流域土壤侵蝕評價中的河流拓撲分析
發(fā)布時間:2021-07-21 14:12
為了完整的分析和評價土壤侵蝕中的“分離——搬運——沉積”過程,建立完善的侵蝕產(chǎn)沙預報模型,建立和分析水文網(wǎng)絡拓撲關系是必要的。已有的水文網(wǎng)絡拓撲分析對溝谷系統(tǒng)中的淤地壩、湖泊等對水沙匯集的影響關注不夠。本研究以韭園溝流域為研究對象,收集整理了該地區(qū)的文獻、數(shù)據(jù)、影像資料,在考慮淤地壩的條件下,對中小流域河流拓撲關系的建立和分析方法進行了比較系統(tǒng)的研究,主要結果為:(1)基于高精度DEM,對韭園溝流域中的水系徑流節(jié)點、河流弧段、流域和子流域范圍三種不同類型的水文地貌要素進行了提取,并計算了與其相關的地形地貌參數(shù);(2)基于韭園溝地區(qū)的有關地面調查資料及遙感影像,對韭園溝流域中的淤地壩數(shù)據(jù)進行了解譯,將淤地壩納入河流拓撲分析;(3)采用空間數(shù)據(jù)疊加分析并編寫程序建立了韭園溝水文網(wǎng)絡拓撲結構以及流域匯流關系,分析了淤地壩對水流來源以及匯流累積量變化的影響;(4)初步試驗結果表明,經(jīng)過該研究流程建立的韭園溝流域水文網(wǎng)絡拓撲關系,以及流域匯流關系,符合客觀規(guī)律和實地狀況,能夠有效的對韭園溝流域水文狀況進行表達。
【文章來源】:西北大學陜西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究目的與意義
1.2 國內外研究進展
1.2.1 無洼地DEM的建立及河流流向的判定
1.2.2 最小匯水面積閾值
1.2.3 河流結構以及河網(wǎng)拓撲的建立
1.2.4 有待研究的問題
1.3 研究內容及論文組織結構
1.3.1 研究目標
1.3.2 研究內容
1.3.3 基本思路與主要步驟
1.3.4 論文組織結構
第二章 研究區(qū)域與數(shù)據(jù)基礎
2.1 研究區(qū)基本情況
2.2 韭園溝流域侵蝕環(huán)境條件
2.2.1 自然條件
2.2.2 社會經(jīng)濟狀況
2.3 研究區(qū)土壤侵蝕與治理
2.3.1 基本治理措施
2.3.2 壩系建設情況
2.4 數(shù)據(jù)基礎
2.4.1 水文地貌關系正確的DEM(Hc-DEM)
2.4.2 陜北綏德韭園溝流域Hc-DEM的建立
第三章 基于DEM的流域水文地貌要素的提取
3.1 基于DEM的水文地貌要素提取方法
3.1.1 徑流節(jié)點的提取
3.1.2 河網(wǎng)弧段的提取
3.1.3 流域及子流域的提取
3.2 流域水文信息提取步驟
3.2.1 基礎要素提取流程
3.2.2 相關軟件介紹
3.3 韭園溝流域水文地貌要素提取
3.3.1 DEM預處理
3.3.2 河流及徑流節(jié)點提取
3.3.3 地形屬性要素提取
3.3.4 流域劃分與屬性統(tǒng)計
3.4 本章小結
第四章 流域壩系的提取及對水沙攔蓄的分析
4.1 淤地壩對水土流失的影響
4.2 韭園溝流域淤地壩數(shù)據(jù)的獲取
4.2.1 數(shù)據(jù)資料與預處理
4.2.2 韭園溝流域淤地壩空間分布
4.3 韭園溝壩系對流域匯流的影響
4.3.1 單壩對水沙的攔蓄分析
4.3.2 壩系對匯流累積量的影響
4.4 本章小結
第五章 淤地壩條件下流域水文網(wǎng)絡模型構建
5.1 水文網(wǎng)絡拓撲關系概念
5.1.1 水文網(wǎng)絡的構成要素
5.1.2 水文網(wǎng)絡構建流程
5.1.3 流域的拓撲關系概念
5.2 水文網(wǎng)絡拓撲結構建立
5.2.1 水文網(wǎng)絡拓撲結構建立方法
5.2.2 韭園溝流域水文網(wǎng)絡拓撲構建
5.3 河流弧段匯流拓撲關系建立
5.3.1 河流匯流拓撲關系建立方法
5.3.2 匯流要素編碼設計
5.3.3 河段匯流拓撲關系程序實現(xiàn)
5.4 子流域匯流拓撲關系構建
5.5 本章小結
第六章 結論與展望
6.1 結論
6.2 需進一步解決的問題
參考文獻
攻讀碩士學位期間科研成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]江西省水文地貌關系正確的DEM建立[J]. 羅儀寧,楊勤科,古云鶴,吳笛. 水土保持通報. 2011(02)
[2]利用幾何網(wǎng)絡提取河網(wǎng)徑流節(jié)點的方法研究[J]. 劉曉,王雷,高佩玲. 測繪科學. 2011(05)
[3]陜西省水文地貌關系正確的DEM的建立及評價[J]. 李俊,楊勤科,杜繼龍,劉紅艷,程琳. 西北農(nóng)林科技大學學報(自然科學版). 2010(11)
[4]韭園溝小流域壩系相對穩(wěn)定與優(yōu)化布局研究[J]. 秦向陽,李占斌. 西北農(nóng)林科技大學學報(自然科學版). 2010(08)
[5]流域拓撲關系建立方法研究[J]. 劉先龍,楊勤科. 水土保持研究. 2010(03)
[6]淤地壩潰壩預報預警地理信息模型初探[J]. 許五弟,楊勤科,梁劍輝. 中國水土保持. 2010(01)
[7]DEM與區(qū)域土壤侵蝕地形因子研究[J]. 楊勤科,趙牡丹,劉詠梅,郭偉玲,王雷,李銳. 地理信息世界. 2009(01)
[8]產(chǎn)沙模數(shù)與流域面積關系研究進展[J]. 方海燕,蔡強國,李秋艷. 地理科學進展. 2008(06)
[9]數(shù)字高程模型預處理方法的研究進展[J]. 萬民,熊立華,衛(wèi)曉婧. 水文. 2008(05)
[10]典型河網(wǎng)形態(tài)特征與分布[J]. 劉懷湘,王兆印. 水利學報. 2007(11)
博士論文
[1]延河流域土壤侵蝕時空變化及水土保持環(huán)境效應評價研究[D]. 謝紅霞.陜西師范大學 2008
碩士論文
[1]基于DEM的水文要素提取及水文拓撲結構建立的研究[D]. 王敏嬙.西北大學 2012
[2]基于DEM的流域水文網(wǎng)絡建立方法研究[D]. 劉先龍.西北農(nóng)林科技大學 2011
本文編號:3295176
【文章來源】:西北大學陜西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究目的與意義
1.2 國內外研究進展
1.2.1 無洼地DEM的建立及河流流向的判定
1.2.2 最小匯水面積閾值
1.2.3 河流結構以及河網(wǎng)拓撲的建立
1.2.4 有待研究的問題
1.3 研究內容及論文組織結構
1.3.1 研究目標
1.3.2 研究內容
1.3.3 基本思路與主要步驟
1.3.4 論文組織結構
第二章 研究區(qū)域與數(shù)據(jù)基礎
2.1 研究區(qū)基本情況
2.2 韭園溝流域侵蝕環(huán)境條件
2.2.1 自然條件
2.2.2 社會經(jīng)濟狀況
2.3 研究區(qū)土壤侵蝕與治理
2.3.1 基本治理措施
2.3.2 壩系建設情況
2.4 數(shù)據(jù)基礎
2.4.1 水文地貌關系正確的DEM(Hc-DEM)
2.4.2 陜北綏德韭園溝流域Hc-DEM的建立
第三章 基于DEM的流域水文地貌要素的提取
3.1 基于DEM的水文地貌要素提取方法
3.1.1 徑流節(jié)點的提取
3.1.2 河網(wǎng)弧段的提取
3.1.3 流域及子流域的提取
3.2 流域水文信息提取步驟
3.2.1 基礎要素提取流程
3.2.2 相關軟件介紹
3.3 韭園溝流域水文地貌要素提取
3.3.1 DEM預處理
3.3.2 河流及徑流節(jié)點提取
3.3.3 地形屬性要素提取
3.3.4 流域劃分與屬性統(tǒng)計
3.4 本章小結
第四章 流域壩系的提取及對水沙攔蓄的分析
4.1 淤地壩對水土流失的影響
4.2 韭園溝流域淤地壩數(shù)據(jù)的獲取
4.2.1 數(shù)據(jù)資料與預處理
4.2.2 韭園溝流域淤地壩空間分布
4.3 韭園溝壩系對流域匯流的影響
4.3.1 單壩對水沙的攔蓄分析
4.3.2 壩系對匯流累積量的影響
4.4 本章小結
第五章 淤地壩條件下流域水文網(wǎng)絡模型構建
5.1 水文網(wǎng)絡拓撲關系概念
5.1.1 水文網(wǎng)絡的構成要素
5.1.2 水文網(wǎng)絡構建流程
5.1.3 流域的拓撲關系概念
5.2 水文網(wǎng)絡拓撲結構建立
5.2.1 水文網(wǎng)絡拓撲結構建立方法
5.2.2 韭園溝流域水文網(wǎng)絡拓撲構建
5.3 河流弧段匯流拓撲關系建立
5.3.1 河流匯流拓撲關系建立方法
5.3.2 匯流要素編碼設計
5.3.3 河段匯流拓撲關系程序實現(xiàn)
5.4 子流域匯流拓撲關系構建
5.5 本章小結
第六章 結論與展望
6.1 結論
6.2 需進一步解決的問題
參考文獻
攻讀碩士學位期間科研成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]江西省水文地貌關系正確的DEM建立[J]. 羅儀寧,楊勤科,古云鶴,吳笛. 水土保持通報. 2011(02)
[2]利用幾何網(wǎng)絡提取河網(wǎng)徑流節(jié)點的方法研究[J]. 劉曉,王雷,高佩玲. 測繪科學. 2011(05)
[3]陜西省水文地貌關系正確的DEM的建立及評價[J]. 李俊,楊勤科,杜繼龍,劉紅艷,程琳. 西北農(nóng)林科技大學學報(自然科學版). 2010(11)
[4]韭園溝小流域壩系相對穩(wěn)定與優(yōu)化布局研究[J]. 秦向陽,李占斌. 西北農(nóng)林科技大學學報(自然科學版). 2010(08)
[5]流域拓撲關系建立方法研究[J]. 劉先龍,楊勤科. 水土保持研究. 2010(03)
[6]淤地壩潰壩預報預警地理信息模型初探[J]. 許五弟,楊勤科,梁劍輝. 中國水土保持. 2010(01)
[7]DEM與區(qū)域土壤侵蝕地形因子研究[J]. 楊勤科,趙牡丹,劉詠梅,郭偉玲,王雷,李銳. 地理信息世界. 2009(01)
[8]產(chǎn)沙模數(shù)與流域面積關系研究進展[J]. 方海燕,蔡強國,李秋艷. 地理科學進展. 2008(06)
[9]數(shù)字高程模型預處理方法的研究進展[J]. 萬民,熊立華,衛(wèi)曉婧. 水文. 2008(05)
[10]典型河網(wǎng)形態(tài)特征與分布[J]. 劉懷湘,王兆印. 水利學報. 2007(11)
博士論文
[1]延河流域土壤侵蝕時空變化及水土保持環(huán)境效應評價研究[D]. 謝紅霞.陜西師范大學 2008
碩士論文
[1]基于DEM的水文要素提取及水文拓撲結構建立的研究[D]. 王敏嬙.西北大學 2012
[2]基于DEM的流域水文網(wǎng)絡建立方法研究[D]. 劉先龍.西北農(nóng)林科技大學 2011
本文編號:3295176
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