基于DEM的山西黄土高原面积高程积分研究
发布时间：2021-08-29 15:58
面积高程积分（Hypsometric Integral,HI）是刻画流域地貌形态与发育阶段的重要地理指标。为了探究山西省黄土高原重点水土流失区的面积高程积分空间分异特征,以30 m分辨率的SRTM数据为基本信息源,采用积分曲线法计算研究区的面积高程积分值。研究工作首先分析了DEM分辨率与流域稳定面积对HI值的影响,然后进一步研究流域内各地貌对象高程积分值的相关性,最后得到研究区面积高程积分空间分布结果。结果表明:小流域面积高程积分受DEM分辨率的影响较小,面积高程积分趋于稳定的小流域面积阈值为0.04 km2;研究区HI值相关性较强的地貌对象组合为山顶点—山脊线—沟谷网络;区域内面积高程积分值的地域差异性从北到南,表现出大—小—大的空间分布趋势。山西省黄土高原重点水土流失区的HI值整体处于0.35～0.6,区域内流域基本处于发育的壮年期,表现为强烈的水系扩张分支,应加强水土保持工作的力度。
【文章来源】：水土保持研究. 2020,27(05)北大核心CSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
各样区不同DEM分辨率HI对比
黄土高原区域内存在大量典型的地貌对象,如黄土峁梁、黄土峁、黄土梁、黄土残塬、黄土塬[22]等,每一种地貌对象对应的高程积分值均有所差异。由于不同地貌对象在空间上存在拓扑关联性,则其面积高程积分值必然存在一定的相关性[23]。地貌对象的面积高程积分特征有效补充了流域的面积高程积分特征,相关性的强弱程度有助于分析全区域地貌对象的空间分异特征。本节选择8个较为典型的黄土高原地貌对象,分别为流域面、流域边界、山顶点、正地形、负地形、山脊线、沟沿线以及沟谷网络,计算各样区内地貌对象的面积高程积分值(表2)。其中除沟谷网络外,其余7个地貌对象的高程积分值均偏大,为0.5～0.7,沟谷网络的积分值在0.3附近。其中正地形与沟谷网络的积分值形成明显的对比,正地形最大积分值为0.72,沟谷网络最小积分值为0.20,明显的反差有力地说明了流域对地貌的侵蚀作用不可忽视,尤其在黄土高原区域,土质较为疏松,更易形成流域侵蚀,引发不同程度的地质灾害。
山西省黄土高原重点水土流失区位于山西省西部,本节选择的样区从山西省西北部偏关县到西南部乡宁县,共20个县级行政区,做山西省黄土高原重点水土流失区面积高程积分的空间分异研究。以90 m分辨率的SRTM数据为基础,利用ArcGIS中的水文分析模块提取一级子流域,根据阈值0.04 km2剔除不合理流域后,共得105条小流域,以流域为单元计算各个流域的高程积分值,绘制HI空间分布图(图4)。表2 各样区各地貌对象面积高程积分统计 样区 流域面 流域边界 山顶点 正地形 负地形 山脊线 沟沿线 沟谷网络 偏关 0.53 0.69 0.63 0.72 0.55 0.62 0.51 0.40 保德 0.50 0.66 — 0.60 0.53 — 0.52 0.28 兴县 0.38 0.60 0.56 0.62 0.54 0.55 0.48 0.35 临县 0.51 0.57 0.57 0.61 0.48 0.56 0.55 0.30 石楼 0.53 0.67 0.58 0.58 0.49 0.55 0.60 0.27 大宁 0.41 0.62 0.49 0.68 0.46 0.48 0.62 0.20 吉县 0.46 0.65 — 0.69 0.44 — 0.58 0.31 乡宁 0.51 0.63 — 0.62 0.47 — 0.60 0.34
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Strahler面积—高程分析的云南石林县域喀斯特地貌演化的量化研究[J]. 李玉辉,丁智强,吴晓月. 地理学报. 2018(05)
[2]基于DEM的丹霞地貌演化阶段划分[J]. 章桂芳,陈凯伦,张浩然,张慧. 中山大学学报(自然科学版). 2018(02)
[3]基于DEM的黄土高原面积高程积分研究[J]. 祝士杰,汤国安,李发源,熊礼阳. 地理学报. 2013(07)
[4]格尔木河流域面积-高程积分值的地貌学分析[J]. 张敬春,李川川,张梅,刘耕年. 山地学报. 2011(03)
[5]岱海流域地貌演化及其对断裂活动性的指示意义[J]. 王林,何仲太,马保起. 第四纪研究. 2008(02)
[6]基于GIS的路南巴江喀斯特流域地貌演化定量研究[J]. 彭建,杨明德,梁虹. 中国岩溶. 2002(02)
[7]地貌发育阶段的定量研究[J]. 励强,陆中臣,袁宝印. 地理学报. 1990(01)
[8]再论流域系统的信息熵[J]. 艾南山,岳天祥. 水土保持学报. 1988(04)
[9]侵蚀流域系统的信息熵[J]. 艾南山. 水土保持学报. 1987(02)
[10]黄土高原数字地形分析研究进展[J]. 汤国安,李发源,熊礼阳. 地理与地理信息科学. 2017(04)
博士论文
[1]黄土高原滑坡空间格局及其对地貌演化的影响[D]. 胡胜.西北大学 2019
[2]基于DEM的黄土地貌继承性研究[D]. 熊礼阳.南京师范大学 2015
硕士论文
[1]山西省黄土崩塌地质灾害的现状及水敏感性分析[D]. 吕萌.太原理工大学 2016
本文编号：3370949
【文章来源】：水土保持研究. 2020,27(05)北大核心CSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
各样区不同DEM分辨率HI对比
黄土高原区域内存在大量典型的地貌对象,如黄土峁梁、黄土峁、黄土梁、黄土残塬、黄土塬[22]等,每一种地貌对象对应的高程积分值均有所差异。由于不同地貌对象在空间上存在拓扑关联性,则其面积高程积分值必然存在一定的相关性[23]。地貌对象的面积高程积分特征有效补充了流域的面积高程积分特征,相关性的强弱程度有助于分析全区域地貌对象的空间分异特征。本节选择8个较为典型的黄土高原地貌对象,分别为流域面、流域边界、山顶点、正地形、负地形、山脊线、沟沿线以及沟谷网络,计算各样区内地貌对象的面积高程积分值(表2)。其中除沟谷网络外,其余7个地貌对象的高程积分值均偏大,为0.5～0.7,沟谷网络的积分值在0.3附近。其中正地形与沟谷网络的积分值形成明显的对比,正地形最大积分值为0.72,沟谷网络最小积分值为0.20,明显的反差有力地说明了流域对地貌的侵蚀作用不可忽视,尤其在黄土高原区域,土质较为疏松,更易形成流域侵蚀,引发不同程度的地质灾害。
山西省黄土高原重点水土流失区位于山西省西部,本节选择的样区从山西省西北部偏关县到西南部乡宁县,共20个县级行政区,做山西省黄土高原重点水土流失区面积高程积分的空间分异研究。以90 m分辨率的SRTM数据为基础,利用ArcGIS中的水文分析模块提取一级子流域,根据阈值0.04 km2剔除不合理流域后,共得105条小流域,以流域为单元计算各个流域的高程积分值,绘制HI空间分布图(图4)。表2 各样区各地貌对象面积高程积分统计 样区 流域面 流域边界 山顶点 正地形 负地形 山脊线 沟沿线 沟谷网络 偏关 0.53 0.69 0.63 0.72 0.55 0.62 0.51 0.40 保德 0.50 0.66 — 0.60 0.53 — 0.52 0.28 兴县 0.38 0.60 0.56 0.62 0.54 0.55 0.48 0.35 临县 0.51 0.57 0.57 0.61 0.48 0.56 0.55 0.30 石楼 0.53 0.67 0.58 0.58 0.49 0.55 0.60 0.27 大宁 0.41 0.62 0.49 0.68 0.46 0.48 0.62 0.20 吉县 0.46 0.65 — 0.69 0.44 — 0.58 0.31 乡宁 0.51 0.63 — 0.62 0.47 — 0.60 0.34
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Strahler面积—高程分析的云南石林县域喀斯特地貌演化的量化研究[J]. 李玉辉,丁智强,吴晓月. 地理学报. 2018(05)
[2]基于DEM的丹霞地貌演化阶段划分[J]. 章桂芳,陈凯伦,张浩然,张慧. 中山大学学报(自然科学版). 2018(02)
[3]基于DEM的黄土高原面积高程积分研究[J]. 祝士杰,汤国安,李发源,熊礼阳. 地理学报. 2013(07)
[4]格尔木河流域面积-高程积分值的地貌学分析[J]. 张敬春,李川川,张梅,刘耕年. 山地学报. 2011(03)
[5]岱海流域地貌演化及其对断裂活动性的指示意义[J]. 王林,何仲太,马保起. 第四纪研究. 2008(02)
[6]基于GIS的路南巴江喀斯特流域地貌演化定量研究[J]. 彭建,杨明德,梁虹. 中国岩溶. 2002(02)
[7]地貌发育阶段的定量研究[J]. 励强,陆中臣,袁宝印. 地理学报. 1990(01)
[8]再论流域系统的信息熵[J]. 艾南山,岳天祥. 水土保持学报. 1988(04)
[9]侵蚀流域系统的信息熵[J]. 艾南山. 水土保持学报. 1987(02)
[10]黄土高原数字地形分析研究进展[J]. 汤国安,李发源,熊礼阳. 地理与地理信息科学. 2017(04)
博士论文
[1]黄土高原滑坡空间格局及其对地貌演化的影响[D]. 胡胜.西北大学 2019
[2]基于DEM的黄土地貌继承性研究[D]. 熊礼阳.南京师范大学 2015
硕士论文
[1]山西省黄土崩塌地质灾害的现状及水敏感性分析[D]. 吕萌.太原理工大学 2016
本文编号：3370949
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/nykj/3370949.html
