GIS的黄土高原典型小流域地貌发育定量化分析

选取黄土高原典型小流域作为研究对象,黄河的泥沙主要来源于黄土高原腹部陕北黄土高原,面积高程积分常常用来判定侵蚀地貌区域地貌发育阶段,面积高程积分作为揭示流域活动性重要指标之一,在流域地貌发育宏观定量研究中起重要作用。根据Davis侵蚀循环学说,把流域地貌发育划分为幼年期、壮年期和老年期,流域地貌演化越长侵蚀越严重,面积高程曲线也从最初的凸形到S形直至最后的凹形,面积高程积分值也从0.6到0.35.文章在回顾了地貌发育历史和地貌发育定量研究基础上,利用面积高程积分去定量化描述黄土高原典型小流域地貌发育阶段,并且提出新的研究方法并加以验证。根据不同阶段对地貌发育的判定,结合不同学者的研究成果,利用地理信息系统技术,尝试通过地理信息系统技术判定流域地貌发育阶段,结合地貌学,地理学,以ARCGIS和EXCEL作为技术平台,对流域地貌发育加以分析并且提出改进方法。利用面积高程积分可以很明确的确定流域地貌属于地貌发育青年期,侵蚀比较严重,利用体积高程积分替代面积高程积分,分析结果具有一致性。面积高程积分在研究地貌发育定量研究中,虽比较准确,但是体积高程积分具有形象直观,计算快速,计算结果和实际比较符合等优点,不失为研究地貌发育阶段的一种可靠方法。     

信江盆地构造特征及其与丹霞地貌关系研究

构造活动在丹霞地貌的演化过程中起到重要的作用,是成景系统中重要的要素之一,它不仅影响到红层盆地的形成,影响红层的发育,也控制着丹霞地貌的演化进程。受边界断层影响,在盆地内不同位置,由断裂产生的差异性抬升不同,红层的产状由边缘向盆地内部变缓,从而影响到丹霞地貌坡面的性质,在盆地边缘形成"顶斜"型丹霞地貌而在盆地中部形成顶平的丹霞地貌。同时红层中发育的节理也呈现规律性变化,在盆地边缘,断层派生大量的节理使红层遭受强烈切割,加剧外动力地质作用,进而加速丹霞地貌的演化,盆地中部受边界断裂影响较弱发育的节理密度小,红层的完整性高,丹霞地貌演化速率较低。从盆地边缘到盆地中央,丹霞地貌发育情况呈现规律性变化:边缘地带发育以"顶斜"的峰林型丹霞地貌,地貌演化处于壮年晚期致老年早期阶段;盆地中央发育"顶平"的低矮丹丘型丹霞地貌,处于幼年至青年期;过渡地带地貌演化进入青年期至壮年早期阶段,以平顶的方山、峡谷、石崖、巷谷等景观组合为特征。     

利用ArcGIS和Excel提取面积高程积分曲线的方法

面积高程积分（Hypsometric Integral,HI）可以定量地描述流域地貌演化阶段,是定量地貌分析的重要方法之一,得到了广泛应用。但目前常用的方法是高程起伏比法,仅能得到结果值,无法绘制可视化的积分曲线。本文提出一种利用ArcGIS和Excel提取并绘制HI曲线的方法。该方法首先在理解HI含义的基础上,分析了流域的数字高程模型数据（DEM）的特点。分析结果表明其属性表存储的是高程值及对应的栅格个数,其中栅格个数可转化为面积。据此特征,利用ArcGIS提取流域DEM并构建其属性表,然后利用Excel计算属性表中高程值及高程值以上的流域面积,从而得到一系列面积-高程数值对。此数值序列即为绘制HI曲线的基础。本文以大通河流域为例进行了方法的说明和验证。计算结果与高程起伏比法相一致。该方法无须编程,简便易操作,便于面积高程积分方法的广泛使用。     

基于ASTER-GDEM数据的亚东-谷露和错那-沃卡裂谷系地区构造地貌分析

基于ASTER GDEM数据运用ArcGIS技术对藏东南地区进行高程、地势起伏度、坡度、条带剖面和面积-高程积分值（Hypsometry Index, HI）等数字地貌分析,结合前人资料分析藏南东部区域地质地貌特征。结果表明：研究区数字高程模型和真实地貌相吻合,亚东-谷露和错那-沃卡裂谷系的展布对研究区地貌格局划分起着重要作用,区内表现出西高东低和南高北低的地貌格局,米拉山地垒影响拉萨河和尼洋河的发育,沃卡地堑促进雅鲁藏布江向东发育。HI变化能反映出构造活动和岩相差异,米拉山地垒和念青唐古拉演化阶段进入幼年期（HI>0.6）是构造活动因素主导,壮年期（0.35相似文献   

贵阳乌当盆地白垩纪红层的形成及丹霞地貌

贵阳乌当盆地属陆相沉积盆地,白垩纪时期主要沉积以红色冲积扇相和湖相粗粒至细粒碎屑沉积为主。本文从该研究区白垩系红层纵向、横向特征着手,以实测典型沉积地层剖面和浅井编录作为基础,通过对基本层序的分析和沉积序列及沉积相的研究,识别出两个沉积中心和五个沉积相带。沉积相的演变可以从整体上反映当时该盆地的沉积演化历史。红层作为丹霞地貌的成景地层,因造貌岩性、地质构造、外应力作用的差异,在该地区也发育有不同类型的丹霞地貌,这是丹霞地貌在乌当地区的首次提出。     

剑门关地质遗迹景观特征与成因研究

从地质公园的地质背景和地貌特征入手,在分析剑门关地质遗迹景观类型和景观特征基础上,论述了剑门关砾岩丹霞地貌景观成因机制.研究表明:以悬崖绝壁、关隘等为特色的剑门关丹霞地貌是中国西部单斜中低山区砾岩丹霞地貌和砾岩喀斯特地貌景观的典型代表,这对研究龙门山推覆造山带的隆起和四川盆地的形成、演化具有极为重要的意义.     

高邮凹陷T23顶面坡度分布与地形关系研究

目前油气区解析地质层面的主要方法是GIS三维建模，以坡度分析的方法解析地质层面的研究还比较少。研究通过均值变点分析、面积高程积分等方法提取深度变化与面积高程积分（Hypsometric Integral，HI）两个坡度统计指标。采用17×17像元的窗口对高邮凹陷T₂³顶面的所选指标进行统计与制图，分析其空间展布与地形的关系。研究表明，该顶面深度指标的变化幅度由西北往东南逐渐增大，西北地区深度变化的最大值为700 m，东南部则为2 198 m，说明T₂³顶面东南部的地形较西北复杂。HI指标的均值为0.50，说明T₂³顶面处于地下水侵蚀地形发育的壮年期；HI的空间展布表明，深度较大，地形较复杂的东南部基本处于侵蚀地形发育的老年期，深度及地形复杂度由高到低过渡的地带处于壮年期，深度较小的地区处于幼年期，主要表现为强烈地水系扩展分支。     

陕西陈仓九龙山地质公园丹霞地貌类型及形成机制研究

陕西陈仓九龙山地区是鄂尔多斯盆地西南缘丹霞地貌分界的关键地带,系统完整地保留了丹霞地貌形成演化过程.通过对地质公园丹霞地貌野外调查和系统研究,发现该地区丹霞地貌类型多样齐全,发育序列完整,各期丹霞地貌景观均有发育,以壮年期丹霞地貌为主体.本文采用定性与定量相结合,依据丹霞地貌景观的评定体系和评定方法,对地质公园的丹霞地貌类型进行划分与评价.结果表明:地质公园丹霞地貌类型、规模在全国具有典型意义.同时以现代地貌学发展的最新理论为指导,对九龙山丹霞地貌形成机制进行系统研究,为探讨鄂尔多斯盆地西南缘构造沉积特征,鄂尔多斯盆地与秦岭造山带的盆山关系提供依据.     

关于红层特点及分布规律的初步探讨

红层为红色的陆相碎屑沉积物，形成于古盆地和湖泊环境，主要形成于炎热、干燥的地质时期。红层岩石组成多为砂岩和砾岩，并夹粉砂岩、页岩、泥岩、灰岩、石膏及岩盐等，红层的沉积结构和构造具有一定的规律性。红层是地壳演化到一定历史阶段的产物，它不只是中新生代的产物，在古生代也有红层发育与分布。中国的红层主要分布在西南、华南、华中及西北的广大地区。由于各地区红层的岩性、构造运动、气候条件和时间因素不同，红层中发育了多种地貌，如方山、丘陵、高原、丹霞地貌等。红层地貌与丹霞地貌应严格区分开来。     

北京西山末次冰期中期植被演化序列研究

对北京西山马兰黄土中的古土壤部分进行了孢粉分析,恢复了末次冰期中期这一地区的植被演化序列,研究结果显示末次冰期中期北京西山地区的植被演化分为三个阶段,这一特征与我国北方其它地区的环境演化序列具有较好的一致性.北京西山地区MIS3阶段早、晚发育草甸草原或森林草原,中期发育荒漠草原;中期中存在较多的次一级波动,说明当时气候不稳定.从植被的状况来看MIS3阶段早期的植被状况要好于晚期,可能接近但还没有达到现代水平,说明当时青藏高原“高温大降水事件”对北京西山地区影响极其微弱或没有影响.     

江西龙虎山地区浅层龟裂纹景观特征与保护

江西龙虎山地区有着丰富多彩的红层丹霞地貌,是极其重要的地质遗迹景观。在厚层的细砂岩,粉砂岩或砾岩中广泛发育有龟裂纹。地质遗迹形成过程漫长,且不可再生,一旦遭到破坏就无法恢复,还会直接造成相关地质研究资料的损失。对龟裂纹的研究有利于更好地了解和保护丹霞地貌,为未来丹霞景观的发展提供依据。本文联系实际情况,提出了龙虎山地区龟裂纹的保护措施和具体建议。     

贵州早石炭世岩相古地理演化及页岩气成藏特征

根据野外剖面层序地层研究和室内资料分析,结合最新钻井资料、区域地质调查资料等,并与国内外典型页岩气特征参数及聚集条件对比,综合研究贵州下石炭统页岩气富集条件、优选有利地区.贵州下石炭统发育4个层序,以台地相石灰岩为主,夹潮坪沼泽潟湖相白云岩和泥页岩,惠水、长顺以及六盘水等地区下石炭统旧司组(打屋坝组,第2层序)页岩、泥岩较发育.从页岩、泥岩的分布、厚度、有机质丰度、有机质类型、有机质热演化程度等特征,并与美国Barnett页岩等五大含气页岩主要评价参数以及涪陵焦石坝页岩气的分布、产出状态(游离气体积分数＞50％)等对比,认为黔南、黔西南地区旧司组具有页岩气聚集发育的条件,具有很好的勘探前景.其中,黔南最有利的地区是紫云-惠水一带,黔西南最有利的地区位于威宁-水城一带.该区页岩气应重视保存条件的研究,同时应重视游离气、夹层气的贡献.     

变质核杂岩特征及小秦岭地区变质杂岩成因讨论

目的为确定小秦岭地区发育的变质杂岩体是否属于变质核杂岩。方法总结前人归纳的变质核杂岩特征,与小秦岭地区发育的太华杂岩特征进行对比,再通过对小秦岭地区燕山期后褶皱、南北两侧发育的断裂进行分析和构造演化史研究。结果小秦岭地区的构造特征与变质核杂岩特征不符。结论小秦岭地区的太华杂岩解释为经历了从南向北的铲状逆冲推覆和后期抬升块断剥露的变质杂岩更为合理。     

中国省会城市中规模最大丹霞地貌景观新研究——兰州“天斧沙宫”丹霞地貌景观新考察新发现

位于兰州市安宁区与皋兰县交界地带的"天斧沙宫"丹霞地貌较长时间处于待开发状态,近期新增为"甘肃省省级地质公园",亟待加强研究。本文首先分析了兰州"天斧沙宫"丹霞地貌的研究进展;接着,介绍和报告了作者近期对兰州"天斧沙宫"丹霞地貌景观资源的较系统和深入的实地考察及其新发现;其次,对兰州"天斧沙宫"丹霞地貌典型的景观特色进行了分析,尤其强调了类丹霞地貌的特征、赤壁长崖独特景观及干旱区丹霞地貌发育的特点。本文研究和论证了作者对兰州"天斧沙宫"丹霞地貌景观考察中的新发现——西峡景观、东峡景观、"峡中峡"西北支峡景区及对其地的命名与特征分析;同时,提出了宽体岩柱组成的柱廊状的景观长廊的独特丹霞地貌景观的命名——"赤壁长崖"丹霞景观、早中晚发育不同序列的景观区的命名——"赤井人家"等;还在定位分析与比较分析的基础上,认定兰州市"天斧沙宫"丹霞地貌景区为我国省会城市中规模最大丹霞地貌景观。     

渤西地区新生代断裂体系特征及形成演化

为明确渤西地区新生代断裂体系发育特征,利用最新的三维地震资料及钻井资料,通过地震切片、方差体切片、断层活动速率等技术方法,重点从断裂几何学特征、性质及样式、运动学特征、构造演化动力学背景等方面对渤西新生代断裂体系发育特征进行了精细刻画。结果表明:研究区断裂发育存在北东、北西和近东西向三个优势方向,早期(古近纪)以发育张性断裂为主,后期叠加走滑作用,使得断裂复杂化;渤西地区新生代断裂体系演化经历了古新世-早始新世末的初始伸展、始新世中晚期强烈伸展、晚始新-早渐新世弱拉张-弱张扭、中-晚渐新世张扭-走滑、上新世至今强走滑等五个阶段。渤西地区新生代多期次、多阶段、不同性质复杂断裂体系是受区域应力场、沙垒田古隆起、基底先存断裂等因素综合作用的结果。     

青藏高原东北缘循化-贵德地区定量地形特征及其构造意义

目的 揭示青藏高原远端隆升和增生机制.方法 选取循化-贵德地区,采用高精度的数字高程模型(DEM)数据,定量分析了各种地形参数、低起伏面发育及其与岩性的关系.结果 循化-贵德地区地形形态总体呈台阶状结构,在不同海拔高度存在低起伏地形;发育于盆地沉积地层(渐新统至下更新统)之上的低起伏面表现为年代越新的地层之上低起伏面高程越高,越老的地层高程越低,并且它们均低于发育于逆冲带基岩之上的夷平面;发育于盆地深切河谷两侧阶地之上的低起伏面海拔高程总体较低.结论 循化-贵德地区地貌发育特征表明青藏高原东北缘自渐新世以来经历了早期(渐新世-早更新世)带状逆冲隆升与前缘盆地垂向加积和晚期(大约中晚更新世之后)区域性构造抬升与河流深切的增生过程.     

利用面积高程积分方法研究龙门山断裂带地貌隆升特征

为对龙门山断裂带区域的构造与侵蚀现状进行分析,通过利用ArcG IS对龙门山断裂带内的ASTER-DEM30 m数据进行面积-高程积分计算,并结合构造、岩性、第四系以及河流等基础资料研究了该地区隆升差异。结果表明:面积-高程积分值(hypsometric integral,HI)0. 43区域主要集中在研究区的西部及北部同时,其值与区域内的夷平面具有较好的耦合性;HI 0. 60在松潘—甘孜褶皱带内的分布较广,在扬子地台分布范围最少,龙门山构造带无分布; HI 0. 35分布主要沿着龙门山构造带为中心进行展布,以侵蚀下切为主。在构造带较为活跃的区域,构造活动依然是区域作用的主要背景,在内动力直接作用的区域内,HI0. 43,以隆升为主;河流、岩性分布特征以及构造断裂的密度会随着后期作用逐渐对抬升起到抑制作用,断裂带发育密集、第四系分布较广以及岩性复杂的龙门山构造带,HI 0. 35,是以侵蚀下切为主;扬子地台河流发育密集且发育程度高,HI偏低,以隆升停滞或侵蚀为主。可见,构造、岩性、第四系以及断裂带的分布对区域地貌特征影响较为明显,而局部区域上的差异是由影响因素发挥作用差异决定的。根据值,为避免工程选址处于构造活动强烈区域提供一定依据。     

广东丹霞山洞穴景观岩体稳定性的抗压实验研究

丹霞地貌是地貌学研究的热点问题之一,但是,目前对岩性与丹霞地貌岩穴发育关系的理论研究仍处于定性阶段,缺乏具体实验支持.本文对丹霞山锦石岩进行实地采样,然后对所采集的砂岩、砾岩和泥岩样品进行单轴抗压强度实验和岩石偏光显微镜鉴定,并利用所得实验数据结果对丹霞山锦石岩大型水平岩穴的岩性差异与岩穴发育的关系进行了定量分析.结果表明,在上部岩石的压力作用和外力的长期侵蚀下,砂岩和泥岩由于岩性相对软弱,易遭受侵蚀而剥落.而砾岩的抗压能力、抗风化能力相对较强而得以保留.     

江西贡水流域水系格局与丹霞地貌关系研究

贡水流域广泛分布有各类强烈褶皱、断裂构造、丹霞地貌并具有独特的水系格局，红层分布广泛，是我国东南部丹霞地貌集中分布区之一。构造地貌能够记录构造运动长期积累的地表变形，而水系是对构造作用反映最敏感的地貌之一，可以用来研究丹霞地貌。以贡水流域水系格局特征为研究对象，基于遥感手段与GIS空间分析功能及Python批量处理数据功能，通过对贡水流域内小流域中丹霞地貌点特征与河流平均长度比值、河流平均分支比比值，水系密度、河流分形维数及水系方位角研究，分析其对流域内构造地貌的影响，探讨研究区水系格局与丹霞地貌的关系。结果表明：贡水流域内小流域中丹霞地貌点与河流平均长度比值及河流平均分支比比值成反比，与水系密度及河流分形维数成正比，即在贡水流域上白垩统红层区，水系密度值较高、水系发育较完善的地区丹霞地貌分布更为密集；贡水流域受北东向的屯溪—鹰潭—安远大断裂，北东东向的崇安—河源断裂及宜黄—宁都断裂带影响，研究区内1级水系、2级水系与3级水系的方位角主要走向为北北东方向，其对研究区1、2、3级水系发育起主要控制作用；4级水系主要走向为北东方向，5级与6级水系主要走向为北北东方向，次要走向为北西方向，可...     

中国东南部丹霞地貌的区域构造控制

中国东南部是"中国丹霞"地貌的典型代表地区,位于中新生代滨太平洋构造域的大陆边缘活动带。中生代内陆断陷盆地沉积了一套巨厚的紫红色类磨拉石建造,奠定了丹霞地貌造形成景的岩石地层基础;新近纪以来的新构造运动,使地壳差异性抬升,形成了南岭和武夷山脉等构造山地。紫红色砂砾岩建造在强烈的流水切割及重力崩塌作用下,发育了一大批极具观赏价值的丹霞地貌,构成了武夷山丹霞地貌密集带等区域性的重要旅游景观资源。从燕山期岩石地层建造到喜山期改造成景,区域构造作用始终是主导性的地球动力学因素。