本文選題：精細DEM + 流向算法��； 參考：《西北大學》2017年碩士論文

【摘要】：黃土高原地區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱,水土流失嚴重一直是該地區(qū)備受矚目的重大環(huán)境問題之一,而土壤水分是制約黃土高原地區(qū)生態(tài)修復重建的限制性因子,因而準確描述該地區(qū)土壤水分的空間分布是尤為重要的。隨著GIS和DEM在水文學中應用的日益廣泛,越來越多的研究將地形濕度指數(shù)應用到土壤水分空間分布的描述當中,地形濕度指數(shù)可用來定量模擬處于理想狀態(tài)下每點土壤的干濕情況,該指數(shù)In(SCA/tanβ)的物理意義可表達為單位匯水面積以及坡度的復合函數(shù)。近些年來,隨著高精度DEM數(shù)據(jù)的不斷豐富和數(shù)字地形分析的逐步深入拓寬,TWI的研究與應用已得到較大的發(fā)展,但在黃土高原地區(qū),這方面的研究尚有欠缺,有待進一步拓展,以期為黃土高原的生態(tài)重建土壤水分模擬研究提供一定的參考價值。本文選取黃土高原地區(qū)的燕溝流域和王茂溝流域作為研究樣區(qū),以高分辨率1m分辨率的DEM為主要數(shù)據(jù)基礎,從地形濕度指數(shù)的算法、尺度效應以及微地形(梯田)對TWI的影響這三部分著手進行分析研究。結果表明:(1)在黃土高原區(qū)域,混合流向算法較好的平衡顧及到黃土高原地區(qū)特有的二元地形結構的局部形態(tài)差異,更加合理的模擬地表徑流,描述土壤含水量的空間分布。(2)以1m,5m,10m,15m,20m,25m高精度分辨率的DEM數(shù)據(jù)為基礎,隨著DEM分辨率的降低,坡度值減小,單位匯水面積增大,地形濕度指數(shù)同樣也是增大。(3)梯田的修筑,通過減緩坡度從而使得TWI值增大,起到了蓄水保水的作用,但精度不高的數(shù)據(jù)對梯田信息表達的失真,使得TWI在梯田區(qū)域對土壤水分模擬存在較大出入。該研究以高精度的數(shù)據(jù)為基礎,以期更精確的指示黃土高原地區(qū)土壤水分的空間分布特征同時為黃土高原地區(qū)的水土保持以及生態(tài)環(huán)境重建提供參考價值。
[Abstract]:The ecological environment of the Loess Plateau is fragile, and the serious soil erosion has been one of the most important environmental problems in the region, and soil moisture is the restrictive factor that restricts the ecological restoration and reconstruction in the Loess Plateau. Therefore, it is very important to describe the spatial distribution of soil moisture in this area. With the increasing application of GIS and Dem in hydrology, more and more researches apply topographic moisture index to describe the spatial distribution of soil moisture. The topographic moisture index can be used to quantitatively simulate the dry and wet conditions of soil at every point in an ideal state. The physical meaning of the index Insca / tan 尾 can be expressed as a composite function of the unit catchment area and the slope. In recent years, with the continuous enrichment of high-precision Dem data and the gradual deepening of digital terrain analysis, the research and application of TWI have been greatly developed, but in the Loess Plateau, the research on this aspect is still lacking and needs to be further expanded. In order to provide some reference value for soil moisture simulation of ecological reconstruction in Loess Plateau. In this paper, the Yangou basin and the Wang Mao valley in the Loess Plateau are selected as the sample areas. Based on the Dem with high resolution 1m resolution, the algorithm of the topographic humidity index is used. The scale effect and the influence of microtopography (terrace) on TWI were analyzed. The results show that in the Loess Plateau region, the mixed flow direction algorithm has a better balance, taking into account the local morphological differences of the unique binary topographic structure in the Loess Plateau region, and simulating surface runoff more reasonably. The spatial distribution of describing soil moisture content is based on Dem data with high resolution of 1 m ~ 5 m ~ 10 m ~ 15 m ~ 20 m ~ (25 m). With the decrease of Dem resolution, the slope value decreases, the unit catchment area increases, and the topographic moisture index is also increased. By slowing down the slope, the TWI value was increased, which played the role of water storage and water retention, but the distortion of terrace information was caused by the data with low accuracy, which resulted in a great discrepancy between TWI and soil moisture simulation in terrace area. This study is based on high precision data, in order to more accurately indicate the spatial distribution characteristics of soil moisture in the Loess Plateau and to provide reference value for soil and water conservation and ecological environment reconstruction in the Loess Plateau.
【學位授予單位】：西北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：S152.7

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本文編號：2005883