本文關鍵詞：基于DEM的黃土地貌繼承性研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《南京師范大學》 2015年

基于DEM的黃土地貌繼承性研究

熊禮陽  

【摘要】：地貌繼承性(Landform Inheritance)即為地貌在發(fā)育的進程中,不同時期地貌特征的承襲關系。黃土地貌繼承性主要指黃土高原第三紀下伏古地形對黃土粉塵在堆積、侵蝕、搬運等過程中的控制與影響作用,特別是指黃土地貌形態(tài)特征對第三紀古地形的承襲關系。黃土地貌繼承性的研究是揭示黃土地貌二百余萬年來發(fā)育、演化機理的關鍵環(huán)節(jié),也是黃土地貌研究的重要關注點。前人對黃土地貌繼承性及相關問題進行了較多的研究,取得了一系列的重要研究成果,初步探討了第三紀古地形對當今黃土地貌形成的控制作用。但是,目前對黃土地貌繼承性的成因機理、影響程度及區(qū)域差異性等問題尚未形成共識。特別是,由于數(shù)據(jù)和方法的限制,研究工作仍處于基于樣點考察的定性或半定量描述階段,仍無有效方法構建區(qū)域性的黃土古地形模型；仍無法有效反映黃土粉塵在第三紀原始地形面上的堆積過程；仍無法有效澄清黃土古地形對現(xiàn)代侵蝕過程的控制與影響;仍無法有效揭示黃土地貌繼承性具有怎樣的區(qū)域差異性與表達的尺度差異性。對這些關鍵科學問題的探索與解決,可望對黃土地貌形成機理的認識帶來突破性進展。數(shù)字高程模型(DEM)及基于DEM的數(shù)字地形分析,為在GIS平臺下實現(xiàn)地表形態(tài)的定量描述與分析提供了新的思路與方法。但目前的DEM只是對地表形態(tài)的表達,如果能夠建立第三紀黃土下伏古地形的數(shù)字高程模型,從而構建地表-地下一體化的雙層的數(shù)字高程模型,就可望通過運用GIS復合分析等多種空間分析方法,有效揭示黃土地貌繼承性研究中的科學問題,實現(xiàn)黃土地貌研究的理論突破與方法創(chuàng)新。本文首先系統(tǒng)分析了黃土地貌繼承性的概念模型。其次,以高精度DEM、地質(zhì)圖以及鉆孔物探資料為依據(jù),重建了三種空間尺度的黃土堆積前原始地形面的數(shù)字高程模型,進而構建了地表地下一體化的“雙層地形模型”(Dual-layer Terrain Model)。并據(jù)此模型,通過高程頻率、高程散點相關矩陣、地形剖面圖、面積高程積分、坡向變異特征、地形剖面比降及地形剖面凸凹度等方法與指標,分析現(xiàn)今地形與古地形的空間關系,獲得在下伏古地形控制作用下,黃土堆積對地表起伏變化、地貌發(fā)育變化及黃土地貌空間分異格局的新認識。論文主要的研究內(nèi)容和結論如下：(1)系統(tǒng)闡述了黃土地貌繼承性的概念模型,明確提出與分析了黃土地貌繼承性的基本概念、基本特征與影響因素,并從黃土的成因機理、雙層地形空間結構關系、顯著程度、繼承方式、空間尺度以及地層連續(xù)性等角度對黃土地貌繼承性進行了類型劃分。黃土地貌繼承性研究是時間-形態(tài)序列黃土地貌演化反演與再現(xiàn)、能夠揭示區(qū)域內(nèi)物質(zhì)相對總量變化。該研究也是地形信息圖譜的全新探索。(2)實現(xiàn)了基于地質(zhì)圖資料與大量野外實測鉆孔物探資料相結合的多尺度下伏古地形重建。采用不同插值方法所構建的宏觀尺度(黃土高原重點水土流失區(qū),綏德圖幅峁區(qū),延川圖幅墚區(qū),淳化圖幅塬區(qū))下伏地形的結果對比顯示,樣條函數(shù)插值相對更適于整個重點水土流失區(qū)以及淳化塬區(qū),不同插值方法對于黃土墚峁丘陵溝壑區(qū)的古地形重建影響較��；對于中觀尺度(沿神木-米脂、綏德-延川、銅川-黃陵、延安-延水等高速公路周邊區(qū)域)與微觀尺度(榆林白家崖窯黃土峁、綏德瑤家灣黃土峁、綏德郝家橋黃土墚、延安丁莊黃土墚、銅川張家灣黃土塬、銅川馬咀黃土塬等樣區(qū)),采用地質(zhì)圖中的基巖露頭點為基本樣本數(shù)據(jù),以高密度鉆孔物探及EH4地質(zhì)雷達數(shù)據(jù)為檢驗數(shù)據(jù)；得出通過插值方法所構建的下伏古地形模型,能夠較準確、有效的重建下伏古地形。(3)所構建的黃土高原重點水土流失區(qū)下伏古地形,從總體上看,西北高、東南低,但仍呈相對平緩變化的準平原地形。與現(xiàn)今黃土丘陵溝壑區(qū)的千溝萬壑的破碎地形形成較強烈反差。從局部上看,古地形起伏度相對較小、高差在50米左右,且頂部的高程基本上處于相近的海拔高程上,說明了黃土高原古地形所處的剝蝕晚期的準平原地勢特征。(4)下伏古地形與現(xiàn)今地表數(shù)字高程模型所構成的雙層地形模型,及一系列集定性、定量、定位為一體的多指標對比分析方法,是進行黃土地貌繼承性研究的重要基礎。所提出的高程頻率統(tǒng)計變化、高程散點圖相關矩陣、面積高程積分、坡向變異、剖面套繪、剖面比降與凸凹度等分析方法與指標,對于描述黃土地貌繼承性特征具有較好的效果。(5)實驗結果顯示,當今黃土地貌對下伏古地形具有顯著的繼承關系。從重點水土流失區(qū)整體上看,黃土的堆積緩和了原始地形的起伏程度,并主要呈迎風坡堆積模式；從不同空間尺度、相同空間尺度不同地域來看,黃土地貌繼承性在地形起伏變化、地形控制強弱、地貌發(fā)育程度變化等特征上存在顯著的區(qū)域差異性；在小流域尺度,黃土的堆積一般加劇了原始地形的起伏程度。在現(xiàn)代侵蝕溝道發(fā)育過程中,絕大多數(shù)沖溝在相當程度上受原始古地形的影響,發(fā)育在原始地形的低洼處,而長度小于100米左右的切溝及層次更低的淺溝、細溝、紋溝,發(fā)育過程基本上不受原始地形的影響。該研究是基于國家基礎地理數(shù)據(jù)及其它相關實測數(shù)據(jù),以及GIS空間分析方法研究深層次地學問題的一次探索與實踐。論文的創(chuàng)新之處：(1)系統(tǒng)闡述黃土地貌繼承性基本概念、基本特征與影響因素,并從黃土的成因機理、雙層地形空間結構關系、顯著程度、繼承方式、空間尺度以及地層連續(xù)性等角度對黃土地貌繼承性進行了類型劃分。(2)以多源數(shù)據(jù)、現(xiàn)代鉆孔物探技術、GIS空間分析方法為基礎,實現(xiàn)對黃土下伏古地形多尺度重建,并提出了基于雙層地形模型進行黃土地貌繼承性研究的新方法。(3)通過一系列定量指標,揭示了黃土地貌繼承性在不同空間尺度上基本特征、區(qū)域差異性及對現(xiàn)代侵蝕溝道發(fā)育的影響。整個研究過程使我們深刻認識到,研究思路、方法、數(shù)據(jù)的突破,可帶來對于黃土高原成因機理與地貌形態(tài)空間分異格局創(chuàng)新的認識。

【關鍵詞】：
【學位授予單位】：南京師范大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：P931.6;P208
【目錄】：

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【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 于海龍,鄔倫,林星,秦適,張銘;基于WebService的小流域地貌演化問題計算設計與實現(xiàn)[J];北京大學學報(自然科學版);2005年06期

2 程丹;楊欽;張永波;金茂忠;;基于水文剖面的三維地質(zhì)建模方法[J];北京航空航天大學學報;2007年11期

3 朱慶,田一翔,張葉廷;從規(guī)則格網(wǎng)DEM自動提取匯水區(qū)域及其子區(qū)域的方法[J];測繪學報;2005年02期

4 李文勇,夏斌,路文芬;論同沉積、繼承性控煤構造——禹州煤田虎頭山斷層[J];沉積學報;2004年01期

5 柳保軍;袁立忠;申俊;連世勇;何敏;龐雄;舒譽;彭大鈞;;南海北部陸坡古地貌特征與13.8Ma以來珠江深水扇[J];沉積學報;2006年04期

6 譚秀成;劉曉光;陳景山;劉宏;吳小慶;邱文彬;;磨溪氣田嘉二段陸表海碳酸鹽巖臺地內(nèi)灘體發(fā)育規(guī)律[J];沉積學報;2009年05期

7 張周良,王芳華;廣東三水盆地第四紀網(wǎng)狀河沉積特征[J];沉積學報;1997年04期

8 吳根耀;;白堊紀:中國及鄰區(qū)板塊構造演化的一個重要變換期[J];中國地質(zhì);2006年01期

9 崔志強;劉登忠;孟慶敏;;川西凹陷地區(qū)更新統(tǒng)礫石層沉積成因探討[J];中國地質(zhì);2009年05期

10 李富;王永華;吳文賢;;EH-4電磁成像系統(tǒng)在隱伏構造探測中的應用[J];中國地質(zhì);2009年06期

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 陶旸;基于紋理分析方法的DEM地形特征研究[D];南京師范大學;2011年

2 郭力宇;陜北黃土地貌南北縱向分異與基底古樣式及水土流失構造因子研究[D];陜西師范大學;2002年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 張維;基于DEM的陜北黃土高原流域剖面譜研究[D];南京師范大學;2011年

2 孫京祿;基于DEM的黃土坡面景觀結構研究[D];南京師范大學;2011年

3 柳慶武;基于鉆孔資料構造—地層格架三維建模[D];中國地質(zhì)大學;2004年

4 詹蕾;SRTM DEM的精度評價及其適用性研究[D];南京師范大學;2008年

5 張磊;基于核心地形因子分析的黃土地貌形態(tài)空間格局研究[D];南京師范大學;2013年

【共引文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王秀云;黃淑玲;袁新田;陳曄;;大別山區(qū)DEM的制作及其溝谷的提取[J];山東農(nóng)業(yè)科學;2009年05期

2 胡海風;楊波;;基于MAPGIS平臺的三維虛擬飛行技術實現(xiàn)[J];安徽地質(zhì);2009年01期

3 王文之;田景春;張翔;劉娟;;威東-安岳地區(qū)上三疊統(tǒng)須家河組四段沉積相及巖相古地理特征研究[J];安徽地質(zhì);2009年02期

4 馮曉東;常丹東;;水土資源抑損補償制度探析[J];安徽農(nóng)學通報;2007年19期

5 陳秀玲;張文開;吳福莉;楊勝利;;黃土高原風成堆積物中方解石與白云石的區(qū)分方法[J];安徽農(nóng)學通報;2008年21期

6 陳秀玲;張文開;吳福莉;楊勝利;;黃土研究歷史回顧與進展[J];安徽農(nóng)學通報;2008年23期

7 鄭曉文;;天寶巖天然長苞鐵杉林枯落物蓄積量與水文特性研究[J];安徽農(nóng)學通報(上半月刊);2012年11期

8 李廣文;孫虎;肖軍;;不同景觀植被類型下土壤含水量對比研究——以西安南郊為例[J];安徽農(nóng)業(yè)科學;2006年01期

9 王秀云;陳曄;舒強;張強;;溧水縣DEM的建立及坡面土地面積的提取[J];安徽農(nóng)業(yè)科學;2006年15期

10 王杰;張旺生;張偉;肖清華;朱創(chuàng)鑫;;基于MapGIS的湟水流域地貌演化研究[J];安徽農(nóng)業(yè)科學;2007年17期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 武彩霞;許領;戴福初;閔弘;譚國煥;鄺國麟;周躍峰;;黑方臺黃土泥流滑坡及發(fā)生機制研究[A];中國科學院地質(zhì)與地球物理研究所第11屆（2011年度）學術年會論文集(上)[C];2012年

2 秦小光;寧波;殷志強;穆燕;;末次間冰期以來渭南黃土地區(qū)土壤有機碳碳庫的演變[A];中國科學院地質(zhì)與地球物理研究所第11屆（2011年度）學術年會論文集(中)[C];2012年

3 Louis Scuderi;Philippe Paillou;;Quaternary environmental changes in the drylands of China-A critical review[A];中國科學院地質(zhì)與地球物理研究所第11屆（2011年度）學術年會論文集(中)[C];2012年

4 ;Thick Miocene eolian deposits on the Huajialing Mountains:The geomorphic evolution of the western Loess Plateau[A];中國科學院地質(zhì)與地球物理研究所第11屆（2011年度）學術年會論文集(中)[C];2012年

5 王現(xiàn)國;劉濤;楊建斌;葛雁;;豫西黃河中游土壤侵蝕現(xiàn)狀分析[A];河南地球科學通報2008年卷（中冊）[C];2008年

6 曹希強;皮明建;;東海浪崗山島嶼黃土的物質(zhì)來源初探[A];河南地球科學通報2009年卷（上冊）[C];2009年

7 李滿洲;;第四紀全新世中期中原氣候環(huán)境的特征[A];河南地球科學通報2009年卷（上冊）[C];2009年

8 鄧杏杏;;ARCGIS在區(qū)域氣候因子空間模擬中的應用[A];全國測繪科技信息網(wǎng)中南分網(wǎng)第二十五次學術交流會論文集[C];2011年

9 董翠珠;蔣淼;;利用數(shù)字影像DMC快速制作DOM方案[A];江蘇省測繪學會2011年學術年會論文集[C];2011年

10 韓敏;趙耀;;基于MIKE FLOOD和ArcObjects的洪水淹沒模擬及可視化[A];第二十七屆中國控制會議論文集[C];2008年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 賈瑞生;礦山開采沉陷三維建模與可視化方法研究[D];山東科技大學;2010年

2 田峰敏;水下地形導航模型求解與導航區(qū)初選策略研究[D];哈爾濱工程大學;2009年

3 季有俊;渤海海域泥沙輸運對季節(jié)性因素及地形變化響應的數(shù)值模擬研究[D];中國海洋大學;2010年

4 劉冬雁;川西高原甘孜黃土記錄的早更新世晚期以來的古氣候變化[D];中國海洋大學;2009年

5 孫軍杰;黃土場地震陷與樁基負摩阻力現(xiàn)場試驗研究[D];蘭州大學;2010年

6 范喆;尕斯庫勒湖泊鉆孔記錄的地球化學元素變化及古環(huán)境演化[D];蘭州大學;2010年

7 包新康;我國高山鶉類分子系統(tǒng)發(fā)生研究[D];蘭州大學;2010年

8 張科;西部地區(qū)紋層湖泊高分辨率孢粉記錄的晚全新世環(huán)境變化[D];蘭州大學;2010年

9 趙洪濤;甘肅中南部滑坡、泥石流災害機制及防災可持續(xù)發(fā)展研究[D];蘭州大學;2010年

10 黃永衛(wèi);黑龍江省東南部完達山—太平嶺一帶淺成低溫熱液礦床區(qū)域成礦規(guī)律及找礦前景研究[D];中國地質(zhì)大學（北京）;2010年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陳曉安;黃土丘陵溝壑區(qū)坡面土壤侵蝕規(guī)律與坡面侵蝕經(jīng)驗模型的研究[D];華中農(nóng)業(yè)大學;2010年

2 曾濤;水蝕引起的紅壤入滲性能變化對季節(jié)性干旱的影響[D];華中農(nóng)業(yè)大學;2010年

3 賈海嘯;湖北省徑流小區(qū)觀測數(shù)據(jù)的整合分析[D];華中農(nóng)業(yè)大學;2010年

4 秦麗;大比例尺SOTER單元劃分指標研究[D];華中農(nóng)業(yè)大學;2010年

5 程艷輝;紅壤區(qū)坡面徑流調(diào)控關鍵技術與模式的適用性研究[D];華中農(nóng)業(yè)大學;2010年

6 崔普偉;基于單元流域的黃土丘陵溝壑區(qū)岔巴溝流域次暴雨產(chǎn)沙經(jīng)驗模型研究[D];華中農(nóng)業(yè)大學;2010年

7 馬劍;機載LiDAR數(shù)據(jù)插值方法研究[D];河南理工大學;2010年

8 田繼輝;用于三維影像快速瀏覽的多尺度DEM數(shù)據(jù)組織研究[D];河南理工大學;2010年

9 黃鵬;市級大地水準面精化的研究與應用[D];山東科技大學;2010年

10 田會波;海底地形三維可視化[D];山東科技大學;2010年

【二級參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 馮學智,柏延臣,史正濤,李文君;北疆地區(qū)積雪深度的克里格內(nèi)插估計[J];冰川凍土;2000年04期

2 施雅風，鄭本興，李世杰，葉佰生;青藏高原中東部最大冰期時代高度與氣候環(huán)境探討[J];冰川凍土;1995年02期

3 鄭本興,王蘇民;黃河源區(qū)的古冰川與古環(huán)境探討[J];冰川凍土;1996年03期

4 屈紅剛;潘懋;明鏡;吳自興;孫志東;;基于交叉折剖面的高精度三維地質(zhì)模型快速構建方法研究[J];北京大學學報(自然科學版)網(wǎng)絡版(預印本);2008年01期

5 傅建利,李有利;山西臨猗楊范第四紀沉積剖面初步研究[J];北京大學學報(自然科學版);2002年04期

6 毛善君;灰色地理信息系統(tǒng)——動態(tài)修正地質(zhì)空間數(shù)據(jù)的理論和技術[J];北京大學學報(自然科學版);2002年04期

7 孫雄偉,夏正楷;河南洛陽寺河南剖面中全新世以來的孢粉分析及環(huán)境變化[J];北京大學學報(自然科學版);2005年02期

8 董廣輝;夏正楷;劉德成;吳慶龍;;河南孟津地區(qū)中全新世環(huán)境變化及其對人類活動的影響[J];北京大學學報(自然科學版);2006年02期

9 屈紅剛;潘懋;王勇;薛勝;明鏡;;基于含拓撲剖面的三維地質(zhì)建模[J];北京大學學報(自然科學版);2006年06期

10 朱大培,牛文杰,楊欽,熊璋,陳其明;地質(zhì)構造的三維可視化[J];北京航空航天大學學報;2001年04期

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 周毅;基于DEM的黃土高原正負地形及空間分異研究[D];南京師范大學;2011年

2 郭力宇;陜北黃土地貌南北縱向分異與基底古樣式及水土流失構造因子研究[D];陜西師范大學;2002年

3 崔靈周;流域降雨侵蝕產(chǎn)沙與地貌形態(tài)特征耦合關系研究[D];西北農(nóng)林科技大學;2002年

4 劉泓;紋理圖象的分析與識別研究[D];上海大學;1999年

5 譚郁松;自然圖像處理理論和方法研究[D];國防科學技術大學;2004年

6 于海鵬;基于數(shù)字圖像處理學的木材紋理定量化研究[D];東北林業(yè)大學;2005年

7 戴仕寶;中國流域自然作用和人類活動對（河流）入海泥沙的影響[D];華東師范大學;2006年

8 喬玉龍;小波在紋理圖像處理中的應用研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2006年

9 向世明;紋理圖像統(tǒng)計及其應用研究[D];中國科學院研究生院（計算技術研究所）;2004年

10 許存祿;圖像紋理分析的新方法及其應用[D];復旦大學;2005年

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1 呂丹梅;黃河三角洲泥沙沖淤的時空變化規(guī)律與數(shù)值模擬[D];中國海洋大學;2003年

2 任洪玉;基于GIS的中國徑流輸沙時空動態(tài)變化研究[D];西北農(nóng)林科技大學;2003年

3 樓飛;長江口深水外航道海域沉積和沖淤環(huán)境研究[D];華東師范大學;2005年

4 李蘊梅;黃河陸上三角洲沖淤演變特征及其發(fā)展趨勢預測[D];中國海洋大學;2005年

5 王金棟;基于數(shù)值模型和統(tǒng)計模型的黃河三角洲的沖淤時空變化分析及形態(tài)發(fā)育趨勢探討[D];中國海洋大學;2005年

6 何孝海;黃河三角洲動力沉積及沖淤演變研究[D];中國海洋大學;2006年

7 肖晨超;基于DEM的黃土地貌溝沿線特征研究[D];南京師范大學;2007年

8 周毅;基于DEM的黃土正負地形特征研究[D];南京師范大學;2008年

9 余叔同;黃土丘陵區(qū)坡溝系統(tǒng)溝蝕發(fā)育過程模擬與可視化[D];西北農(nóng)林科技大學;2010年

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1 肖晨超;湯國安;;黃土地貌溝沿線類型劃分[J];干旱區(qū)地理;2007年05期

2 易茹蘭;陳建軍;鄧敏;李光強;;黃土地貌本體的構建方法研究[J];地理與地理信息科學;2009年02期

3 岳健;穆桂金;楊發(fā)相;賀俊霞;徐立帥;潘光耀;;新疆黃土地貌的遙感判讀問題[J];干旱區(qū)地理;2013年03期

4 山川;1989年將召開黃土地貌過程及災害蘭州現(xiàn)場討論會[J];山地研究;1988年02期

5 陳春元;甘肅省中東部黃土地貌類型與特征[J];寧德師專學報(自然科學版);2004年04期

6 龍毅;周侗;湯國安;劉學軍;;典型黃土地貌類型區(qū)的地形復雜度分形研究[J];山地學報;2007年04期

7 王德甫 ,毛繼周;從航片衛(wèi)片上判釋河南黃土地貌[J];開封師院學報(自然科學版);1979年00期

8 趙艷;;我國的黃土地貌[J];地理教育;2012年05期

9 張磊;湯國安;李發(fā)源;熊禮陽;;黃土地貌溝沿線研究綜述[J];地理與地理信息科學;2012年06期

10 劉太宇;淺談黃土地貌及在地圖上的表示[J];四川測繪;1994年01期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 甘枝茂;岳大鵬;;深化黃土地貌研究的幾個問題[A];中國地理學會百年慶典學術論文摘要集[C];2009年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 郭力宇;陜北黃土地貌南北縱向分異與基底古樣式及水土流失構造因子研究[D];陜西師范大學;2002年

2 熊禮陽;基于DEM的黃土地貌繼承性研究[D];南京師范大學;2015年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 王會;黃土地貌景觀的觀賞性與保護措施研究[D];陜西師范大學;2013年

2 張磊;基于核心地形因子分析的黃土地貌形態(tài)空間格局研究[D];南京師范大學;2013年

3 肖晨超;基于DEM的黃土地貌溝沿線特征研究[D];南京師范大學;2007年

4 郝艷紅;基于旅游的黃土地貌資源利用新途徑—轉化機制，類型和開發(fā)設計[D];陜西師范大學;2008年

5 周毅;基于DEM的黃土正負地形特征研究[D];南京師范大學;2008年

6 柴慧霞;基于RS與GIS陜北地區(qū)數(shù)字黃土地貌信息集成方法研究[D];太原理工大學;2006年

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本文編號：162920