新地貌指标及山地地貌自动区划方法研究

地理栅格统计分类及聚类分析难以实现山地地貌的自动区划制图,实践中一般使用半定量或手工综合的方法绘制地貌图,而山地地貌区划研究的关键是地貌空间特征指标的构造及空间栅格的综合归并.基于此,提出了地形隆起高度与切割深度、皱褶多度、地表破碎度等新地貌特征指标,并以传统统计ISO聚类结果为基础,构造了一种基于空间“核颗粒”和“纹理指标”的二次聚合方法.研究表明:(1)新提出的地貌指标能以具体数值表达山体向上隆起以及向下切割的程度,度量水平和垂直方向上的破碎度;(2)山地地貌是多种聚类分析及空间纹理再聚合的结果,利用“核颗粒”和“纹理指标”可划分出符合认知体系的地貌类型,并将中国陆地全境划分为一级6类、二级33类的地貌区,与以往的制图结果具有一致性.二次聚合划分地貌类型的方法,实现了地貌的计算机自动区划及制图,适用于具有纹理特征的地学类别的空间划分研究.

陕西省地理国(省)情监测中的基本地貌类型及划分指标

基本地貌类型划分是陕西省地理国(省)情监测试点需要解决的重点问题之一。以数字高程模型为基础数据,根据地貌划分基本原理,将陕西省划分为6个典型地貌区。探讨省域地貌区域划分的方法和指标,确定符合陕西省地方特点的地貌类型系统,并介绍根据省域地貌特点选取划分指标的方法。以此为依据完成陕西省基本地貌区域的定量划分,并从划分成果的位置关系、统计数据和形态成因等方面讨论划分方法和成果的合理性。

地貌分类指标的钢柔性探索

争对目前地貌类型基本概念的极度混乱现象,文章提出了地貌分类指标的钢柔性方法。该法把直接影响地貌类型基本概念的指标定为钢性指标,把与地貌类型基本概念不密切的指标定为柔性指标,并在此基础上建立了地貌钢柔性分类系统的参考模式,解决了地貌概念的混乱问题,同时增强了地貌分类的灵活性。该结果对促动地貌的生产利用和科学普及有一定作用。

六棱山北麓中段冲沟地貌发育的定量研究及其新构造意义

利用地貌形态指标对六棱山北麓断层中段的5条冲沟进行定量化研究,流域的冲沟比降指标(SL)、面积高度积分值(HI)和流域盆地形态因子(Bs)的异常值表明5条冲沟的发育对六棱山北麓断层活动性有明显的响应,流域发育处于壮年期。秋林沟口野外实测数据验证并揭示了六棱山北麓断裂晚第四纪以来的活跃性。

从海岸地貌学看河海划界的可操作性

根据河海划界的可操作性的要求,探讨了海岸地貌学指标在河口区划分中的作用,并通过对河口区与河流、海洋之间的动态联系的阐述,提出河口区管理方式的建议。河口是海岸带陆海相互作用的典型环境,具有物理、化学、地质、生物和环境等多种复杂动力学过程,每一个河口都是高度个性化的。在为数不多的体现河口共性的参数中,海岸地貌学指标可用来确定河口区的内、外边界。根据河流水力学特征和河口过程的可容空间范围特征,河口-河流的分界点可用B-L曲线(B为河岸宽度,L为距离原点沿河流轴线的累积长度)上的拐点位置来表示。而按照河口为"半封闭水域"的定义,河口-海洋分界线可采用围封河口水域的海岸线的包络线。河口水域受到河流和海洋的双重影响,且河口区的自然演化和人类开发活动也会影响河流和海洋。因此,在我国河口区管理上应建立海洋和其他管理部门之间的协调机制。

黄河中游流域地貌形态特征研究

黄河中游流经黄土高原的核心区域,对黄河中游流域地貌形态特征的定量分析可以反映黄河中游流域地貌演化进程以及黄土高原侵蚀地貌形态特征。该文以黄土高原区域30m分辨率的DEM为信息源,首先提取了黄河中游7条典型一级支流及其纵剖面,然后计算了6种量化指标分析其流域地貌形态以及流域地貌演化进程,在此基础上,构建地貌特征综合评价指标反映黄土高原区域侵蚀地貌形态特征。实验结果表明,秃尾河、无定河以及延河发育至深切侵蚀期;窟野河发育至深切侵蚀和均衡调整之间的过渡期;汾河、洛河以及渭河发育至均衡调整期。流域地貌随河流侵蚀循环而相应演化,7条河流所在流域的地貌发育程度从北到南也基本呈现逐渐成熟的趋势。所计算的侵蚀地貌综合评价指标值显示,窟野河、秃尾河、无定河以及延河流域共同构成黄土高原强烈土壤侵蚀区;汾河、洛河以及渭河流域的土壤侵蚀程度较低。

流域空间结构指标与药物污染水平的关系研究

流域地表特征与土地利用结构同流域水环境质量关系密切。流域空间结构指标能够表征流域空间结构特征和生态功能,主要包括流域特征指标和景观格局指数等。为探讨海湾流域生态系统结构与药物污染特征之间的关系,以浙江象山湾为研究区域,采用固相萃取、超高效液相色谱质谱联用等分析手段,研究流域水环境中药物的污染水平、分析其分布特征与流域特征指标和景观结构的关系。结果表明,象山湾22个流域共有22种药物检出,总检出浓度范围为n.d.—220.2 ng/L,主要包括林可霉素、大环内酯类、喹诺酮类、抗癫痫药物、β受体阻滞剂、抗抑郁药物,其中林可霉素、大环内酯类和抗癫痫药物的检出率高达100%,检出浓度分别为2.36—29.1 ng/L、n.d.—35.8 ng/L和n.d.—37.5 ng/L。流域地貌结构指标与水环境药物污染关系密切,其中平均坡度(MS)与药物总浓度、面积高程曲线斜率(SAEC)与β受体阻滞剂都呈显著负相关关系(P<0.01);流域景观结构也与水环境药物污染紧密相关,其中景观蔓延度指数(CONTAG)、城镇用地面积加权平均形状因子(IsSHAPE-AM)、林地最大斑块景观面积比(fLPI)与药物总浓度呈显著负相关关系(P<0.05),Shannon均匀度指数(SHEI)与药物总浓度呈显著正相关关系(P<0.05)。通过明确药物与流域空间结构指标的关系,可为应用景观生态措施进行流域管理提供科学依据。

中条山北麓韩阳段冲沟发育及其新构造意义

基于数字高程模型数据(DEM),运用河长坡降指标(SL)、河流Hack剖面、面积高度积分值(HI)及盆地流域形态因子(BS)分析方法对山西省中条山北麓韩阳段6条冲沟地貌发育进行了量化分析。结果表明:中条山北麓韩阳段流域处于地貌演化的壮年期阶段,断层活动性自西南至东北方向呈现先增强后降低的趋势。野外发现盘底村和三新村沟口东岸阶地发育明显而西岸发育相对较弱的一致性规律,说明沟谷东侧山地抬升较强烈、西侧抬升较弱,从而验证韩阳段自西南向东北方向新构造活动性呈现逐渐增强的趋势。

堰塞坝稳定性快速评价方法对比

由降雨、地震等灾害产生的堰塞坝坝体寿命短、溃决后危害大,其稳定性一直是学术界和工程界关注的热点,国内外学者已经提出了一系列基于地貌学指标的堰塞坝稳定性快速评价方法。为了对比分析各评价方法的优劣,通过收集世界各地具有实测参数的堰塞坝案例(共421例),分别采用错判率F、绝对准确率R、保守准确率R_c,以及基于3种准确率的综合准确率R_r对国内外常用的堰塞坝稳定性快速评价方法进行了对比分析。综合分析结果表明:DBI和L_s(AHV)的准确率较其他评价方法更高,且模型计算参数较易获取,具有更好的适应性和可靠性;但是堰塞坝稳定性的影响因素较多,前人提出的快速评价方法大多仅考虑坝体形态、流域面积、堰塞湖体积等地貌学因素,具有一定的局限性,今后应在地貌学指标的基础上,通过先进的测量手段快速获取堰塞坝的坝料特性和堰塞湖的水动力学参数,进一步提升堰塞坝稳定性快速评价方法的合理性。

九龙江北溪流域河流特征及其构造指示意义

本文利用DEM数据,运用基岩河道侵蚀模型提取九龙江北溪流域的河流下凹程度、陡峭指数和蜿蜒度等地貌指数研究北溪流域地质构造活动特点。通过对流域地貌参数的分析发现九龙江北溪流域陡峭指数存在自NW向SE递减的规律,陡峭指数和蜿蜒度有很好的对应关系.排除气候因素和基岩性质等影响因子,认为河道陡峭指数的分布特征揭示了九龙江北溪流域的地壳抬升速率自西北向东南递减的分布特征,此认识与前人采用精密水准资料计算地壳垂直运动速率结果相一致。

基于B-L曲线的河-海划界研究

入海河口是河流向海洋过渡的区域,作为海岸带的一部分,具有独特性与复杂性,基于岸线形态的海岸地貌学指标与众多河口参数具有密切的联系与影响,而以地形节点作为河-海划界方案具备可行性与可操作性。在河流中心线上某点处,定义河流宽度(B)和沿河流中心线到口门处距离(L)的B=f(L)函数来实现河-海划界的定量划分,并对不同类型河口使用该函数曲线寻找地形节点进行河-海划界。结果表明:沙坝或堵塞型河口其地形节点处的河流展宽速率在-0.5~0之间;河道状河口及河网状三角洲其地形节点处的河流展宽速率在0.5~1.2之间;河口湾型河口的地形节点处的河流展宽速率在0.6~1.5之间;喇叭形三角洲河口其地形节点处的河流展宽速率在1.3~4.5之间;鸟足状三角洲和扇形三角洲的入海河口段的河流展宽速率在0~0.2之间,建议以口门处作为地形节点。应用此方法对我国大陆入海河流进行河-海划界,并进行中国大陆河口岸线长度量算,取得良好效果。

陇东合水县塬梁峁地貌分类及演化

黄土地貌是按独特的演化模式形成当今复杂多样且有序分异的地貌形态组合。基于数学形态法将合水县地区黄土地貌分类并计算得出塬梁峁地貌单元的分类指标,再通过黄土地貌单元的形态特征及分类指标,对黄土塬梁峁地貌演化模式作出定量化和可视化表达,并预测塬即将消失的区域。研究发现:①似圆度是界定黄土地貌单元演化进程的重要指标,黄土地貌单元在演化过程中,其形状规律程度逐渐增加;可用周长面积比和平均坡度界定塬梁的分界,可用边界临接指数界定梁峁的分界。②塬向梁演化实质就是残塬向树杈梁演化。残塬是人类赖以生存的地貌单元,是固沟保塬工程的重点实施对象。