坡面水蝕過程是一種復雜的多重尺度地理界面過程。微地形尺度坡面水蝕過程定量化研究已成為當今土壤侵蝕學科研究的熱點問題。面積高程積分作為一種常用的地貌定量化指標,被廣泛地應用于地貌侵蝕發(fā)育研究之中�；诘匦翁卣饕蜃娱_展面積高程積分研究已在黃土高原流域尺度進行初步嘗試,為在微地形尺度開展地形特征因子面積高程積分的定量化研究提供有力的科學依據(jù),也為微地形條件下開展相關研究提供了參考和思路。本文基于三維激光掃描儀獲取90 mm/h雨強、等高耕作措施下不同坡度（5°、10°、15°和20°）各侵蝕階段（濺蝕、片蝕、面蝕、細溝、細溝后半小時和細溝后一小時）的高程點云數(shù)據(jù),經(jīng)過抽稀插值得到對應的高精度DEM數(shù)據(jù)（分辨率為0.006 m）。以高精度DEM為基礎數(shù)據(jù)源,針對不同坡度的各侵蝕階段,通過三種不同的方法計算其對應的面積高程積分值,并經(jīng)過驗證分析選取最優(yōu)計算方法。在此基礎上,基于高程分級與DEM分辨率探討微地形面積高程積分的提取尺度效應,最終構建各地形因子的面積高程積分譜系。論文研究主要結論如下:（1）不同坡度各侵蝕階段樣本單元面積高程積分值的均方根誤差與絕對誤差和均表現(xiàn)為積分曲線法<起伏比... 

【文章來源】：西北農(nóng)林科技大學陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

流域面積高程積分細分與曲線示意圖

圖 2.1 技術路線圖Figure 2.1 Theschematic diagram of technical route設計布設土壤來自陜西省楊凌區(qū) 0~20cm坡耕地表層塿土，土壤前期土地利陵區(qū)位于黃土高原南部邊緣、鄂爾多斯地臺南端的渭河地塹（107.54.20°N）。區(qū)內(nèi)海拔 435~563m，年降水量 635.1~663.9mm，年均氣溫風半濕潤氣候區(qū)，年降雨分布較不均勻，多集中于夏季。土壤的

該方法是 Pike 和 Wilson（1971）通過數(shù)學公式推導得出，主要是將研究區(qū)的高程起伏比看作研究區(qū)面積高程積分值的簡要估算方法。由于該算法操作步驟簡便，數(shù)值較為精確，近年來受到廣泛采用，公式為：mean min max minHI (DEM -DEM )（ D EM -DEM） （2.5）DEMmean表示區(qū)域高程平均值；DEMmax表示區(qū)域高程最大值；DEMmin表示區(qū)域高程最小值。基于 ArcGIS 的 SpatialAnalyst 模塊之中的 Zonalstatistics 工具，提取不同坡度下各個侵蝕階段的 DEM 的最大值、最小值及平均值，根據(jù)公式（2.5）獲取面積高程積分值。2.3.1.2 驗證分析利用三種方法計算得出的面積高程積分值存在一定的不確定性。為此，本實驗基于四種坡度下各侵蝕階段對應的 DEM 值，依據(jù)其侵蝕河網(wǎng)發(fā)育趨勢劃分 10 個單元格（0.12m× 0.12m），以 5°、10°、15°、20°坡細溝后一小時的匯流累積量顯示圖為例，如圖 2.2 所示。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于不同DEM分辨率黃岡市的面積高程積分分析[J]. 黎武,王汝蘭,徐珍,賀春明.  環(huán)保科技. 2017(03)
[2]元謀干熱河谷區(qū)面積高程積分分析[J]. 丁琳,張斌,鄧青春,向衛(wèi),劉輝,馮玉祥,楊海青.  西華師范大學學報(自然科學版). 2016(02)
[3]降雨條件下坡面細溝侵蝕模型及臨界坡度研究[J]. 李軍鵬,董衛(wèi)國,孟惠芳,賈夢雪.  災害學. 2016(01)
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[7]龍門山中段山前河流Hack剖面和面積-高程積分的構造地貌研究[J]. 趙國華,李勇,顏照坤,閆亮,李敬波,梁明劍,馬超,鄭立龍.  第四紀研究. 2014(02)
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博士論文
[1]基于DEM的黃土高原流域面積高程積分譜系研究[D]. 祝士杰.南京師范大學 2013
[2]基于DEM的黃土高原正負地形及空間分異研究[D]. 周毅.南京師范大學 2011

碩士論文
[1]黃土人工掏挖坡耕地地表微地形侵蝕分形特征研究[D]. 張慧薈.西北農(nóng)林科技大學 2017
[2]基于高精度DEM的水蝕發(fā)育過程中黃土微地形變化特征[D]. 塔娜.西北農(nóng)林科技大學 2016
[3]黃土高原典型小流域地貌發(fā)育階段定量表征[D]. 王輝源.西北大學 2014
[4]基于DEM的地形特征提取算法研究及應用[D]. 易煒.西安建筑科技大學 2012
[5]基于DEM的地形信息提取與景觀空間格局分析[D]. 王妍.西南大學 2006
[6]基于DEM的陜北黃土高原地面坡譜不確定性研究[D]. 王春.西北大學 2005



本文編號：2919816