区域又是一个经济区域,在进行流域开发的自然背景分析时,应紧紧围绕流域的整体性表现去分析。水系是指河流干流、支流和流域内的湖泊、 相似文献
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不同视角下InVEST模型的土壤保持功能对比 总被引：9，自引：0，他引：9
土壤保持是生态系统的重要服务功能之一。黄土高原是世界上水土流失最严重的地区,黄河中游地区是黄河泥沙的主要来源,继续开展黄河中游地区土壤保持研究,对于当地的水土保持、土地利用结构调整、退耕还林、生态补偿以及水库管理具有重大意义。以黄河一级支流无定河的源头(营盘山库区)为研究区,采用生态系统服务和交易的综合评估模型InVEST(Integrated Valuation of Ecosystem Services and Trade-offs),从水文和土地利用两个角度出发,对研究区地块截留能力、输出能力和保持能力进行对比研究,重点探讨哪种角度的结果更科学合理,并进一步研究清淤情境下2010年营盘山库区的土壤保持能力及其空间格局特征。结果表明：① 基于子流域边界和土地利用边界的计算结果差异悬殊,水文学意义的子流域边界可以保证沉积物沿水文路径迁移过程的完整性,评价结果更科学合理;InVEST沉积物模型应该采用水文意义上的自然流域边界,而不宜将土地利用边界作为子流域单元进行评价。② 2010年营盘山库区在清淤情境下的沉积物截留总量为586482.60 t,输出总量为129868.61 t,平均输出量为12.93 t/hm2,保留总量为1559198.40 t,平均保留量为151.57 t/hm2。③ 地块的沉积物截留能力从上游至下游逐渐增强,而沉积物输出能力却刚好相反。无定河西侧支流的土壤保持能力比东侧支流偏高,两大支流平均土壤保持量低值区均出现在河流上游地区。 相似文献
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近50年杭—嘉—湖平原水系时空变化 总被引：2，自引：1，他引：1
基于1960s、1980s和2000s地形图水系数据,采用河网密度、水面率、河网发育系数、干流面积长度比和盒维数等指标,对杭嘉湖地区近50年水系空间分布和时间演化进行了研究。结果表明:(1)杭嘉湖地区1960s-2000s期间水系长度和面积呈衰减趋势。近50年河流长度减少了11023.33 km,衰减了38.67%,水面积减小了151.58 km2,衰减了18.83%,且这种趋势在加剧;(2)支流发育系数呈下降的趋势,河网随着城市化的发展逐渐主干化。1960s二级支流发育系数为1.41,至1980s下降到1.35,下降了3.9%;1980s-2000s期间急剧下降至0.15,下降了88.6%;(3)水系变化的空间差异明显,河网密集的南部区水系衰减最为剧烈;(4)在不同下垫面条件下水系变化有各自特点。城市区水面率较小,约4.9%~9.4%,1960s以来水面率、河网密度呈减小的趋势,伴随城市化过程出现较重要的城市防洪疏浚、新挖河道工程。河网区河网密集,约2.1~5.3 km/km2,支流下降明显,干流有增加趋势以致河网主干化。典型湖区水面率较大,约17.8%~19.7%,水系格局变化相对不明显。 相似文献
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河系自动综合是地图综合的重要组成部分,从河系自动综合的主要环节全面梳理其进展,可为实现地图全自动化综合提供保障.该文主要从河系形态分类、影响河系综合的主要因素、河系综合方法与质量评价四方面分别评述了河系自动综合的研究进展以及当前河系自动综合研究存在的主要问题,结合新的思想、方法与技术,指出未来可通过深度学习和图神经网络模型提取河系综合知识并发掘知识间的隐藏关系,从而实现"端对端"的全自动化河系综合,为实现地图的全自动化综合提供支持. 相似文献
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长江源地区通天河段水系格局演化与构造活动的关系 总被引：3，自引：0，他引：3
青海玉树地区长江源区通天河段构造运动活跃,地震频发,如2010年曾发生7.1级地震;该地区分布有黄河、雅砻江、澜沧江等水系上游河网,水系呈直角状、倒勾状分布,是研究水系演化与新构造活动关系的理想区域。通过地形分析、河流水系分析和地貌指数计算,探讨了该地区水系格局演化对走滑断层相关构造活动样式的响应过程。该地区主要发育北西—南东和南西—北东两组流向的水系,其中北西—南东向河谷多为低河流比降、宽阔的不适称谷地,而南西—北东向河谷多为高河流比降、陡峭的峡谷。河流陡峭度指数（ks）在通天河东南段为高值,在通天河流域西南段多采曲—宁恰曲流域、登艾龙曲流域、叶曲流域、巴塘河流域为低值;河流坡降指数（SL）在流域内整体差异不大,但在水系倒勾状或直角交汇区域的值高;流域高程积分值（HI）在通天河两侧大于0.45,在多采曲—宁恰曲流域、登艾龙曲流域、叶曲流域、巴塘河流域为0.15~0.45。地形、水系和地貌指数的分布特征表明该地区水系可能原为南东流向的平行水系,后期由于走滑断裂剪切作用导致河流改向、袭夺而演化为倒勾状水系。其中当江、立新乡、隆宝镇、上拉秀乡北部等地区断陷形成局部积水中心,而通天河南西—北东向细小支流如宁恰曲等由于断层东北向的逆冲抬升而溯源侵蚀加强,袭夺了原南东流向的河流。 相似文献
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近30 年来深圳河网变化及其生态效应分析 总被引：12，自引：5，他引：7
在地形图、河道普查数据、遥感影像等多源数据支持下, 分析了深圳近30 年河网的时空变化规律及其与城市化水平的关系, 在此基础上通过分析植被盖度、生产有机物质的价值、生态系统服务价值、生态资产等指标的变化规律探讨了深圳观澜河流域河网变化的生态效应。 结果表明: (1) 近30 年深圳市河网结构趋于简单化、主干化, 河流支流发展受到较大限制; 河网总长度减少355.4 km, 总条数减少378 条, 河网密度从0.84 km/km2 降低到0.65 km/km2; 以区/ 街道办驻地为圆心, 半径为1-2 km 的圆环区成为河网萎缩、河网消失的主要 区域; 依据流域城市化水平和河流主干是否直接入海等2 个指标可将深圳市9 大流域/ 水系 分为4 种不同的河网变化类型; (2) 当城市化水平低于30%时, 城镇用地扩展与河网萎缩, 尤其是河网支流的萎缩存在显著相关; 当城市化水平大于30%时, 城镇用地扩展对河网的影响较小; (3) 2000-2005 年观澜河流域生态系统功能显著降低, 以生产有机物质价值降低幅度最 大(41%), 植被盖度次之(24%), 单位面积生态资产从2.79 元/m2 降低到2.34 元/m2, 总生态 资产减少3136 万元; (4) 河网变化和城市化成为影响生态系统功能的主要因素, 其中河网变化因素和城市化因素对植被盖度降低的贡献率分别为23.1%和35.8%, 对生产有机物质价值减少的贡献率分别为25.1%和32.7%, 对生态系统服务价值减少的贡献率分别为7.7%和 56.2%, 对生态资产减少的贡献率分别为10.6%和52.2%。 相似文献
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基于规则的植被地图综合的研究 总被引：4，自引：1，他引：3
植被地图综合是专题地图综合的一个特例,需要遵循地理数据综合规则,以解决因表达空问缩小而造成的地物要素间的冲突问题,确保图面上图形表达的合理、清晰和美观;同时植被地图综合也要遵循植被分布自身的规律。该文主要研究和分析影响植被地图综合的主要规则,首先描述植被地图的特征,在此基础上分析讨论影响植被地图综合的主要综合规则,并简要介绍了用于表达综合规则的产生式规则方法,用实例描述了这些规则在植被地图综合各个阶段的应用和结果,以此来反映综合规则在植被地图综合过程中的重要性。 相似文献
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面状分布地物群识别与概括的数学形态学方法 总被引：5，自引：1，他引：4
采用数学形态学方法,在地物群识别的基础上进行地物群概括。地物群的识别采用两个标准,即地物群内部间距的阈值与地物群内部间距和外部间距的比值。同时,还在地物群内识别面积相似、间距相似、排列方向一致的规则结构单元。在此基础上,首先进行规则结构单元的概括,在选取、合并、移位、夸大的过程中保持规则结构单元的间距相似、排列方向一致等特点。然后进行整个地物群的概括,保持地物群的分布范围、形状等宏观特征。 相似文献
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黑河上游水系发育特征分析 总被引：2，自引：1，他引：1
对黑河上游山区部分的水系发育特征进行了分析。在1:250 000比例尺的地形图上,黑河河道可以划分为五级。根据Horton的地貌关系统计结果,黑河水系特征不都服从于Horton的河道定律。河道数量定律适用于本地区,但河道分岔比较高。河道长度定律不适用于本地区,在半对数纸上,平均河道长度的累计值与河道级序有较好的直线关系,而河道总长度与级序则呈双对数直线关系。河道频率及河网密度与河谷局地气候呈正相关,湿润气候条件下,河道频率与河网密度较大;反之,干旱气候条件下,河道频率与河网密度较小。但河流的产流则与区域降水量有关。河川径流的泥沙含量与河流切割程度呈正相关,祁连山北坡河流的泥沙主要来源于横向深切河谷。 相似文献
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华北山地的古河道与古水系* 总被引：10，自引：0，他引：10
华北山地早第三纪地貌奠定了现代水系格局的基础。至晚第三纪晚期河流已发育到中-老年阶段。第三纪末期至第四纪早期,山地差异活动剧烈,断陷盆地形成,内、外流水系并存,遗留下垭口与顺直-曲流型宽谷。第四纪中期,河流袭夺,内陆水系先后变成外流水系,并生成“U”形宽谷。第四纪晚期,河流下切,水系变迁,现代水系形成。 相似文献
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黄河源区不同地貌环境下的河网发育模式、平面形态等具有显著差异,存在羽状、矩形状、对称羽状和树状4种典型的河网类型。选取黄河源区83个典型子流域,计算了河网平面特征参数,探讨了河网参数与地形和气候因子的关系及河网类型的分布规律。结果表明,4类河网平面特征差异性通过流域宽长比、河网密度和流域内河流流向最大频数得到了较好的体现。流域坡度和降雨量对河网密度及流向的影响显著,且能较好解释河网密度及流向最大频数的变化;降雨对流域宽长比的影响显著。羽状主要分布在源区上游北部边缘地带,气候干旱,地表裸露,流域坡度均值为4.5°,流域高差均值为730 m。矩形状集中分布在若尔盖地区,气候相对湿润,且有大量的沼泽湿地,流域坡度和流域高差均值分别为2.3°和177 m。对称羽状处于高山峡谷地带,流域坡度和流域高差均值分别为16.9°和1167 m,降雨量变化范围大。树状分布在黄河源中游山区及中下游的冲积地貌,流域坡度和流域高差均值分别为15.4°和968 m,植被覆盖较好。结合4类河网的空间分布特征及河网参数与环境因子的多元回归分析结果分析,认为地形是决定河网平面形态分异的主要原因;当地形限制减小,气候条件和植被覆盖情况对河网的发展起了重要作用。 相似文献
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Xiang Zhang Jantien Stoter Tinghua Ai Menno-Jan Kraak Martien Molenaar 《International journal of geographical information science》2013,27(8):1550-1571
Evaluation is a key step to examine the quality of generalized maps with respect to map requirements. Map generalization facilitates the recognition of pattern generating processes by preserving and highlighting the patterns at smaller scales. This article focuses specifically on the evaluation of building patterns in topographic maps that are generalized from large to mid scales. Currently, there is a lack of knowledge and functionality on automatically evaluating how these patterns are generalized. The issues of the evaluation range from missing formal map requirements on building alignments to missing automated evaluation techniques. This article firstly analyses the requirements (constraints) related to the generalization of building alignments. Then, it focuses on three more specific constraints, i.e. on existence, orientation of alignments and spatial distribution of composing buildings. Later, a three-step approach is proposed to (1) recognize and (2) match alignments from source and generalized datasets and (3) evaluate building alignments in generalized datasets. Besides, many-to-many and partial matching between initial and target alignments is a side effect of generalization, which reduces the reliability of the evaluation results. This article introduces a confidence indicator to document the reliability and to inform intended users (e.g. cartographers) and/or systems about the reliability of evaluation decisions. The effectiveness of our approach is demonstrated by evaluating the alignments in both interactively (manually) generalized maps and automated generalized maps. Finally, we discuss how our approach can be used to control automated generalization and identify further improvements. 相似文献
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A modified morphodynamic model for investigating the response of rivers to short-term climate change
Patrick M. Verhaar Pascale M. Biron Robert I. Ferguson Trevor B. Hoey 《Geomorphology》2008,101(4):674-682
Near-future climate change will affect the discharge and base level of rivers and thus cause channel changes. The nature and pace of such changes can be simulated using morphodynamic models. As part of an investigation of how the changing hydrology of the St-Lawrence River, Quebec, Canada, will affect its tributaries we have made additions and modifications to a one-dimensional morphodynamic model developed for gravel-bed rivers (SEDROUT). The changes allow simulation of sand-bed rivers, variable discharge, downstream water level fluctuations, and flow and sediment routing in channels with islands. A revised formulation for calculating the grain size distributions of the surface and subsurface material is presented to allow for alternating sedimentation and erosion. We test the enhanced model using small-scale simulations and present-day conditions in four tributaries of the St-Lawrence River. The model is calibrated and validated for the tributaries and the capability to simulate river morphology over a 100-year period is tested. Good validation agreement on water level, cross-sectional mean velocity, and sediment transport rate is obtained for the four tributaries of the St-Lawrence River. With these modifications, modelling a very wide range of river morphodynamic problems is now possible. 相似文献