溝谷系統(tǒng)是黃土地貌重要的組成部分之一,其物質(zhì)能量交換活躍,地表形態(tài)特征復(fù)雜多樣,嚴重的土壤侵蝕給下游帶來嚴峻挑戰(zhàn),是研究的熱點區(qū)域之一。復(fù)合地形因子（Compound Topographic Index,CTI）是用于判斷溝谷發(fā)育走向的一種地形指數(shù)模型,該模型對多個土壤因子響應(yīng)敏感、計算簡易并能實現(xiàn)對溝谷的精確定位,基于CTI識別溝谷系統(tǒng)的溝頭和溝道軌跡（gully trajectories,以下簡稱溝道）對于把握研究區(qū)的地貌發(fā)育特征具有重要意義。研究選用黃土塬區(qū)（淳化）、黃土梁區(qū)（甘泉）、風(fēng)沙過渡帶（神木）和黃土峁區(qū)（綏德）四種現(xiàn)實地貌類型區(qū)以及黃土模擬小流域作為實驗樣區(qū),分別采用CTI模型對四種地貌類型樣區(qū)的溝頭以及溝道進行了識別,探討了CTI閾值對識別率的影響,并分析了CTI模型識別溝道的最佳分辨率;在黃土模擬小流域內(nèi),探討了CTI模型識別溝頭的效果,以及基于CTI的模擬小流域階段劃分,分析其不同格網(wǎng)大小對溝頭提取的影響。論文的主要研究內(nèi)容以及結(jié)論如下:1、不同分辨率DEM刻畫的地形,適用的CTI模型不同。對于5m分辨率的四種地貌類型樣區(qū)而言,采用CTI_a模... 

【文章來源】：西華師范大學(xué)四川省

【文章頁數(shù)】：58 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

現(xiàn)實地理樣區(qū)DEMFig.2-1theDEMsofrealisticsamplearea

第2章研究基礎(chǔ)8圖2-2模擬小流域DEMFig.2-2theDEMofsmalltestedLoesswatershed2.2研究方法2.2.1溝道提娶溝頭識別CTI模型為Zevenbergen在1987年提出的一個用于預(yù)測溝谷走向的復(fù)合地形因子模型[93]。采用CTI模型提取溝道并進行溝頭位置可以獲得良好的精度與識別效果[57,86,87]。文章以Sheshukov和Momm[57,87]所采用的公式為基礎(chǔ)，其中主要涉及坡度、曲率以及單位匯流累積量三個變量，公式2-2和2-3為根據(jù)公式2-1進行處理所得。CTI=××(2-1)CTIa=ln(||)(2-2)CTI=ln()(2-3)其中，S代表坡度，單位為mm-1；A為單位匯流累積量，單位為m2m-1；C為平面曲率，單位為m（100m）-1。對于變量C而言，不同學(xué)者之間選用的曲率類型不同。其中，使用較廣泛的為平面曲率和剖面曲率兩種。此外，還有部分學(xué)者

第2章研究基礎(chǔ)9將變量C替換為Ln(C)，選用地表曲率的對數(shù)作為復(fù)合地形因子組成，且獲得相對較好的結(jié)果。本研究通過多次實驗，最終認為剖面曲率得到的提取效果更佳。2.2.2提取精度分析為探究DEM分辨率對提取溝道長度/溝頭位置的影響，研究將淳化、甘泉、神木和綏德四個樣區(qū)5m分辨率的DEM數(shù)據(jù)分別重采樣至10m、15m、20m、25m和30m五組不同分辨率數(shù)據(jù)，采用CTI模型對不同分辨率數(shù)據(jù)分別提取溝頭和溝道。之后，對比各分辨率下得到的結(jié)果，分析不同分辨率對提取溝頭數(shù)量和溝道長度的影響程度，并得出溝頭和溝道所適宜的最佳分辨率。2.3技術(shù)路線本文分別采用CTI模型對現(xiàn)實地理樣區(qū)的溝頭和溝道以及黃土模擬樣區(qū)的溝頭進行識別，并根據(jù)黃土模擬樣區(qū)的溝頭變化特征對研究區(qū)進行階段劃分。此外，本文還探討了不同分辨率下CTI模型對各項研究的影響，選出了其各自最適宜的分辨率大校本研究主要技術(shù)路線如圖2-3所示。圖2-3主要技術(shù)路線Fig.2-3technologyroadmap

【參考文獻】：
期刊論文
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[2]基于MIKE模型的不同淤地壩型組合情景對小流域侵蝕動力和輸沙量的影響[J]. 袁水龍,李占斌,李鵬,高海東,陳兵,王飛超,王偉.  水土保持學(xué)報. 2019(04)
[3]基于DEM的流域地貌特征分形量化研究[J]. 陳兵,彭芳,李鵬,袁水龍.  水土保持研究. 2019(04)
[4]毛烏素地區(qū)溝谷走向?qū)讛嗔训捻憫?yīng)關(guān)系[J]. 戈嘉璐,伍永秋,溫仰磊.  北京師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2019(03)
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[6]黃土高原50余年來降雨侵蝕力變化及其對土壤侵蝕的影響[J]. KEO Soksamnang,何洪鳴,趙宏飛,景昭偉.  水土保持研究. 2018(02)
[7]黃土高原典型小流域侵蝕溝形態(tài)和穩(wěn)定性監(jiān)測初探[J]. 王略,徐佳,董亞維.  水土保持通報. 2018(01)
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[10]DEM水平分辨率越高提取的河長越準(zhǔn)確?[J]. 劉凡,陳波,史培軍.  北京師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2016(05)

博士論文
[1]基于多源數(shù)據(jù)的黃土高原（重點流失區(qū)）侵蝕溝提取及區(qū)域差異性研究[D]. 劉凱.南京師范大學(xué) 2017

碩士論文
[1]基于DEM的黃土高原小流域地貌系統(tǒng)的有序化演化機理研究[D]. 龔俊豪.合肥工業(yè)大學(xué) 2018
[2]基于GeoCA的黃土模擬小流域溝谷水蝕過程模擬[D]. 劉雙琳.南京師范大學(xué) 2016
[3]基于DEM的黃土高原溝壑特征及其空間分異規(guī)律研究[D]. 吳良超.西北大學(xué) 2005



本文編號：3523279