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喀斯特石漠化小流域景观的空间因子分析——以贵州清镇王家寨小流域为例 总被引：6，自引：2，他引：4
以贵州喀斯特地区的王家寨小流域为研究对象,基于多源信息,依托RS和GIS技术获取2005年该流域石漠化景观格局信息,以此为基础进行石漠化景观分布指数、石漠化综合指数、 -s平面分析模型以及三次曲线拟合等分析,旨在从小流域尺度上探讨石漠化景观在坡度、坡向、高程和与村庄距离等空间因子上的分布规律。结果表明:潜在、轻度石漠化景观受坡度影响最显著;其他类型石漠化景观受坡向影响最明显。石漠化程度先随坡度的增大而加重,27°后呈缓解趋势;各坡向中南、东南坡石漠化最严重;随高程增加石漠化加剧;距村庄越远石漠化越严重。初步推断各空间因子对石漠化程度的影响由强至弱的顺序为:坡度、坡向、高程、与村庄的距离。 相似文献
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黄土高原坡耕地苜蓿产量及水土流失地形分异模拟——以延安燕沟流域为例 总被引：2，自引：0，他引：2
退耕还林还草是目前黄土高原整治生态环境和控制水土流失的主体政策。为使生态退耕政策得到有效落实,本文基于WIN-YIELD软件,以延安燕沟流域为例,利用2006年延安站的逐日气象数据和燕沟流域地貌、土壤及土地利用等资料,模拟分析了不同地形高程、坡度和坡向条件下坡耕地种植苜蓿的秸秆干物质产量、水土流失量及其地形分异特征。结果表明:在黄土高原,地形坡度是影响苜蓿秸秆干物质产量和泥沙流失的重要因素,苜蓿秸秆产量模拟值随地形坡度的增大而减小,泥沙流失的模拟值随地形坡度的增大而增大;地形高程1000 m以下的地域种植苜蓿其产量明显高于1000 m以上的地域,坡耕地苜蓿产生径流和泥沙随地形高程的变化不显著;地形坡向对苜蓿秸秆产量和水土流失量的影响不大。 相似文献
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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
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模拟流域地貌发育过程的空间数据获取与分析 总被引：12，自引：3，他引：9
运用数字摄影测量与GIS技术对人工模拟降雨条件下小流域模型地貌发育过程进行了动态监测研究,获得了小流域模型不同发育阶段地貌形态高精度、高分辨率的DEM数据、等高线、纵横剖面等数据,计算出了流域模型各种地貌形态参数,并利用GIS技术进行流域发育过程的空间形态进行了可视化和空间分析.研究表明,数字摄影测量与GIS技术可准确快速获取流域地貌形态的相关参数及小流域土壤侵蚀的空间定量分布,对于黄土高原小流域降雨侵蚀产沙过程与地貌形态特征定量作用关系研究及小流域土壤侵蚀预报模型建立具有重要科学意义. 相似文献
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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
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黄土模拟小流域降雨侵蚀中地面坡度的空间变异 总被引：12，自引：5，他引：7
运用近景数字摄影测量方法,获得在不同人工降雨时段黄土模拟小流域高精度、高分辨率的DEM数据,并以地面坡度及其组合形态的变化为切入点,通过对比分析和理论验证探讨黄土小流域降雨侵蚀过程中地貌的发育特征。研究结果表明:1)在不同的侵蚀发育阶段,黄土地貌平均坡度及坡度组合持续变化。平均坡度在地貌发育幼年期呈加速增长趋势,到了壮年期增长幅度呈递减性变化;坡度组合以侵蚀临界角度为轴点呈持续逆转变化,侵蚀临界坡度单元所占面积基本保持稳定。2)黄土地貌地面坡度及其组合形态的变异不仅能有效表征黄土高原地貌形态的空间变异规律,也可以对黄土地貌侵蚀规律和它产生的时间规律进行高分辨率的地貌认识和划分。 相似文献
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震后小流域重力侵蚀过程与机制复杂,具有显著的产沙输沙效应,造成强烈的水土流失,严重威胁灾后重建和重大工程安全,是泥石流和土壤侵蚀领域研究的热点与难点之一。本文以震中莲花芯沟为典型研究区,选取2008—2010年的三场泥石流,采用多源遥感和GIS等手段,建立数字坡沟系统,融合D-In SAR和偏移量跟踪技术,生成不同场次泥石流前后的三维地表形变场,研究震后泥石流在不同类型"坡体-沟道-流域"上的多尺度侵蚀产沙特征与物质迁移过程。结果表明:1)2008—2010年三场泥石流,坡体侵蚀总量分别为6.44×10~5m~3、3.36×10~5m~3和3.02×10~5m~3,输入沟道的泥沙总量分别为3.54×10~5m~3、1.56×10~5m~3和5.16×10~5m~3,流域侵蚀总量分别为6.736×10~5m~3、5.217×10~5m~3、5.540×10~5m~3,流域输沙总量分别为3.84×10~5m~3、2.24×10~5m~3、2.96×10~5m~3;2)坡体重力侵蚀产沙量占各级沟道总来沙量的50%以上,是各级沟道泥沙的主要来源,其中以凸凹型坡、凸型坡和混合型坡三类坡体产沙最多,占坡体总产沙量的85%以上,且随沟道级别升高(三级→二级→一级)而呈递减趋势,二级沟道在各级沟道中输沙贡献率最大、达45%,是主沟泥沙重要来源;3)坡体侵蚀量与侵蚀面积及堆积量与堆积面积的比值均存在指数函数关系,坡体产沙量与坡体单元面积的比值呈线性正相关关系,坡体侵蚀量、堆积量、产沙量均随其对应面积的增大而增大;4)震后坡体侵蚀速率呈先减小后增大趋势,最大侵蚀速率在凸凹型坡体单元、达0.24m/次;流域侵蚀速率也呈先减小后增大趋势,同时,存在由低到高逐级递增趋势,其中主流域侵蚀速率最大、达0.39m/次;5)各级流域泥沙输移比随流域级别增高而减小,其中主流域泥沙输移比最低、为0.28,三级流域最高、达0.93。研究结果可以为灾区小流域泥沙调控、重大工程选址选线、河流整治和次生山地灾害风险评估及防治工程设计提供依据和参考,对保障山区公共安全具有重要意义。 相似文献
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《地理与地理信息科学》2017,(1)
黄土高原是世界上侵蚀最强烈的区域之一,基于当前的地形信息对其地形进行重建可有效估算侵蚀量。该文基于高精度曲面建模(HASM)方法首先建立了黄土高原流域地形重建模型,并以多期人工模拟小流域为实例数据,从微观(坡度)和宏观(等高线)的角度分析了不同侵蚀阶段模拟小流域的地形重建结果,该地形重建结果具有较高精度,且处于侵蚀发育中期的小流域重建结果要优于处于侵蚀发育晚期的小流域重建结果。最后,以高程相对误差为指标定量分析了小流域地形重建的精度,结果显示,两个时期小流域重建结果的相对误差平均值分别为0.55%和0.57%,均方根误差分别为1.99%和2.73%,表明基于HASM方法的黄土流域地形重建方法是可行的。 相似文献
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系统梳理并界定了塬坡的概念,基于5 m分辨率DEM及0.6 m分辨率快鸟影像,以塬坡为主体,构建地形统计特征、空间展布特征和侵蚀发育特征指标体系,深入分析黄土塬区的地形特征,量化塬区小流域及其内部各级子流域的侵蚀发育程度。结果显示：(1)塬坡在7个流域中面积占比约10%～35%,地形统计特征表明侵蚀程度和粗糙度等自塬面到沟谷逐渐加剧;(2)空间展布特征说明塬坡是沟坡系统中最为复杂的地形单元,塬面对塬坡的邻接性较沟谷对塬坡的邻接性弱;(3)侵蚀指标是塬区小流域侵蚀发育的重要指征,其揭示了流域内部的侵蚀分异规律：侵蚀程度随子流域级别增大而加剧,侵蚀程度越严重的流域,其内部子流域的侵蚀程度也越严重。各侵蚀指标的相关性随子流域级别增加而增强,在0.01置信水平下,侵蚀指标间的最低相关性由0.33提高至0.80。 相似文献
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芦山地震灾区地震前后地质灾害发育规律与对比 总被引：1，自引：0，他引：1
为了研究芦山地震前后地质灾害在不同环境中的分布规律,对研究区震前3 814处和震后新增1 337处地质灾害与各环境因素的关系进行了统计和分析,得出以下结论:1.震后新增灾害数量的88.41%分布在距震中100km范围内,密度随距震中距离的增大而减小;新增灾害67.31%分布在地震烈度Ⅶ度及其以上地区,灾害密度随地震烈度减小而逐渐减小。2.震前和震后新增灾害数量和密度均随距河流距离的增大而减小。3.震前和新增地质灾害数量和密度在砂砾岩和花岗岩中较为发育。4.震后和新增灾害数量和密度均以海拔500~1 000 m和1 000~1 500 m较大。5.震前和震后新增灾害总数的94.99%和91.85%发生在坡度小于40°的范围;震前灾害密度在随坡度增大逐渐减小,震后新增灾害密度随坡度变化规律不明显,其主要原因是震前灾害以滑坡为主,而震后新增灾害崩塌和滑坡数量相当。 相似文献
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2015年12月召开的中央城市工作会议提出“在中西部地区培育发展一批城市群、区域性中心城市,让中西部地区广大群众在家门口也能分享城镇化成果”。黄土高原是我国水土流失最严重和生态环境最敏感的地区之一,地貌水系特征对其城镇化建设尤为重要。从黄土高原独特的分形地貌入手,以无定河流域为研究对象,探究城乡居民点与地貌水系的耦合关系。分形维数上,通过盒维数法测算出19处小流域沟道水系分形维数,并分析城乡居民点的数量、等级与沟道分形维数的内在联系。空间上,采取缓冲区分析居民点与沟道水系的临近关系并探究水系与居民点等级对应特征。研究发现：在数理分析上,（1）各小流域的分形维数越高,单位面积的居民点数量越多;沟道分形维数一定时,高等级居民点的出现会降低沟道内单位面积低级别居民点数量。（2）河谷沟道的分形维数达到1.223是沟道内出现县城的必要而不充分条件。在空间分析上,（3）城乡居民点分布与分形沟道水系相临近,并且居民点等级分布规律具有自相似性、层级迭代性。基于以上特征探索具有地域特色的镇村体系布局模式,以期为该地区城镇建设提供理论依据。 相似文献
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道路网络生态干扰测度指数的改进及其空间分异特征——以闽江上游为例 总被引：1，自引：1，他引：0
以闽江上游地区为例,在传统指数的基础上,提出并采用改进后的道路网络线密度和道路网络影响域面密度指数,结合空间自相关分析方法,从线上和面上综合探索道路网络对生态干扰的空间分异格局;并分析指数间的相关性。结果表明：① 道路干扰程度具有明显的地区差异,在研究区中部、东部和南部存在空间集聚效应;② 考虑到坡度影响,同等级的道路缓冲带宽度并不是一个固定值;③ 所有指数均呈显著正相关,同类指数相关性大,不同类指数相关性小。若仅采用单一的线密度或面密度指数,则将导致信息不全;虽然同类指数间相关性很大,相互印证,但改进后的指数更加符合客观事实,建议采用。 相似文献
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Conversion of cropland to forestry and grassland is an important method to reduce soil erosion and improve the biophysical environment in the Loess Plateau. The feasibility, methods, and environmental effects of cropland conversion were studied based on 11 typical watersheds of national experimental bases instead of different geographic areas of the Loess Plateau. Between 1986 and 2000, cropland, sloping cropland and non-agricultural land decreased by 8%, 92.5% and 8% respectively, while forestry increased by 15.7%. The land use change not only decreased annual soil erosion by 74%, but also increased vegetation coverage by 100% and improved the soil condition and biodiversity. This can be achieved by building basic farmland, increasing capital and scientific input, and planting trees and grasses according to the natural biophysical restrictions. 相似文献
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Conversion of cropland to forestry and grassland is an important method to reduce soil erosion and improve the biophysical environment in the Loess Plateau. The feasibility, methods, and environmental effects of cropland conversion were studied based on 11 typical watersheds of national experimental bases instead of different geographic areas of the Loess Plateau. Between 1986 and 2000,cropland, sloping cropland and non-agricultural land decreased by 8%, 92.5% and 8% respectively,while forestry increased by 15.7%. The land use change not only decreased annual soil erosion by 74%, but also increased vegetation coverage by 100% and improved the soil condition and biodiversity. This can be achieved by building basic farmland, increasing capital and scientific input,and planting trees and grasses according to the natural biophysical restrictions. 相似文献
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多流域降雨和土地利用格局对土壤侵蚀影响的比较分析——以陕北黄土丘陵沟壑区为例 总被引：2，自引：0，他引：2
土壤侵蚀是制约黄土高原可持续发展的瓶颈因素,为分析不同面积流域降雨和土地利用格局对土壤侵蚀影响的变化趋势,本文基于土壤侵蚀评价指数,发展了降雨和土地利用格局对土壤侵蚀影响的表征方法,探讨了多流域降雨和土地利用格局对土壤侵蚀的影响。结果表明：① 2006-2012年,研究区降雨侵蚀力因子R总体上呈现上升的趋势,植被覆盖与管理因子C呈现下降趋势;② 随流域面积的增加,研究区内降雨格局对土壤侵蚀的影响逐渐降低,而土地利用格局对土壤侵蚀的影响变大;③ 在流域面积较小时,降雨格局对土壤侵蚀的影响要大于土地利用格局对土壤侵蚀的影响,而在流域面积较大时,土地利用格局对土壤侵蚀的影响大于降雨格局对土壤侵蚀的影响;④ 随着流域面积的增加,研究区的林地比例有所下降,陡坡植被覆盖类型趋于单一,这是在流域面积增大时土地利用格局对土壤侵蚀影响增加的主要原因。同时,流域面积较小时,降雨对土壤侵蚀的影响较大,但随着流域面积的增加,松软的土壤性质和沟壑纵横的地形增大了发生重力侵蚀的可能性,土壤和地形对土壤侵蚀的影响增大。 相似文献
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Soil erosion has become a major global environmental problem and is particularly acute on the Loess Plateau(LP), China. It is therefore highly important to control this process in order to improve ecosystems, protect ecological security, and maintain the harmonious relationship between humans and nature. We compared the effects of rainfall and land use(LU) patterns on soil erosion in different LP watersheds in this study in order to augment and improve soil erosion models. As most research on this theme has so far been focused on individual study areas, limited analyses of rainfall and LU patterns on soil erosion within different-scale watersheds has so far been performed, a discrepancy which might influence the simulation accuracies of soil erosion models. We therefore developed rainfall and LU pattern indices in this study using the soil erosion evaluation index as a reference and applied them to predict the extent of this process in different-scale watersheds, an approach which is likely to play a crucial role in enabling the comprehensive management of this phenomenon as well as the optimized design of LU patterns. The areas considered in this study included the Qingjian, Fenchuan, Yanhe, and Dali river watersheds. Results showed that the rainfall erosivity factor(R) tended to increase in these areas from 2006 to 2012, while the vegetation cover and management factor(C) tended to decrease. Results showed that as watershed area increased, the effect of rainfall pattern on soil erosion gradually decreased while patterns in LU trended in the opposite direction, as the relative proportion of woodland decreased and the different forms of steep slope vegetation cover became more homogenous. As watershed area increased, loose soil and craggy terrain properties led to additional gravitational erosion and enhanced the effects of both soil and topography. 相似文献
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硬化地面与黄土高原水土流失 总被引：3，自引：2，他引：1
在界定硬化地面概念的基础上,进一步将硬化地面分为道路、城镇街区、农家场院三大类。并利用黄土高原400~600mm集流能力试验公式,对甘肃省陇东黄土高原沟壑区不同硬化地面的集流能力、侵蚀量进行分类实例分析研究,发现硬化地面集流能力远大于自然地面,因此城镇、道路、村庄附近的土壤侵蚀尤其严重。在黄土高原地区,不仅与之相关的沟壑的形成和发育,而且相关沟谷和河流的溯源侵蚀之力度大小也要受其影响。随着人口的增加,硬化地面面积越来越大,受其影响水土流失更加严重,这是历史时期黄土高原水土流失日益加剧的重要原因之一。今后黄土高原的水土保持工作,须将防治水土流失与解决水资源紧缺有机结合起来。其最佳解决途径,就是用硬化地面所集中的雨水,作为工农业生产和生活用水,以解决黄土高原水资源之不足。 相似文献
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在应用有限差分FLAC3D软件对黄土高原小流域概化模型塑性屈服区分布规律进行数值模拟的基础上,采用基于FLAC3D的有限元强度折减法和简化一次二阶矩法相结合的方法研究了小流域概化模型重力侵蚀稳定可靠度和破坏概率。结果表明：小流域剪切塑性区域主要分布于坡面和沟坡大部分区域,张拉塑性区域主要分布于梁峁顶和梁峁坡上部;小流域边坡整体破坏概率达到28.6%,高于1%,表明流域重力侵蚀处于高破坏概率范畴之内,处于不可接受的风险水平,需采取适当的工程措施以提高其稳定性;采用安全系数法和可靠度相结合的二元指标评价体系分析和评价边坡稳定性,能获得更为合理、可靠的分析结果。相关数值模拟和稳定可靠度分析结果可应用于流域重力侵蚀研究中,为推动流域侵蚀产沙时空规律研究的深入发展和小流域水土流失综合治理提供科学依据。 相似文献