基于DEM的南流江流域地貌量化指标体系研究

论文摘要

随着地貌学、数字地形模型的发展,流域地貌量化研究逐渐成为热点之一。但是在以往的研究中,大多是基于单个或多个地貌指标,从某个（些）方面对流域地貌进行了量描述,或结合具体问题进行评价分析,或者表明指标与构造活动具有极强的相关性,对流域地貌系统性定量建模研究尚比较少见。为此,本论文基于驱动力-压力-状态框架,多学科交叉析构了29个流域地貌相关指标,构建了流域地貌量化指标体系,系统性识别出了流域地貌典型特征,为流域山水林田湖综合规划开发提供参考。论文的主要内容及分析结果如下:（1）构建流域地貌量化指标体系本文基于驱动力-压力-状态框架,多学科交叉析构了29个流域地貌相关指标,构建了流域地貌量化指标体系。体系分为目标层、第一准则层、第二准则层、指标层四层,其中目标层为流域地貌典型特征,第一准则层分为驱动力、压力、状态三个指标。第二准则层包括驱动力下的内营力、流水营力、第三地貌营力,压力下的自然压力和人工压力,状态下的流域外观、发育状态和河流外观。指标层则是流域地貌量化指标。分析方法采用判断指标值与基准线的绝对离差大小来对流域地貌典型特征进行分析。（2）南流江流域地貌驱动力分析分析陡峭指数和凹曲度可知,玉林盆地、博白盆地、三角洲的清湾江、仁东河、合江、洪潮江等流域可能过渡到平原状态;福绵-博白段、张黄江部分河段属于较为短且峭的河段;北流-福绵段、鸦山江、博白段、武利江、鸭麻江部分河段,主要是受断裂带的影响,出现极端凹曲度。南流江干流左侧的流域高程变异系数略大于右侧。起伏度与DEM高程的拟合度最高,拟合系数达到0.84,表明起伏度能表征地貌的起伏变化。南流江上游的清湾江等流域的年均降雨量低于中下游其他流域。地势起伏度较大的张黄江等流域的人口分布较为稀疏,地势起伏度较小的清湾江等流域的人口分布较为密集。（3）南流江流域地貌压力分析南流江降雨侵蚀力从南流江上流到下游逐渐递增。人文因素较重的路网密度、耕作比,空间分布上具有相同特征,即平坦的平原、台地分布较为广泛。南流江人工水域面积大于自然河湖水域面积,除了水鸣河、武利江、博白段和海口段,其余16个流域人工水域面积比均大于1。地势起伏度大的武利江等流域的单位面积GDP较低,平原地区的仁东河等流域的单位面积GDP较高。（4）南流江流域地貌状态分析清湾江、鸦山江和博白段属于对称盆域,其余流域则存在不同程度的不对称性。形状指数大于2的流域有17个,南流江20个流域外形为狭长型居多。南流江干流和海口处的谷底宽度与谷肩高度比高于主干两侧流域。南流江地形湿度指数空间格局分布整体性较好,各流域的差异性较低。地势平坦的盆地、河口等处的切割度值较低,山脊、河流分界处周围的切割度值较高。地表粗糙度与切割度的空间分布相似。对比分析发育状态指标,得到南流江各流域均处于老年期。南流江流域内SL值较高的异常值位于岑溪-博白断裂、容县-合浦断裂等断裂带附近,南流江干流所流经的岩石地层较为复杂多样,SL高值不处于支流汇入口。（5）南流江流域地貌典型特征根据绝对离差和指标体系,得到能表征各流域驱动力、压力、状态三个方面的流域地貌典型特征。南流江20个流域中有沙生江、北流-福绵段、鸭麻江等10个流域主要受地貌构造的隆升速率差异、断裂带或地形起伏度等地质内营力的驱动,使得这部分流域的单位面积GDP、路网、人工水域、耕地等人工压力较为突出。清湾江、沙田河、仁东河3个流域主要是受流水营力的驱动,使得流域内的降雨侵蚀力、耕作比等压力较为突出。丽江、福绵-博白段、张黄江等7个流域则主要是受人口密度第三地貌营力的驱动,使得流域内路网密度和单位面积GDP的压力较为突出。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
•   1.1 相关研究进展
•     1.1.1 流域地貌
•     1.1.2 主要指标
•     1.1.3 研究不足
•   1.2 研究内容
•   1.3 研究方法和技术路线
•     1.3.1 研究方法
•     1.3.2 技术路线
• 2 研究基础
•   2.1 研究区概况
•   2.2 实验数据及预处理
•   2.3 均值变点分析法
•   2.4 规范化方法
• 3 流域地貌指标体系的构建
•   3.1 流域地貌特征影响因素分析
•   3.2 指标体系的原则
•   3.3 指标体系的框架
•   3.4 指标体系分析方法
• 4 流域地貌量化指标
•   4.1 驱动力指标
•   4.2 压力指标
•   4.3 状态指标
• 5 南流江流域地貌量化指标提取
•   5.1 基础特征提取分析
•   5.2 驱动力指标分析
•   5.3 压力指标分析
•   5.4 状态指标分析
•     5.4.1 流域外观
•     5.4.2 发育状态
•     5.4.3 河流外观
•   5.5 探讨指标提取结果因素
• 6 南流江流域地貌典型特征分析
•   6.1 指标值的绝对离差
•   6.2 地貌典型特征分析
• 7 总结
•   7.1 主要结论
•   7.2 创新点
•   7.3 不足与展望
• 参考文献
• 附录
• 攻读硕士期间发表的与学位论文有关的论文目录
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 谢琼英

导师: 赵银军

关键词: 量化地貌,指标体系,驱动力指标,压力指标,状态指标

来源: 南宁师范大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 自然地理学和测绘学

单位: 南宁师范大学

分类号: P931.1

总页数: 82

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