鲁中南山地流域地貌的高程-面积分析

在地理信息系统软件MapInfo与ArcView的支持下 ,计算了鲁中南山地及其各流域的高程积分 ,提出了针对鲁中南山地的流域地貌发育阶段判别指标 .根据高程分析结果 ,初步判定了鲁中南山地及其各流域的地貌发育阶段 ,并对鲁中南山地的地貌发育过程、不同流域临城期地面的分布高度、新构造运动期间的相对抬升量以及鲁中南山地临城期平均侵蚀量作了初步探讨     

基于流域系统地貌信息熵的泥石流危险性定量评价

泥石流是爆发在山区小流域内的特殊地质灾害,流域地貌条件制约着泥石流的形成和运动,影响着泥石流的发生和规模,因此,可以根据流域地貌的发育阶段判断泥石流的危险性。流域系统地貌信息熵理论是Strahler面积-高程分析法与信息熵原理的有机结合,是计算流域地貌发育阶段的定量方法。作者探讨了利用流域系统地貌信息熵理论进行泥石流危险性评价的方法,并选取辽宁省岫岩县哈达碑镇的21条流域作为实例进行验证。评价结果表明,利用地貌系统信息熵值来判断泥石流的发育程度,具有较好的客观性、可操作性和可靠性。     

基于流域系统地貌信息熵的泥石流危险性定量评价

泥石流是爆发在山区小流域内的特殊地质灾害,流域地貌条件制约着泥石流的形成和运动,影响着泥石流的发生和规模,因此,可以根据流域地貌的发育阶段判断泥石流的危险性。流域系统地貌信息熵理论是Strahler面积-高程分析法与信息熵原理的有机结合,是计算流域地貌发育阶段的定量方法。探讨了利用流域系统地貌信息熵理论进行泥石流危险性评价的方法,并选取辽宁省岫岩县哈达碑镇的21条流域作为实例进行验证。评价结果表明,利用地貌系统信息熵值来判断泥石流的发育程度,具有较好的客观性、可操作性和可靠性。     

基于DEM的黄土高原小流域主沟道汇流累积量沿程变化模式

文章以30m的ASTER GDEM(Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer Global Digital Elevation Model)为数据源,利用ArcGIS水文分析工具提取了黄土高原9个不同水土保持分区典型小流域的沿程沟道网络,绘制了小流域主沟道汇流量的沿程变化曲线,并对其模式及地学意义进行研究。结果表明,沿程变化模式分为线性模式和台阶模式。线性模式小流域的岩土层一般分布较均匀,其线性函数斜率越小,子流域汇流面积或地形起伏越小,反之则越大;其线性函数截距越小,一般分布在年均降雨量越大的区域,反之,则分布在年均降雨量越少的区域。台阶模式小流域一般分布在岩土层不均匀的区域。该研究是对黄土高原小流域地貌定量研究理论和方法的一种探索,对进一步研究黄土高原小流域地貌演化机理等具有参考意义。     

基于DEM的丹霞地貌演化阶段划分

基于ASTER DEM数据,运用面积高程积分理论,探索丹霞地貌发展阶段的定量划分。研究结果表明随着丹霞地貌从年轻到成熟的发育,面积高程积分曲线形态从凸形转为凹形,且凹形特征逐步加强,而HI值则越来越小,基本符合地貌演化的规律。同一地区不同区域的面积高程积分对比研究也表明其可以敏锐地反映丹霞地貌发育的多期性,另外,同一地区的对比研究表明丹霞地貌演化阶段存在普遍的尺度效应,在进行面积高程积分的计算中需要充分考虑。     

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。     

137Cs示踪研究小流域土壤侵蚀与沉积空间分布特征

通过在0.17km2面积的小流域198个点、525个样品表层土壤中137Cs含量的分析、研究,结果表明:不同地貌部位137Cs含量有明显分异,为137Cs法定量研究土壤侵蚀与沉积提供了科学依据;137Cs含量升高的部位多出现在沟缘线附近和沟口附近;小流域土壤侵蚀强度从梁峁顶向沟坡逐渐增大,这是黄土高原广大水土流失区自然状态的或初步治理的小流域侵蚀强度空间变化的基本特征.     

熵理论在韩城矿区流域地貌研究上的应用

本文选择了韩城矿区的三个流域——白矾河、寺庄河及清水河,分别代表矿区的北部、中部及南部,在用斯特拉勒积分研究矿区流域地貌发育阶段的基础上,根据熵理论,分别研究了这三个流域地貌系统信息熵,进而进行了矿区区域稳定性评价。结论是现今矿区地貌发育处于壮年期、矿区区域稳定性东北部比西南部差。     

基于ASTER-GDEM数据的浙东四明山地貌特征研究

基于ASTER-GDEM数据,运用ArcGIS空间分析功能,通过地势起伏度、条带分析及面积-高程积分三种方法,探讨了浙江东部四明山山地地貌的形态特征.结果表明,四明山由于受断裂构造控制的影响,主体呈NE-SW向展布,中山、低山、丘陵和山麓平原的面积分别占0.6%、16.2%、32.7%和50.5%,山地起伏度较小(平均约81m).条带分析表明,山顶残存有多处面积大小不等的古夷平面,它们的高程与玄武岩台地的高程基本一致,南部高出北部约300 m.山地各子流域的面积-高程积分分析表明,HI值在0~0.35、0.35~0.45和0.45~0.60区间段分别占47.31%、30.58%和22.11%,分别对应老年期、壮年(偏老)期和壮年期的地貌发育阶段.山地目前主要受外力剥蚀的影响.     

岷江上游流域地貌发育阶段

对岷江上游流域地貌发育阶段及成因进行分析,有助于揭示研究区地貌演化规律及青藏高原东缘晚新生代以来新构造活动的差异性.基于数字高程模型(DEM)数据,利用Arc GIS水文分析模块,通过均值变点法获取岷江上游流域水系网络最佳提取阈值,运用起伏比法计算岷江干流东西两侧各亚流域盆地发育期次.结果表明,岷江断裂和汶川—茂县断裂所围合川西高原地区的大型亚流域盆地均处于早壮年期发育阶段,其发育期次比断裂外侧岷山断块和龙门山冲断带地区亚流域盆地发育期次相对年轻.究其原因,主要是断裂活动驱动的逆冲作用导致断裂上盘块体沿断层面垂直隆升,位于其上的亚流域盆地处于不均衡发育状态.     

黄土高原历史地貌与土壤侵蚀演变研究进展

黄土高原是引人注目的生态环境脆弱区,它的历史地貌与土壤侵蚀演变研究是其历史时期生态环境变迁研究的重要内容,也是黄土高原生态环境建设的基础性课题.回顾了黄土高原历史地貌与土壤侵蚀演变研究的过程,总结了研究取得的主要进展,指出了研究存在的不足和今后深化的方向.经过数十年的积累,黄土高原历史地貌与土壤侵蚀演变研究取得了重要的进展:较深入地研究了历史时期黄土塬区地貌演变的特征和规律,揭示了历史时期渭河河谷地貌的演变,研究了历史时期黄河中游的河道变迁,提出了黄土高原的侵蚀期,得出了历史时期黄土高原的土壤侵蚀历史、侵蚀速率.今后的研究应应用现代研究手段,以长时段、短周期、高分辨的研究为研究深化的方向.     

黄土高原典型地貌区地貌分形特征与土壤侵蚀关系

基于地貌学及分形理论,利用GIS技术和回归统计方法,以陕北黄土高原丘陵沟壑区12个样区1∶1万地形图为数据源,对该区以分形维数为量化指标的区域地貌形态与土壤侵蚀模数关系进行了初步探讨,给出地貌形态分形维数与土壤侵蚀模数之间的关系模型.研究结果表明:地貌分形维数可以作为预测区域土壤侵蚀程度的地貌指标.     

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。     

基于植被-侵蚀动力学的黄土高原分区及治理策略

为了控制水土流失,修复生态退化,对于中国黄土高原进行科学区划。以植被-侵蚀动力学理论为依据,将黄土高原划分为4个类型区:长城沿线区、黄土丘陵沟壑东区、黄土丘陵沟壑西区和黄土高原沟壑区。利用植被-侵蚀状态图,探讨了这4区控制侵蚀和修复植被的前景。该文所提出的综合治理策略是:黄土高原生态环境恶劣,只有黄土高原沟壑区具有自我修复功能,可通过治理,形成能承受一定程度破坏的植被;其他3区,只有通过小流域高强度治理,才能有效地改善植被和减少侵蚀,并需要持续的防护和治理才能维持。     

"数字小流域"构建的理论与方法

在数字小流域构建的理论、技术背景及可行性分析的基础上，提出了数字小流域构建的总体模式，并从框架结构、基本功能等方面对数字小流域构建的技术方法进行了探索．根据数字地球的基本概念，从小流域信息化建设出发对数字小流域发展的三个阶段等进行了设想；指出实现数据共享与综合分析，为小流域综合治理提供科学的技术平台和决策依据是数字小流域实现的最终目标．     

基于栅格DEM的微观地形分类技术

认为微观地貌形态的划分是宏观地貌形态划分的延续,基于栅格数字高程模型（DEM）和数字地形分析（DTA）技术实现微观地貌形态分类的关键在于提取地形地貌因子和制定合理的分类决策方案．以土壤侵蚀研究中的临界坡度值为参考,改进了Dragut提出的山体部位划分的分类决策方案．采用黄土高原的局部DEM进行了山体部位分类的试验研究,实现了微观地形地貌的自动分类,试验结果揭示了微观地形地貌分布与土壤侵蚀之间的关系．     

地理信息系统应用下的黄土高原地区土壤侵蚀量估算

土壤侵蚀研究的一大核心问题就是土壤侵蚀量的估算。采用美国通用水土流失方程(USLE),利用黄土高原地区DEM数据、气象数据及土地利用类型等数据,对黄土高原地区进行土壤侵蚀量的估算采用USLE模型,运用GIS和RS技术,是一种可行的方法与技术途径。在GIS和RS技术的支持下,实现了USLE中各因子及黄土高原地区土壤侵蚀量的估算,同时结合中国土壤侵蚀强度分级标准进行土壤侵蚀强度的分级。分析结果可为今后黄土高原地区的水土流失的防治措施的制定提供参考。     

黄土高原地区中小尺度分布式水文模型

在考虑了降雨和地形特性基础上开发研究了适用于干旱半干旱地区的中小尺度分布式水文模型(THIHMS-SW),依据黄土高原水土保持措施的建设原则,将土壤表层离散为不等厚的数层进行饱和非饱和土壤水分运动数值计算。采用所建模型,对相对天然状态下的岔巴沟流域进行了连续3a的模拟计算。除个别洪峰及较小流域外,得出的模拟计算效果在整个流域范围内均较好,相关系数达到0.84,Nash效率系数达到0.70,峰现时间及最大洪峰流量都得到较好再现。结果表明,模型在黄土高原地区具有较好的适用性。     

黄土高原地区水土流失特点和治理阶段及其思路研究

黄土高原地区是中华文明的发祥地.受地形破碎、土质疏松、降雨集中等自然因素和乱砍滥伐、过度放牧、陡坡开垦等人为因素的影响,黄土高原地区水土流失严重、荒漠化土地面积大、草原退化沙化和碱化面积逐年增加.黄土高原地区是我国水土流失最严重的地区,具有面积广、强度大、成因复杂等特点.60多年来,通过采取发展水利工程建设,推广旱作节水农业,加快退耕还林还草等一系列措施,黄土高原综合治理面积达到21.51万km2.根据国家＂十二五＂计划提出奋斗目标：在＂十二五＂期间黄土高原地区水土保持生态建设的奋斗目标是：人为水土流失和生态破坏得到初步遏制,流域内生态良好区面积得到巩固和扩大,重点监督区人为水土流失得到控制,黄河源区生态环境得到有效改善.到21世纪中叶,适宜治理的区域基本得到治理,平均每年减少入黄泥沙8亿t,逐步实现人口、资源、环境协调发展.