基于地貌區(qū)劃的秦巴山區(qū)地性線(xiàn)密度系數(shù)空間分布特征
發(fā)布時(shí)間:2021-04-06 13:39
借鑒地貌割切密度系數(shù),基于柵格數(shù)字高程模型和地貌特征線(xiàn)提取技術(shù),對(duì)秦巴山區(qū)流水侵蝕剝蝕作用形成的地貌類(lèi)型進(jìn)行特征線(xiàn)的提取和分析,計(jì)算了流水侵蝕剝蝕中山、低山和丘陵區(qū)的地貌割切密度系數(shù),并進(jìn)行了可靠性分析。結(jié)果表明:秦巴山區(qū)流水侵蝕剝蝕中山、低山和丘陵區(qū)的地貌割切密度系數(shù)分別為2.82、3.53和3.83,流水侵蝕剝蝕區(qū)的地貌割切程度為丘陵區(qū)>低山區(qū)>中山區(qū);秦嶺南北側(cè)流水侵蝕剝蝕中山、低山和丘陵區(qū)地貌割切程度各有差異,尤以秦嶺以北流水侵蝕剝蝕中山區(qū)差異最顯著。
【文章來(lái)源】:陜西師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020,48(01)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:8 頁(yè)
【部分圖文】:
秦巴山區(qū)范圍及其流水侵蝕剝蝕中山、低山和丘陵區(qū)空間分布圖
建立地性線(xiàn)網(wǎng)的第一步是確定不同地性線(xiàn)的組合情況[21]。一般根據(jù)地性線(xiàn)網(wǎng)可以將地貌劃分成3個(gè)不同的特征面單元:基本面、組合斜坡和簡(jiǎn)單斜坡[21],三者都是地形特征線(xiàn)的組合,重點(diǎn)是山谷線(xiàn)和山脊線(xiàn)的不同組合。本文基于水文分析法構(gòu)建研究區(qū)的地性線(xiàn)網(wǎng),構(gòu)建過(guò)程如圖2所示。水文分析法是通過(guò)地表水徑流模型模擬計(jì)算每個(gè)網(wǎng)格的匯流累積量,然后提取山脊線(xiàn)和山谷線(xiàn)[31]。借鑒前人對(duì)數(shù)字地形分析中適宜分析窗口的選擇和特征線(xiàn)提取算法[22,32-37],首先采用3×3分析窗口,利用均值平滑算法遍歷研究區(qū)域DEM[32, 38,40],得到均值Mean-DEM,與原始DEM做減法運(yùn)算后進(jìn)行重分類(lèi),分級(jí)界線(xiàn)為0,差值大于零的部分為正地形,小于零為負(fù)地形。其次,根據(jù)秦巴山區(qū)河網(wǎng)密度隨匯流累積量的變化情況,提取匯流累積量為零的點(diǎn)并進(jìn)行3×3鄰域分析,求均值,使數(shù)據(jù)變得光滑[31]。基于山體陰影圖和等值線(xiàn)圖確定山脊線(xiàn)分界閾值,重分類(lèi)后將匯水量等于零且為正地形的柵格點(diǎn)提取出來(lái),即為基于水文特征分析方法提取的山脊線(xiàn)分布位置[31,39]。通過(guò)多次試驗(yàn),確定山脊線(xiàn)和山谷線(xiàn)提取的閾值分別為0.333和0.443。將基于水文分析求得的山脊線(xiàn)和山谷線(xiàn)合并后矢量化再進(jìn)行拓?fù)洳殄e(cuò),形成了該區(qū)所有的地性線(xiàn)網(wǎng)。最后,以秦巴山區(qū)流水侵蝕剝蝕作用形成的中山、低山、丘陵區(qū)的邊界作為全區(qū)地性線(xiàn)網(wǎng)的外邊界線(xiàn)和控制線(xiàn),采用就近原則對(duì)山脊山谷線(xiàn)和外圍邊界線(xiàn)形成閉合的區(qū)域,得到這3個(gè)區(qū)域地性線(xiàn)網(wǎng)結(jié)果,即為秦巴山區(qū)流水侵蝕剝蝕作用形成的中山、低山和丘陵區(qū)的空間分布圖,如圖1所示。
式中:L為地性線(xiàn)的總長(zhǎng)度,P為區(qū)域的總面積,K為地性線(xiàn)密度系數(shù)。為了便于進(jìn)一步分析與可靠性驗(yàn)證,對(duì)各小地性線(xiàn)網(wǎng)眼進(jìn)行了標(biāo)注,即每個(gè)地性線(xiàn)網(wǎng)眼(或稱(chēng)一個(gè)小特征面)的地性線(xiàn)長(zhǎng)度(周長(zhǎng))為li,面積為p,外輪廓線(xiàn)長(zhǎng)度為A,地性線(xiàn)網(wǎng)眼的總數(shù)目為n,即存在以下關(guān)系:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于SPSS的土工擊實(shí)試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理[J]. 封凱強(qiáng),王家鼎,谷琪,許元珺,王晨興. 陜西理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(01)
[2]秦巴山地山體基面高度的提取及分布[J]. 劉俊杰,秦奮,趙芳,曹艷萍. 地球信息科學(xué)學(xué)報(bào). 2018(10)
[3]DEM線(xiàn)狀窗口鄰域分析的月表撞擊坑自動(dòng)提取[J]. 涂杰,周毅,趙昊,燕龍,武金勇. 測(cè)繪通報(bào). 2018(06)
[4]基于情景的關(guān)中平原土地利用和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)預(yù)測(cè)及變化分析[J]. 劉巖,李晶,秦克玉,陳登帥. 陜西師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(02)
[5]中國(guó)西南喀斯特地區(qū)正負(fù)地形的提取方法研究[J]. 李婧昕,許爾琪. 資源科學(xué). 2017(10)
[6]我國(guó)區(qū)域地貌數(shù)字地形分析研究進(jìn)展[J]. 湯國(guó)安,那嘉明,程維明. 測(cè)繪學(xué)報(bào). 2017(10)
[7]數(shù)字地形分析中適宜分析窗口選擇方法的評(píng)價(jià)[J]. 呼雪梅,秦承志. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2017(10)
[8]基于鄰域高程比對(duì)算法的月表撞擊坑自動(dòng)提取研究[J]. 趙昊,周毅,陳旻,劉丹陽(yáng). 地理與地理信息科學(xué). 2017(04)
[9]中國(guó)近40年來(lái)地貌學(xué)研究的回顧與展望[J]. 程維明,周成虎,申元村,劉檣漪. 地理學(xué)報(bào). 2017(05)
[10]陜西秦巴山區(qū)TRMM 3B42衛(wèi)星降水?dāng)?shù)據(jù)精度評(píng)價(jià)[J]. 任亮,王曉峰,曾昭昭. 陜西師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(01)
碩士論文
[1]不同分辨率DEM提取地形因子的適宜分析窗口研究[D]. 賀丹.西北大學(xué) 2012
本文編號(hào):3121535
【文章來(lái)源】:陜西師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020,48(01)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:8 頁(yè)
【部分圖文】:
秦巴山區(qū)范圍及其流水侵蝕剝蝕中山、低山和丘陵區(qū)空間分布圖
建立地性線(xiàn)網(wǎng)的第一步是確定不同地性線(xiàn)的組合情況[21]。一般根據(jù)地性線(xiàn)網(wǎng)可以將地貌劃分成3個(gè)不同的特征面單元:基本面、組合斜坡和簡(jiǎn)單斜坡[21],三者都是地形特征線(xiàn)的組合,重點(diǎn)是山谷線(xiàn)和山脊線(xiàn)的不同組合。本文基于水文分析法構(gòu)建研究區(qū)的地性線(xiàn)網(wǎng),構(gòu)建過(guò)程如圖2所示。水文分析法是通過(guò)地表水徑流模型模擬計(jì)算每個(gè)網(wǎng)格的匯流累積量,然后提取山脊線(xiàn)和山谷線(xiàn)[31]。借鑒前人對(duì)數(shù)字地形分析中適宜分析窗口的選擇和特征線(xiàn)提取算法[22,32-37],首先采用3×3分析窗口,利用均值平滑算法遍歷研究區(qū)域DEM[32, 38,40],得到均值Mean-DEM,與原始DEM做減法運(yùn)算后進(jìn)行重分類(lèi),分級(jí)界線(xiàn)為0,差值大于零的部分為正地形,小于零為負(fù)地形。其次,根據(jù)秦巴山區(qū)河網(wǎng)密度隨匯流累積量的變化情況,提取匯流累積量為零的點(diǎn)并進(jìn)行3×3鄰域分析,求均值,使數(shù)據(jù)變得光滑[31]。基于山體陰影圖和等值線(xiàn)圖確定山脊線(xiàn)分界閾值,重分類(lèi)后將匯水量等于零且為正地形的柵格點(diǎn)提取出來(lái),即為基于水文特征分析方法提取的山脊線(xiàn)分布位置[31,39]。通過(guò)多次試驗(yàn),確定山脊線(xiàn)和山谷線(xiàn)提取的閾值分別為0.333和0.443。將基于水文分析求得的山脊線(xiàn)和山谷線(xiàn)合并后矢量化再進(jìn)行拓?fù)洳殄e(cuò),形成了該區(qū)所有的地性線(xiàn)網(wǎng)。最后,以秦巴山區(qū)流水侵蝕剝蝕作用形成的中山、低山、丘陵區(qū)的邊界作為全區(qū)地性線(xiàn)網(wǎng)的外邊界線(xiàn)和控制線(xiàn),采用就近原則對(duì)山脊山谷線(xiàn)和外圍邊界線(xiàn)形成閉合的區(qū)域,得到這3個(gè)區(qū)域地性線(xiàn)網(wǎng)結(jié)果,即為秦巴山區(qū)流水侵蝕剝蝕作用形成的中山、低山和丘陵區(qū)的空間分布圖,如圖1所示。
式中:L為地性線(xiàn)的總長(zhǎng)度,P為區(qū)域的總面積,K為地性線(xiàn)密度系數(shù)。為了便于進(jìn)一步分析與可靠性驗(yàn)證,對(duì)各小地性線(xiàn)網(wǎng)眼進(jìn)行了標(biāo)注,即每個(gè)地性線(xiàn)網(wǎng)眼(或稱(chēng)一個(gè)小特征面)的地性線(xiàn)長(zhǎng)度(周長(zhǎng))為li,面積為p,外輪廓線(xiàn)長(zhǎng)度為A,地性線(xiàn)網(wǎng)眼的總數(shù)目為n,即存在以下關(guān)系:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于SPSS的土工擊實(shí)試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理[J]. 封凱強(qiáng),王家鼎,谷琪,許元珺,王晨興. 陜西理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(01)
[2]秦巴山地山體基面高度的提取及分布[J]. 劉俊杰,秦奮,趙芳,曹艷萍. 地球信息科學(xué)學(xué)報(bào). 2018(10)
[3]DEM線(xiàn)狀窗口鄰域分析的月表撞擊坑自動(dòng)提取[J]. 涂杰,周毅,趙昊,燕龍,武金勇. 測(cè)繪通報(bào). 2018(06)
[4]基于情景的關(guān)中平原土地利用和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)預(yù)測(cè)及變化分析[J]. 劉巖,李晶,秦克玉,陳登帥. 陜西師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(02)
[5]中國(guó)西南喀斯特地區(qū)正負(fù)地形的提取方法研究[J]. 李婧昕,許爾琪. 資源科學(xué). 2017(10)
[6]我國(guó)區(qū)域地貌數(shù)字地形分析研究進(jìn)展[J]. 湯國(guó)安,那嘉明,程維明. 測(cè)繪學(xué)報(bào). 2017(10)
[7]數(shù)字地形分析中適宜分析窗口選擇方法的評(píng)價(jià)[J]. 呼雪梅,秦承志. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2017(10)
[8]基于鄰域高程比對(duì)算法的月表撞擊坑自動(dòng)提取研究[J]. 趙昊,周毅,陳旻,劉丹陽(yáng). 地理與地理信息科學(xué). 2017(04)
[9]中國(guó)近40年來(lái)地貌學(xué)研究的回顧與展望[J]. 程維明,周成虎,申元村,劉檣漪. 地理學(xué)報(bào). 2017(05)
[10]陜西秦巴山區(qū)TRMM 3B42衛(wèi)星降水?dāng)?shù)據(jù)精度評(píng)價(jià)[J]. 任亮,王曉峰,曾昭昭. 陜西師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(01)
碩士論文
[1]不同分辨率DEM提取地形因子的適宜分析窗口研究[D]. 賀丹.西北大學(xué) 2012
本文編號(hào):3121535
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