陕北黄土区小流域切沟空间分布及影响因子研究

发布时间：2020-06-25 23:54

【摘要】：切沟在土壤侵蚀中属于较为严重的侵蚀沟,其分布特征是环境因子相互作用的外在表现,研究小流域的切沟分布特征及其影响因子能够揭示切沟景观格局的演化机理,亦可以指导切沟侵蚀治理工作。以陕西省绥德县为研究区,基于Quickbird影像(0.6 m)和DEM(5 m),首先选取6个小流域,采用目视解译法提取352条切沟;建立了分维数与长宽比的回归模型;讨论切沟形态参数分布特征的影响因子;其次选取30个小流域基于目视解译法提取987条切沟,从坡度、坡向、高程三个方面分析切沟密度空间分布特征;建立了基于平均坡度、面积的BP神经网络切沟密度预测模型;讨论切沟密度分布特征的影响因子。主要研究结论如下:(1)切沟的长、宽、面积、长宽比、分维数主要分布在6 m~40 m、5 m~18 m、27 m~2~800 m~2、0.5~3.5、0.97~1.15范围内,平均值分别为31.42 m、14.42 m、519.52m~2、2.29、1.03;分维数与长宽比存在y(28)0.024?x(10)0.979的函数关系,其判定系数为R~2=0.64。(2)切沟各形态参数与数量在坡度上均呈现先增后减的规律,集中分布在20°~50°内,该坡度范围内的切沟占总数的83.5%,且以30°~40°坡度范围切沟形态参数最大;切沟形态参数在坡向上表现为阴性坡面大于阳性坡面,切沟数量在坡向上的分布表现为阳性坡面大于阴性坡面;按照面积大小将切沟划分为大型切沟、中型切沟、小型切沟,在地类上呈现出耕地上分布大量的中型切沟,林地分布数量较少的大型切沟,草地分布数量较少的小型切沟的分布特征。(3)关于切沟密度的研究表明25°-40°坡度最易形成切沟,切沟密度随坡度的增加呈先增后减趋势;切沟密度在东、西两个坡向上最大,以西北-东南方向为界西南方向切沟密度普遍大于东北方向;切沟密度在海拔上的分异特征表现为900 m以下切沟密度随海拔增加而增大,900 m以上随海拔增加而减小。(4)基于BP神经网络的切沟密度预测模型,其预测结果的平均误差为4.04m·hm~(-2),极差为12.3 m·hm~(-2),标准差为3.30,这表明小流域切沟密度预测精度高,误差离散度小,该模型能够为小流域切沟密度的计算减少工作量。
【学位授予单位】：河北地质大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S157.1
【图文】：

地理位置,绥德县,概况,地势

河北地质大学硕士学位论文第二章研究区概况2.1 研究区概况2.1.1 地理位置切沟所在的研究区地处绥德县，该县位于陕西省，榆林市，无定河下游，东面与吴堡县相邻、南面与清涧县接壤、西面是子洲县、北面是米脂县和佳县。绥德县经度范围为东经 110 °16 ′ 30 ″ ～ 110 °22 ′ 30 ″，纬度范围为北纬 37 °29 ′ 36 ″ ～ 37 °34 ′ 30 ″，全县国土面积达到 1878 平方千米。该区地势东北部最高，东南部为地势下降区，总的趋势是由西北部向东南部逐步降低，平均海拔 920 米，属于典型的黄土峁梁状丘陵沟壑区，黄绵土为其主要土壤类型。地理位置如图 2.1 所示。

分布图,分布图,绥德县,温带

2.1.2 气候和水文陕西省绥德县地处温带，气候适宜，四季分明，属于典型的温带大陆性半干旱气候。降水量充沛，每年平均降雨量为 486 毫米但是降雨在时间上分布不均匀，集中分布在 6 - 9 月份，这就导致集中降雨期间很容易引起水土受大量雨水冲刷而流失。该地区年平均温度为 9.7 摄氏度，历史气温的最高值与最低值分别为 38.4 摄氏度和 - 25.4摄氏度，平均日照时数为 2620 小时，全年无霜期大于 160 天。县内有无定河、大理河两条大河，48 条五级以下的小河，县内水流量较大，河流年径流达到 10.34 109m3。县域之内，无定河总长 62 km，面积为 1488 km2，河床纵比降0.14%，河流流量随季节变化较为明显。大理河长23.6 km，境内面积174.25 km2，每年的年径流量总共为 1.562 109 m3。绥德县总土地面积的 30%为自然生长状态下的草、林、灌木等，植被状况良好，且植被覆盖度在 10 % ～ 20 %之间，森林覆盖率为 15.4 %。该地区主要植被类型为灌木、野草和野花等。2.1.3 小流域分布

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