基于DEM的黄土地貌逼近度因子构建及特征分析

发布时间：2024-02-13 19:29

　　沟谷源点作为沟沿线上最为活跃的部位,其分别到上游分水线、下游沟谷线的流线空间比对关系,是表征三线空间结构的重要突破口。它在空间上向流域分水线逼近的程度,是量化黄土流域地貌系统发育程度的重要切入点。为探究黄土地貌区流域沟谷源点向流域分水线逼近的程度,揭示黄土流域地貌发育进程及该进程所表现的主要侵蚀方式,本文从水平和垂直2个维度,构建量化三线空间结构关系的核心因子——逼近度(PI),其中包括水平逼近度(HPI)和垂直逼近度(VPI),基于5 m分辨率数字高程模型,在陕北黄土高原遴选了包含16种地貌类型的42个样区,利用数字地形分析方法,探讨其平均值(MHPI, MVPI)的空间分异规律。另外,选择其中南北序列分别代表黄土塬、残塬、梁状丘陵沟壑和峁状丘陵沟壑区的淳化、宜君、甘泉和绥德4个地区,完备包含一至五级别沟谷的典型流域为重点实验样区,探讨陕北黄土高原流域尺度平均逼近度变异指数(MPIV)序列性特征。实验结果表明:①陕北黄土高原平均逼近度(MPI)存在强烈的空间自相关,MHPI在南北序列上先增大后减小,东西方向上逐渐减小,在黄河沿岸峡谷丘陵区MHPI达到最大;MVPI由西南—东北先减小后...

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【部分图文】：

图1陕北黄土高原42个实验样区示意

明确汇流网络与沟谷网络的概念是正确提取特征线的前提。从定义、地学意义、空间分布的角度，沟谷线与汇流线、沟谷源点与汇流源点都存在明显不同。沟谷源点是沟谷上游起点（图2），由沟谷上游三维形态结构确定。汇流源点的确定并不完全依赖于地表形态结构，它与径流过程有较大的关系，可能拓展到沟谷源....

图2汇流网络与沟谷网络特征点、线空间分布

沟谷源点是汇流线与沟沿线的交点，沟沿线以下的主汇流线为沟谷线[22]，基于42个样区DEM，利用ArcGIS软件，进行水文与形态学分析，提取地形结构控制线；汇流阈值的大小决定着沟谷密集程度和沟谷级别[23]，本研究使用Strahler河网分级平均分支比趋于稳定的方法确定最佳阈值提....

图3黄陵南台子小流域水文分析特征点、线结果

图2汇流网络与沟谷网络特征点、线空间分布3.2逼近度因子构建

图4水平与垂直方向逼近度指标构建原理

式中：水平逼近度中L1为沟谷长度（图4(b));L2为上游水流长度与沟谷长度之和。垂直逼近度图（4(b））中H1为沟底到沟谷源点的高程，H2为沟底到分水线的最大高程差。逼近度变异指数（ProximityIndexVariability,PIV）用于衡量沟谷水平和垂直方向上的逼....

本文编号：3897085