本文關(guān)鍵詞：基于DEM的河網(wǎng)結(jié)構(gòu)分形研究與分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：水文學(xué)是地理研究的一個重要的方面,它主要研究各種水體的存在、循環(huán)和分布。河網(wǎng)是水文學(xué)的重要部分,國內(nèi)外學(xué)者對于河網(wǎng)水系結(jié)構(gòu)的研究大多只停留在幾何表面,沒有顧及到河網(wǎng)自身的內(nèi)部組織和河段之間的拓撲關(guān)系。眾多學(xué)者研究表明,河網(wǎng)水系在整體上具有自相似性和標(biāo)度不變性,也就是說,河網(wǎng)具有幾何分形特性。河網(wǎng)水系的幾何分形維數(shù)在1.0到2.0之間,幾何分形維數(shù)的大小表明河網(wǎng)的發(fā)育程度不一樣。本文通過在Arcgis軟件分析對比了四川省19個城市的DEM地形粗糙度和平均坡度,發(fā)現(xiàn)地形粗糙度和平均坡度正相關(guān)。同時,基于地表徑流漫流模型提取了各個城市的河網(wǎng)水系流域,通過利用Shreve分級方式編程實現(xiàn)提取各城市的河網(wǎng)主流和支流以及最大子流域。用具有層次結(jié)構(gòu)的對偶圖來模擬流域內(nèi)的河網(wǎng),在對偶圖的基礎(chǔ)上,通過成熟的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分形維數(shù)算法最大排除燃燒(MEMB)法計算城市河網(wǎng)的盒子尺寸和對應(yīng)的盒子數(shù)目。通過用直線擬合盒子尺寸和對應(yīng)的盒子數(shù)目,得出研究區(qū)域各城市河網(wǎng)水系的結(jié)構(gòu)分形維數(shù)值在3.1到4.41之間。這驗證了河網(wǎng)作為一個復(fù)雜網(wǎng)絡(luò),在具有幾何分形特性的同時,也具有結(jié)構(gòu)分形特性。結(jié)合幾何分形,可以發(fā)現(xiàn),結(jié)構(gòu)分形維數(shù)與該地區(qū)的地形復(fù)雜度正相關(guān)。同時河網(wǎng)的分形和自相似特性有助于在自身系統(tǒng)中保持混沌與有序的統(tǒng)一,對比人文系統(tǒng)可以發(fā)現(xiàn),在人類對自然地改造中,人地關(guān)系總是朝著對稱的方向發(fā)展。這些結(jié)論有利于研究人類活動影響和自然環(huán)境變化下的水文循環(huán),對水資源的可持續(xù)利用和認識自然,改造世界有重要的意義。
【關(guān)鍵詞】：河網(wǎng) 結(jié)構(gòu)分形 對偶圖 MEMB法
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：P208
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-10
• 第1章 緒論10-17
• 1.1 選題背景與研究意義10-12
• 1.1.1 選題背景10-11
• 1.1.2 研究意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 河網(wǎng)水系的研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.3 分形理論的研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 研究目標(biāo)與內(nèi)容15
• 1.4 論文組織結(jié)構(gòu)15-17
• 第2章 基于DEM的河網(wǎng)提取17-26
• 2.1 DEM概述17-18
• 2.2 河網(wǎng)提取方案18-22
• 2.2.1 河網(wǎng)流向提取19-20
• 2.2.2 洼地填充20-22
• 2.2.3 匯流累積量的計算22
• 2.3 DEM中的河網(wǎng)結(jié)構(gòu)22-25
• 2.3.1 河網(wǎng)分級23-24
• 2.3.2 流域分割24-25
• 2.4 本章小結(jié)25-26
• 第3章 河網(wǎng)結(jié)構(gòu)分形分析方法26-33
• 3.1 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)概述26-28
• 3.1.1 圖論26-27
• 3.1.2 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)27-28
• 3.2 分形理論概述28-30
• 3.2.1 分形特性29
• 3.2.2 分形維數(shù)29-30
• 3.3 河網(wǎng)結(jié)構(gòu)分形維數(shù)計算方法30-32
• 3.4 本章小結(jié)32-33
• 第4章 實驗與分析33-56
• 4.1 案例區(qū)域與原始數(shù)據(jù)33-39
• 4.1.1 地形地貌的參數(shù)35-39
• 4.2 基于地表徑流模型提取河網(wǎng)39-42
• 4.3 顧及空間拓撲關(guān)系的河網(wǎng)分形維數(shù)計算42-55
• 4.3.1 河網(wǎng)空間拓撲表達42-48
• 4.3.2 河網(wǎng)結(jié)構(gòu)分形維數(shù)計算48-55
• 4.4 結(jié)果分析55
• 4.5 本章小結(jié)55-56
• 結(jié)論與展望56-58
• 致謝58-59
• 參考文獻59-63
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文63

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前8條

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6 王e，

本文編號：320029