基于ArcGIS的坡面复杂度因子提取与分析——以黄土高原为例

通过黄土高原坡面复杂度因子提取与分析,得到其地貌分区图,为黄土高原的土地利用与评价、地质地貌研究提供参考和借鉴.采用黄土高原地区90 m分辨率的SRTM Elevation Data的DEM数据,利用ArcGIS软件提取了坡面复杂度因子,包括地形起伏度、地表切割深度、地表粗糙度和高程变异系数,并对这些因子进行逐个分析.在此基础上得到黄土高原的地貌分区图.研究表明,黄土高原地区总的地势是西北高、东南低,区内宏观地貌类型复杂多样,山区、丘陵区、高原区占2/3以上;东南部是黄土丘陵沟壑区和黄土高原沟壑区,西北部为风沙、干旱草原和高地草原区,中部三大高原地表破碎、沟壑纵横,北部银川平原、河套平原和南部渭河平原地形相对平缓.     

陕西南部黄土高原黄土地层中的两个特殊构造及实践意义

以野外调查材料和工程地质勘察及人工大型切坡后出露的剖面等资料为依据,给出黄土高原南部黄土地层中存在的两个特殊构造。即黄土层中棕红色古土壤条带的特殊厚度和间距;黄土层中的镶嵌构造,论述了特殊构造的形态、成因、结构和地貌部位。     

山顶点类型及其形态特征数字表达

山顶点是最重要的地形特征点.本文在首先分析了山顶点所具有的空间特征、成因特征、尺度特征及点群特征的基础上,依照科学性、系统性、实用性、可实现性的原则,对山顶点进行了系统的分类,并阐述了其定量描述方法.此外,深入探讨了山顶点群的基本类型、定量描述指标与地学意义.该研究对于构建以山顶点为主体的地形特征点簇,以及进行基于地形特征点簇的地貌模式识别,都具有十分重要的意义.     

DEM地形信息因子的量化关系模拟——以陕北黄土高原的实验为例

黄土高原地区各种地貌类型形成是一个复杂的系统过程，地貌形态可以看成是各种地形信息因子复合在一起的一个函数。基于1：10000DEM数据，在六个实验区内各随机选择两个完整小流域作为研究对象，以沟壑密度作为因变量，以整个流域的平均坡度、平均坡长和海拔高差（即流域内的地面起伏度）为自变量进行量化模拟。实验证明沟壑密度与坡度、相对高差和坡长之间呈现一种很强的多元线性相关关系，综合模拟三个不同因子与沟壑密度之间的量化相关关系，对整体研究黄土高原地貌的成因机理和形态特征具有重要的理论和实践意义。     

本溪钓鱼台地貌的分布及成因

辽宁本溪钓鱼台地貌由晚元古代青白口纪石英砂岩所形成,在成景地层上是中国砂(砾)岩地貌最古老的类型之一.通过实地考察法和历史资料对比法,发现该地貌在成景岩石的性质、成景岩层时代、微造型地貌组合和沉积环境等方面,都有别于中国砂(砾)岩地貌类型,因此确定它是一种新的地貌景观类型,这对完善中国砂(砾)岩地貌的分类体系有着重要的科学意义.在理论上阐述了辽宁本溪钓鱼台地貌发育的自然条件、分布特征以及形成原因,并进一步论述了钓鱼台地貌的分布规律以及成因类型.鉴于本溪钓鱼台地貌具有古老性、科学性、奇特性和可观赏性等特点,具有重大的科研价值和旅游开发价值,其对本溪国家地质公园的进一步开发、推动本溪旅游业的发展有着重大的现实意义.     

开江-梁平海槽周缘二叠系-三叠系礁滩组合分布与成因

研究四川盆地开江-梁平海槽边缘二叠系-三叠系礁滩组合的分布规律及成因.综合利用开江-梁平海槽周缘钻井、测井、基底断裂特征、台缘坡度等资料,在前期沉积相研究及连井对比的基础上,系统总结海槽两侧典型的礁滩组合类型,分析其主控因素并建立相关的成因模式.研究表明:①根据礁滩纵向叠置关系可分为陡缘礁滩加积叠置型、次陡缘礁后滩叠置型、缓缘单礁型等组合类型;②构造活动导致的基底断裂控制了台缘地貌变化,生物礁的生长进一步加剧台缘地貌分异,奠定了后期鲕滩沉积的地貌基础;③海平面上升速率与生物礁生长速率匹配良好时,有利于生物礁发育,并且海平面升降将对平面上礁滩及相带组合分布产生影响.礁滩的纵向组合及平面分布特征是构造活动与海平面变化共同作用下的结果,运用礁滩之间的组合规律可为气藏的有效勘探提供借鉴.     

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.     

青藏高原隆起与中国自然环境的演化

青藏高原隆起最终奠定了我国现代地貌格局与地形特点,我国现代季风环流的建立与高原隆起有直接关系。我国现代季风与第三纪末的古季风在成因与强度上有质的差异。伴随高原的隆起,我国自然地理环境从上新世末的以行星风系为主的区域分异演变成现今的三大地理区。     

陕北黄土地貌正负地形坡度组合研究

以沟沿线为分界线的黄土正负地形，是黄土地貌的基本特征，其中正负地形的坡面特征差异在黄土高原呈现一定的空间分异规律．本文以5m分辨率DEM为基本信息源，以自动提取的陕北黄土高原正负地形为依据，通过坡谱对比分析，研究陕北黄土高原不同地貌类型区正负地形的地面坡度组合特征．研究结果显示，在陕北黄土高原不同地貌类型区，其正负地形在所提取的坡谱曲线、坡谱偏度、平均坡度差、坡谱信息熵等一系列指标上有显著的差异．而且这种差异的空间分异呈现一定的规律性，在一定程度上反映了地面的破碎程度与发育程度．     

黄河演变与水土流失区域扩散模式的关系

按基底地形成因,黄土塬可分为原塬、麓塬、继塬和积塬.各类塬的分布、层序均存在差异.在第二外流期,黄河塑造了晋陕峡谷,分割了主谷两侧麓塬,使麓塬区水土流失由匀速侵蚀区经过激增侵蚀而变为现代的衰减侵蚀区.因支谷下切滞后于主谷,衰减区随裂点后退而扩散,吞食侵蚀激增区.根据一级支流裂点后退速度推算,至少在60万a以后黄土高原水土流失才可能完全变为衰减侵蚀状态.     

黄土高原降水入渗方式与引发滑坡研究——以甘肃黄土地区为例

黄土高原是中国滑坡灾害最为发育的地区,降水是引发黄土滑坡的主要因素之一。黄土包气带厚度大,降水入渗方式与引发黄土滑坡的过程和机理问题长期受到广泛关注。以甘肃黄土地区为例,通过实地调查和综合研究认为,黄土高原地区降水入渗方式多样,受地形地貌、气候和降水类型等因素影响,降水入渗方式与引发滑坡特征之间存在地域性差异。在降水量较小的黄土丘陵区,暴雨所产生的地表径流主要通过落水洞和节理裂隙等宏观优势通道点状短期快速入渗,增大黄土含水率,软化黄土体,降低斜坡稳定性,引发黄土滑坡。在降水量较大的黄土塬、黄土台塬和黄土宽梁区,大气降水、灌溉水主要经由黄土包气带中的孔隙呈面状长期缓慢入渗补给黄土潜水,在丰水年连阴雨可引发群发性黄土滑坡。研究结果对黄土高原降水引发滑坡预警阈值的科学设定具有指导意义。     

黄土地貌区水力侵蚀敏感性分析：以山西省五寨县为例

在自然与人为因素的干扰下,黄土高原地区常年遭受较为严重的水力侵蚀。为了减缓水力侵蚀进程并避免对人类生命财产的损害,对其进行敏感性分析是具有重要意义的。从CSLE模型出发,以地貌单元作为评价单元,对降水侵蚀力因子、土壤可蚀性因子、坡长坡度因子、生物/耕作措施因子以及工程措施因子分别进行正向化处理与熵值法确权叠加后建立了一个水力侵蚀敏感性评价模型,借助面积-高程积分对该模型进行评价后,利用该模型对研究区进行水力侵蚀敏感性分析。结果表明：在区域尺度下,文中提出的水力侵蚀敏感性评价模型的评价因子为0.61,相对优于作为对比验证的CSLE模型,因此可以利用该模型对研究区进行水力侵蚀敏感性评价;水力侵蚀敏感性值在不同地貌单元之间表现为：大起伏山地>洪积平原>黄土塬>黄土梁峁>中起伏山地>冲积洪积平原;为了避免对人类生命财产造成损害,北部冲积洪积平原与中起伏山地相交地带、南部大起伏山地的清涟河流域应重点进行治理。该文提出的方法有效解决了黄土地貌区的水力侵蚀敏感性分析问题。     

青海省东部黄土及其地貌特征

本文对照我国典型黄土高原的黄土与地貌发育特征,重点分析了青海省东部地区黄土堆积的区域地质构造与地貌格局形成的历史背景、黄土的分布和黄土地貌发育特征,表明两区黄土具有明显的差异性。     

论陕西黄土高原地貌的景观美学属性

文章以陕西黄土高原地貌景观作为审美对象，提出了陕西黄土高原地貌景观的空间组合结构概念，在此基础上进行了黄土高原地貌景观的美学特征分析，认为应充分挖掘其旅游潜力，强化宣传，将自然和人文旅游景观组合推出，打造黄土高原地貌旅游品牌，丰富和深化陕北旅游的内容和内涵．     

黄土高原森林改良土壤的生态效益研究

由于长期的植被破坏和严重的水土流失黄土高原土壤环境的恶化是无容置疑的事实。问题是我们怎样做才能改良土壤,使其有良好的结构和最高的肥力,从而生产更多更好的第一性产品。我们知道,森林不仅是陆地生态系统的分布最广,生物总量最大的植被类型,而且具有最高的种的多样性、复杂的空间结构和很高效能流程复杂的能量转化和物质循环,本文就黄土高原土壤改良中森林的作用进行初步分析研究,不妥之处敬请批评指正。     

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。     

伊犁盆地晚更新世黄土—古土壤磁化率特征

新疆伊犁河谷海拔高度不同的两个晚更新世黄土剖面磁化率特征存在显著差异:位于海拔1400 m处的库尔德能布拉黄土剖面,其磁化率特征与黄土高原黄土相同,而海拔850 m处塔勒德黄土剖面的磁化率特征则与黄土高原相反.对两个剖面黄土-古土壤磁化率特征等分析研究认为,造成两个剖面S1古土壤磁化率差异的主要原因是末次间冰期土壤发育时期前者降水量大于后者.     

黄土地区地形特征参数分布特征的统计分析

黄土高原长期在风力和水力交互的外动力地质作用下,形成了以塬、梁、峁为主的特殊地理景观和地貌类型.研究不同黄土地形的特征参数的分布特征对探索黄土地震滑坡的形成机理和古地震滑坡的地形恢复具有重要的理论和实际意义.以黄土地区为背景,选取600组典型的黄土塬、梁、峁的地形数据,在ArcGIS软件平台的支持下,基于30 m精度的数字高程模型(digital elevation model,DEM)数据,运用3D Analyst功能对黄土塬、梁、峁的坡度与坡向这两种地形特征参数进行提取与分析,并将其与滑坡的滑动方向、原始坡角进行对比.结果 表明:黄土塬、梁、峁的坡度分布范围分别为8.189°～48.66°、0.917° ～44.052°、2.16°～42.91°;塬的坡度最大值的坡向主要集中在北、西北、东北方向,坡度最小值坡向分布在西南、南方向;梁的坡度最大值的坡向主要分布在东、西,坡度最小值坡向分布在东北、北方向;峁的坡度最大值的坡向主要分布在南、西南方向,坡度最小值坡向分布在东北方向.统计结果表明,塬、梁、峁的坡度值分布基本符合正态分布;滑坡的滑动方向与其所在地貌单元的斜坡坡度最大值的坡向基本一致,其原始坡角与其所在黄土地貌的斜坡坡度最大值相近.研究结果对研究黄土地区滑坡的发育机理以及古滑坡原始地形恢复结果合理性的检验具有一定的参考价值.     

黄土标贯击数与物理力学参数相关性及微观机制分析

为了补充西安市黄土塬区利用标贯击数预测土的物理力学参数的方法,以西安市长安区黄土塬地基土为例,通过现场标贯试验和室内土工试验,对地基土的标贯击数值与物理力学参数进行了一元和多元相关性分析,给出了拟合关系式及其相关系数;并利用电镜扫描及PCAS图像处理技术,从黄土微观结构角度对研究结果做了进一步分析。结果表明：黄土塬地基土的含水率、干密度、孔隙比、液限、黏聚力、内摩擦角、压缩系数均与标贯击数N有很好的线性相关性,地基土的湿陷系数与标贯击数N的线性相关性良好,可用N值对地基土的物理力学参数进行预测。研究成果可为西安黄土塬区岩土工程勘察提供参考。