基于盒维数的水系分维值估算

发布时间：2021-04-04 14:31

　　水系分维值反映河网的复杂程度。利用Arcgis平台及其ModelBuilder基于30和90 m精度DEM（Digital Elevation Model,数字高程模型）提取泗合水流域、韩江流域及子流域河网,采用盒维数法计算系列阈值下的可能水系分维值,并与实际河网计算的分维值比较。结果表明:①泗合水流域分维值相关系数R²大于0.98,韩江流域R²大于0.97,二者分别在无标度区间内统计自相似,表现出较好的分形特征;②DEM分辨率对盒维数法计算水系分维值影响小;③流域水系分维值随汇流阈值的初增而骤减,然后平缓减小至趋于1;④选择合适的汇流阈值使数字河网与实际河网吻合时,数字河网的分维值一定程度上可以代表实际河网的分维值;⑤流域水系发育均匀时,具有较强的统计自相似性,整个流域与各子流域分维值相近,水系分维值与流域面积不相关。 

【文章来源】：中国农村水利水电. 2020,(05)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

研究区域地理位置及高程分布

Arcgis平台下,设置不同的阈值提取数字河网,再栅格化(Feature to Raster),转换成不同网格单元大小(s)的栅格图,此过程等同于盒维数法的盒子覆盖(图2),统计栅格数目[N(s)],对s和N(s)进行线性回归分析,斜率的绝对值即为分维值。利用Arcgis平台的模型构建器(ModelBuilder)建模(图3),实现批量化处理及结果输出,避免了重复性人工操作并提高了计算效率。图3 计算水系分维值流程图

计算水系分维值流程图

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3118214