一、基于DEM的流域水系分维估算方法探讨（论文文献综述）
郑楠炯[1]（2020）在《基于盒维数的水系分维值估算》文中研究指明水系分维值反映河网的复杂程度。利用Arcgis平台及其ModelBuilder基于30和90 m精度DEM（Digital Elevation Model,数字高程模型）提取泗合水流域、韩江流域及子流域河网,采用盒维数法计算系列阈值下的可能水系分维值,并与实际河网计算的分维值比较。结果表明:①泗合水流域分维值相关系数R2大于0.98,韩江流域R2大于0.97,二者分别在无标度区间内统计自相似,表现出较好的分形特征;②DEM分辨率对盒维数法计算水系分维值影响小;③流域水系分维值随汇流阈值的初增而骤减,然后平缓减小至趋于1;④选择合适的汇流阈值使数字河网与实际河网吻合时,数字河网的分维值一定程度上可以代表实际河网的分维值;⑤流域水系发育均匀时,具有较强的统计自相似性,整个流域与各子流域分维值相近,水系分维值与流域面积不相关。
安全[2]（2020）在《基于渔网算法的喀斯特流域水系特征提取与地貌发育阶段识别研究》文中研究表明本文在查阅了大量基于数字高程模型（Digital Elevation Model,DEM）或传统纸质资料提取水文特征以及水文特征与地貌发育关系有关文献的基础上,以1:50000万地形图数字化蓝线水系为参考,应用目前基于DEM提取或估算水文特征值的ArcGIS 10.2与Arc Hydro Tools技术提取20 m DEM、30 m DEM、90 m DEM水系,从最佳阈值提取水系的基础上通过河网密度与汇流阈值、河网密度与集水面积阈值的关系确定喀斯特黔中水利枢纽筑坝工程区最佳汇流阈值;通过Horton定理法、水系栅格法、渔网法（Fishnet）与流域起伏比法（即高程积分值HI）等对喀斯特筑坝流域地貌发育阶段判定方法的适宜性进行系统评价,以期通过DEM数字高程数据与ArcGIS10.2、Arc Hydro Tools等技术,定量化研究利用ArcGIS技术构建的水系渔网栅格并估算水系分维值与流域起伏比值（高程积分值HI）,对渔网栅格并估算水系分维值判定的流域地貌发育阶段与流域起伏比值（高程积分值HI）判定的流域地貌发育阶段进行量化对比研究,探讨喀斯特地区基于ArcGIS技术构建水系渔网栅格并估算水系分维值判定流域地貌发育阶段的可行性。深入剖析国内外研究成果,本文基于ArcGIS技术的DEM提取水文特征以及定量化研究水文特征与地貌发育关系方面得出如下新的认识与新的进展。在1:5万水系参考下,提出从20m DEM、30 m DEM、90 m DEM等不同尺度DEM中提取水系,基于试错法的基础上设定汇流累积阈值以500为间隔长度,利用ArcGIS10.2分别从500、1000、1500、2000、2500、3000、3500、4000、4500、5000、5500、6000、6500、7000、7500、8000、8500、9000、9500、10000的栅格汇流门槛值提取研究区河网水系,通过利用EXCEL、Oringin9.1等科技绘图及统计软件统计每一个栅格汇流阈值提取水系的河网密度、河流总长度、河流条数与设定汇流阈值的关系,再通过分析河网密度、河流总长度、河流条数与设定汇流阈值曲线的拐点变化趋势确定最佳汇流阈值;另外在基于Arc Hydro Tools设定一系列集水面积阈值的门槛值,建立不同集水面积阈值与河网密度的关系模型确定最佳集水面积阈值。最终综合分析ArcGIS10.2的水文分析工具与Arc Hydro Tools提取水系的栅格流量阈值,确定喀斯特地区在1:50000地形图提取水系尺度下基于不同空间分辨率DEM提取水系的最佳阈值。最后以20 m空间分辨率的DEM为基础数据源,利用Arc Hydro Tools软件提取基于最佳阈值的研究区水系,进一步分析研究区河网水系的空间展布与演化特征与其地形、地貌以及地质、岩性的关系。在最佳阈值提取水系的基础上通过Horton定理法、水系栅格法、渔网法（Fishnet）估算不同分辨率DEM提取最佳水系的分维值,探讨不同尺度水系分维与筑坝工程区各流域地貌发育的关系。通过以筑坝工程区各流域的不同尺度DEM为基础数据源,利用ArcGIS10.2软件统计各流域的最大高程、最小高程、高程平均值,最后根据起伏比法估算各个流域的高程积分值（HI）,最后通过HI值判定研究区各流域的地貌发育阶段,再与Horton定理法、水系栅格法、渔网法（Fishnet）通过水系分维揭示的地貌发育阶段相比较,以确定各种方法对于喀斯特筑坝流域地貌发育阶段判定的适宜性大小。本文以黔中水利枢纽工程筑坝区为研究样区,以1:50000万地形图数字化水系为参考,20 m DEM、30 m DEM、90 m DEM为数据源,利用ArcGIS10.2与Arc Hydro Tools软件提取研究区最佳汇流阈值与集水面积阈值。在最佳阈值提取水系的基础上通过Horton定理法、水系栅格法、渔网法（Fishnet）估算不同分辨率DEM提取最佳水系的分维值,探讨不同尺度水系分维与筑坝工程区各流域地貌发育的关系。本文研究主要结论如下:（1）分别以20 m、30 m、90 m空间分辨率DEM与1:50000地形图参考水系为数据源,利用ArcGIS10.2与Arc Hydro Tools对不同空间分辨率DEM进行了1:50000地形图提取水系尺度下水系提取最佳阈值分析,通过分析得到在该尺度下提取喀斯特地区DEM水文特征最佳汇流阈值为1500。（2）以20 m DEM为数据源,结合ArcGIS10.2与Arc Hydro Tools且基于上诉最佳汇流阈值1500提取水系研究区水系,构建研究区10km×10km渔网栅格并对每一个渔网栅格进行编码求出每一个渔网栅格的单元栅格河网密度,探讨渔网栅格河网密度的空间分布与研究区地质地貌的响应关系,通过分析可得研究区河网水系空间分布最密集最多的地区基本处于研究区中部以及东部的构造活动复杂的峰林溶原（盆地）、峰林谷地、峰丛谷地以及西南和东北部局部峰丛洼地地区,中部以及东部二叠系、三叠系地层分布最广的喀斯特分布区。（3）分别以20 m、30 m、90 m空间分辨率DEM与1:5万地形图参考水系为数据源,利用ArcGIS10.2与Arc Hydro Tools对不同空间分辨率DEM进行了在1:50000地形图参考水系尺度下最佳汇流阈值1500提取水系,分别讨论基于ArcGIS10.2自带的Hydrology与Arc Hydro Tools水文地理分析技术,以经典的判定地貌发育阶段的传统方法起伏比（HI）为验证,分别探讨Horton-Strahler法、水系栅格法、渔网法估算喀斯特流域水系分维及其与地貌发育阶段的关系,通过分析可得喀斯特地区基于DEM提取水系估算分维的方法中,Horton-Strahler法错误率较高,判定的流域地貌发育结果与真实状况出入较大。而通过渔网法估算水系分维判定的流域地貌发育阶段的结果与经典法起伏比法（HI）结果一致,水系栅格法得到结果较渔网法次之。通过对比分析可得喀斯特地区基于DEM提取水系估算分维的方法中渔网法是可行的。
安全,贺中华,赵翠薇,梁虹,焦树林,杨朝晖[3]（2019）在《基于地貌视角的喀斯特流域水系分维估算方法适应性分析》文中研究说明水系分维是地貌发育程度的定量表示方法之一。水系分维的研究对于喀斯特筑坝流域地貌的产汇流机制研究具有重要意义。以1∶5万地形图提取水系和30 m空间分辨率ASTER-GDEM为数据源,利用基于Arc GIS10. 2的Horton-Strahler理论、水系栅格法、渔网法估算黔中筑坝工程区龙场桥流域水系分维,探讨筑坝区地貌发育对流域水文特征的影响。结果表明:喀斯特地区复杂地貌组合结构下不同方法、不同数据源估算的水系分维相差较大。Horton-Strahler法、水系栅格法、渔网法估算1∶5万地形图提取水系分维值分别为1. 69,1,53和1. 54;估算ASTERGDEM提取水系的分维值分别为0. 66,1. 59和1. 60。其中Horton-Strahler法估算分维值差别显着,差值达到1. 03。综合分析Horton-Strahler理论、水系栅格法、渔网法估算喀斯特筑坝区不同数据源水系分维与实际地貌发育的关系可知,渔网法估算的水系分维与研究区实际地貌现状最为吻合。根据渔网估算的水系分维可知,研究区利用渔网法估算的1∶5万地形图提取水系分维值为1. 54,通过ASTER-GDEM提取水系估算的分维值约为1. 60,这说明研究区处于地貌发育阶段的幼年晚期、壮年期早期,此结果与研究区实际发育地貌吻合。此外3种方法估算喀斯特筑坝流域的水系分维精度排序为:渔网法>水系栅格法> Horton-Strahler法。
王苗[4]（2019）在《流域重金属分布式运移模型研究》文中指出随着社会经济发展和人口数量的持续增长,我国各流域都面临着程度不一的水资源环境问题,对流域当地的经济发展造成一定的影响。流域面积广阔,各种气象、水文和地质数据量巨大,借助计算机技术计算、掌握流域环境状态和水文运移模型是当前主要的研究手段。本研究对大夏河流域进行实地采样调查,运用化学实验室测量方法测定重金属As,Cd,Cr,Cu和Pb的含量,结合地理空间信息系统和分形理论研究流域重金属分布特征,并参照大夏河流域的实际情况,分布式估算了大夏河流域的重金属运移能力。本文研究成果如下:1、对大夏河流域周边土壤As,Cd,Cr,Cu和Pb的含量进行描述性统计分析。结果表明:Cu和Pb的实测平均含量低于甘肃省地方背景值,As、Cr和Cd的实测平均含量高于甘肃省地方背景值,从重金属平均值来看,依次排序为:Cr>As>Cu>Pb>Cd。2、应用ArcGIS软件,采用网格法对大夏河流域及子流域进行DEM数据处理,其水系分维值为1.0163<1.6。并根据大夏河较为相似的流域水文特征,拟合分维值与径流量之间的线性关系,根据拟合曲线求出大夏河子流域的径流数据。3、采用改进的输出系数模型估算大夏河流域的面源负荷,不同土地利用类型的面源负荷量排序均为:草地>林地>旱地>居民用地>沼泽地>水域。可以看出,大夏河重金属污染负荷量以草地的贡献最大,沼泽地和水域的贡献率较小。原因可能是大夏河流域的草地和林地的土地面积比较大,分布相对集中。大夏河As,Cd,Cr,Cu 和 Pb 的年均面源负荷量分别为 1.0717t/a,0.3221t/a,9.3289t/a 2.4369t/a,2.6559t/a。4、应用SCS-CN模型计算大夏河流域重金属As,Cd,Cr,Cu和Pb的总运移量为0.6269t/a,0.1973t/a,5.8051t/a,1.5961t/a,1.7140t/a。应用分布式重金属运移模型估算运移量为0.6709t/a,0.2098t/a,6.2816t/a,1.7465t/a,1.8378t/a。通过对比两组数据,其结果基本一致,说明流域重金属分布式运移模型总体估算比例较为合理。
谢琼英[5]（2019）在《基于DEM的南流江流域地貌量化指标体系研究》文中研究说明随着地貌学、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。
安全,贺中华,赵翠薇,梁虹,焦树林,杨朝晖[6]（2019）在《黔中喀斯特筑坝流域水系分维估算与地貌发育特征分析》文中认为针对喀斯特地貌发育对筑坝河流径流的影响问题,为了更经济、快捷、精确地提取水系特征,揭示地貌发育对水文特征响应的成因机制,以黔中筑坝区为研究对象,以30 m分辨率的ASTER-GDEM和1∶100万的贵州省综合地貌图为数据源,应用ArcGIS构建渔网法估算流域水系分维,探讨黔中筑坝区水系分维与地貌发育特征的关系。结果表明:（1）通过渔网法估算的北盘江、猫跳河、三岔河、南明河、蒙江、头堡河、翁吟河、鱼梁河、暗流河流域的分维值分别为1.675 6、1.595 1、1.615 1、1.595 0、1.648 9、1.280 2、1.515 1、1.621 6、1.465 1;（2）从地貌发育特征看,研究区主要发育的地貌类型为K化中山谷地、峰丛谷地,占研究区比例为66.9%。北盘江、三岔河、蒙江、鱼梁河流域地貌发育为壮年期,南明河、猫跳河、翁吟河、暗流河流域为幼年期的中晚期,头堡河流域为幼年期的早期;研究区坡度、切割深度的空间展布规律与渔网法估算分维值揭示的地貌发育阶段相一致,与实际发育地貌吻合。
孟宪萌,张鹏举,周宏,刘登峰[7]（2019）在《水系结构分形特征的研究进展》文中进行了进一步梳理水系结构对流域调洪蓄水能力、区域景观格局、洪水径流过程和城市管网水网建设等有着重要的影响,定量描述水系结构特征是认识其结构变化规律的前提和基础。由于水系结构无特征尺度,使得分形理论在定量刻画其结构特征中得到广泛应用。通过归纳整理近年来国内外有关分形理论在水系结构特征方面的研究成果,对分形理论的发展进行了梳理,重点归纳总结有关水系分形结构的主要研究内容:水系分形模型的建立及特征参数的计算、水系分维影响因素的探究、水系分维的应用研究。针对3个主要内容分别进行了评述和探讨,指出分形理论在水系结构研究方面仍有广阔的应用研究价值和拓展空间,建立统一的水系分维数计算标准、开展多标度多影响因素下的水系分维研究,以及揭示水系分维数与相关物理现象中蕴含规律之间的关系将是未来的发展方向。
谢琼英,赵银军[8]（2018）在《基于DEM的南流江流域水系分维数计算及其影响因素分析》文中研究指明以南流江流域DEM数据为基础数据,使用ArcGIS 10.1中的水文分析工具和均值变点分析法选取合理的集水面积阈值,并结合地形要素数据提取了结果河网。设计了35种不同盒子尺度区间分别计算了对应的分维数值,分析盒子尺度对分维数值的影响。尝试利用比较lgr和lgN（r）的拟合系数R2取得合理区间,并讨论了分维数值的其他影响因素。结果表明,区间范围对分维数的影响较大,即使比较lgr和lgN（r）的拟合系数R2,也难以确定合理的区间;南流江流域35个分维数值中存在2个略大于1.6,其余均小于1.6,说明该流域地貌处于侵蚀发育的幼年期或壮年期初期。
郑楠炯[9]（2018）在《基于GIS的盒维数和Horton分维的水系分维值估算》文中研究表明河流水系具有分形特征,水系的分维反映了水系的发育程度。目前运用较广的计算水系分维值的方法主要有两种:一种是基于分形的定义,即盒维数法;另一种是基于Horton定律的Horton分维法。本文研究利用ArcGis平台及其Model Builder基于30 m和90 m精度的DEM提取华南地区泗合水流域河网和韩江流域及其子流域河网,分别用盒维数法和Horton分维法计算系列阈值下的水系分维值,研究分维值的计算方法及影响因素,为分维值计算提供参考。论文的主要研究内容和结果包括:（1）盒维数法是将河网分别置于不同网格尺寸的网络中,统计包含河网的网格数目,网格尺寸与相应包含河网的网格数目的双对数图的斜率的绝对值即为分维值。盒维数法估算水系分维值运用结果表明:（1）泗合水流域分维值相关系数大于0.98,韩江流域大于0.97,二者分别在无标度区间内统计自相似,表现出较好的分形特征;（2）DEM分辨率对盒维数法计算水系分维值影响小;（3）流域水系分维值随汇流阈值的初增而骤减,然后平缓减小至趋于1;（4）选择合适的汇流阈值使数字河网与实际河网吻合时,数字河网的分维值一定程度上可以代表实际河网的分维值;（5）流域水系发育均匀时,具有较强的统计自相似性,整个流域与各子流域分维值相近,水系分维值与流域面积不相关;（6）高程分布反映地形差异,影响河网结构及河网密度,从而影响水系分维值。高程分布均匀,流域的水系分维值较大,高程分布不均匀,流域的水系分维值较小。（2）Horton分维值即河网的分枝比的对数值与长度比对数值的比值。Horton分维法估算水系分维值运用结果表明:（1）泗合水流域面积尺度小,河网结构呈长条形,河道数目少,河道分支结构不明显;韩江流域系列阈值下的分枝比稳定,长度比波动,分维值变化幅度大,平均分维值为2.21;（2）汇流阈值的增大造成对细小河道进行舍弃,河道级数减小,河道分枝比、长度比相应地发生较大的改变,从而影响分维值的计算;（3）当不统计韩江流域最高级河道信息时,分枝比均值与整个河网的分枝比均值相同,长度比均值则变大,平均分维值为1.53;（4）结合韩江9个子流域的河网结构、河道特征,观音桥、溪口、上杭、杨家坊、潮安子流域采用完整河网的统计方法,宝坑、河口、水口、横山子流域采用不统计最高级河道的方法,计算的分枝比平均值4.51,长度比平均值2.66,平均分维值1.54,与韩江整个流域不统计最高级河道时的河道特征和分维值较为一致。（3）盒维数法和Horton分维法的对比。（1）盒维数和Horton分维的定义是等价的;（2）盒维数法计算过程只考虑河网图形的分布,跟实际河网的分支结构关联不强,Horton分维法是结合河网的结构,如分枝比、长度比,与实际河网的分形结构或分支结构关联性强;（3）Horton分维法计算的分维值比盒维数法计算的分维值大。
何灿灿[10]（2017）在《基于DEM的数字流域特征提取及水文网络构建研究》文中研究说明数字流域被国内外实践证明是优化配置流域资源,保护流域生态环境的有效手段,也成为我国研究和解决江河水利与水害问题的高科技手段。数字流域建设的关键在于流域特征数据的获取和水文模型建立。数字高程模型（Digital Elevation Model,DEM）因其包含了丰富的地形地貌、水文特征等信息已成为数字流域提取的主要手段被广泛应用;水文模型的建立则需要解决水在流域中的流动问题,流域水文网络的搭建不仅可以描述流域的汇流关系,揭示流域内水的运动过程,而且可为水文模型的建立奠定科学可靠的基础。本文以清涧河流域为研究区,以SRTM3 DEM为数据源,基于Arc Hydro工具完成研究区流域特征提取和水文网络构建。主要研究内容如下:（1）基于DEM的数字流域特征提取研究。总结了目前数字流域特征提取的原理和方法,并基于坡面径流理论实现了对研究区的流向分析、汇流分析、水系提取和分级、子流域划定和流域出水口划定,同时计算出能反映清涧河流域特征的流域描述参数,如流域面积、流域形状、流域坡度等。（2）集水面积阈值的确定方法研究。在提取不同集水面积阈值下的流域水系的基础上,分别探求集水面积阈值与河网密度和河网分维数之间的关系,并与1:25万已知水系数据对比验证,最终确定集水面积阈值,以提高水系提取效果,避免主观性和随意性。（3）流域水文网络构建研究。基于Arc Hydro工具实现了研究区水文网络的构建,利用水文结点、水文边线和水文区域的拓扑关系表达流域汇流关系,采用属性关联的方式记录各要素类的拓扑关系,并通过所建的网络实现河流方向、流经路线的查询及河流距离出水口的距离量算。
二、基于DEM的流域水系分维估算方法探讨（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、基于DEM的流域水系分维估算方法探讨（论文提纲范文）
（1）基于盒维数的水系分维值估算（论文提纲范文）
| 1 研究区域概况 |
| 1.1 泗合水流域 |
| 1.2 韩江流域 |
| 2 研究方法 |
| 2.1 流域水系的提取 |
| 2.2 盒维数法 |
| 2.3 模型的建立 |
| 3 结果与分析 |
| 3.1 流域水系分维值 |
| 3.2 DEM分辨率对盒维数法计算分维值的影响 |
| 3.3 汇流阈值对盒维数法计算分维值的影响 |
| 3.4 河网图来源对盒维数法计算分维值的影响 |
| 3.5 子流域划分及流域面积对盒维数法计算分维值的影响 |
| 3.6 误差分析 |
| 4 总结与讨论 |
（2）基于渔网算法的喀斯特流域水系特征提取与地貌发育阶段识别研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 问题的提出 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 水系提取最佳阈值确定研究 |
| 1.2.2 喀斯特地貌发育阶段判定方法概述 |
| 1.3 研究思路与内容 |
| 1.3.1 研究目标 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 1.3.3 技术路线 |
| 第二章 研究数据与方法 |
| 2.1 研究区概况 |
| 2.1.1 研究区地理位置 |
| 2.1.2 研究区地形地貌特征 |
| 2.1.3 研究区土壤植被特征 |
| 2.1.4 研究区水文气象特征 |
| 2.2 研究数据 |
| 2.2.1 地形地貌数据 |
| 2.2.2 研究区DEM数据 |
| 2.3 研究方法 |
| 2.3.1 河网密度的估算 |
| 2.3.2 水系精度的评价 |
| 2.3.3 Horton算法 |
| 2.3.4 渔网算法 |
| 2.3.5 起伏比算法 |
| 第三章 喀斯特流域水系特征提取研究 |
| 3.1 喀斯特流域水系阈值分析 |
| 3.1.1 研究区DEM数据预处理 |
| 3.1.2 研究区流域水系阈值分析 |
| 3.2 喀斯特流域水系提取分析 |
| 3.3 喀斯特流域水系特征提取精度评价 |
| 第四章 基于渔网算法的喀斯特流域河网密度提取及影响因素分析 |
| 4.1 基于渔网算法的喀斯特流域河网密度提取 |
| 4.1.1 渔网河网密度的估算原理 |
| 4.1.2 渔网河网密度的估算方法 |
| 4.2 喀斯特流域介质影响因素分析 |
| 4.2.1 流域介质影响因素的选取 |
| 4.2.2 流域介质影响因素的提取 |
| 4.3 喀斯特流域河网密度与流域介质影响因素分析 |
| 4.3.1 喀斯特流域河网密度与流域岩性空间结构分析 |
| 4.3.2 喀斯特流域河网密度与流域地质构造空间结构分析 |
| 4.3.3 喀斯特流域河网密度与流域地层空间结构分析 |
| 4.3.4 喀斯特流域河网密度与流域地貌空间结构分析 |
| 第五章 基于渔网算法的喀斯特流域地貌发育阶段识别实例研究 |
| 5.1 实例样区选取 |
| 5.2 基于渔网算法的喀斯特流域地貌发育阶段识别 |
| 5.2.1 喀斯特流域地貌发育阶段识别参数的提取 |
| 5.2.2 基于渔网算法的喀斯特流域地貌发育阶段识别分析 |
| 5.3 基于渔网算法的喀斯特流域地貌发育阶段识别精度评价 |
| 5.3.1 基于起伏比(HI)的流域地貌演化阶段的验证 |
| 5.3.2 基于流域地貌类型、切割深度以及成因的地貌发育阶段的验证 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 研究结论与展望 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文及参加科研项目情况 |
| (一)发表的论文 |
| (二)参加科研项目 |
| 本研究课题受资助项目 |
| 致谢 |
（3）基于地貌视角的喀斯特流域水系分维估算方法适应性分析（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 研究区概况及数据源 |
| 1.1 研究区概况 |
| 1.2 数据源及其预处理 |
| 2 研究方法 |
| 2.1 Horton定理 |
| 2.2 栅格法 |
| 3 结果与分析 |
| 3.1 黔中筑坝流域水系分维提取分析 |
| 3.2 黔中筑坝流域水系分维与地貌发育关系分析 |
| 3.3 不同流域地貌发育成因分析 |
| 4 结论与展望 |
（4）流域重金属分布式运移模型研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 论文研究内容及技术路线 |
| 1.4 论文组织结构 |
| 2 研究区概况和数据分析方法 |
| 2.1 研究区域概况 |
| 2.2 数据处理与分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 基于DEM水系分形计算径流 |
| 3.1 数字高程模型 |
| 3.2 河网水系提取 |
| 3.3 河网分形计算 |
| 3.4 分维值模拟径流 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 流域重金属面源负荷估算 |
| 4.1 面源负荷估算方法 |
| 4.2 面源负荷估算结果 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 流域重金属动态运移模型 |
| 5.1 基于SCS-CN模型的重金属运移 |
| 5.2 重金属分布式运移模型 |
| 5.3 重金属运移量对比 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结果与讨论 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
（5）基于DEM的南流江流域地貌量化指标体系研究（论文提纲范文）
| 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 |
（6）黔中喀斯特筑坝流域水系分维估算与地貌发育特征分析（论文提纲范文）
| 0 引 言 |
| 1 研究区概况 |
| 2 数据与方法 |
| 2.1 数据来源及处理 |
| 2.2 研究方法——ArcGIS渔网法 |
| 3 结果与讨论 |
| 3.1 基于ArcGIS渔网法的黔中筑坝流域水系分维估算分析 |
| 3.2 黔中筑坝流域水系分维与其地貌发育阶段关系分析 |
| 3.3 黔中筑坝流域水系分维与其地貌发育特征分析 |
| 4 结 论 |
（7）水系结构分形特征的研究进展（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 水系分形模型的建立及特征参数的计算 |
| 2.1 水系分形模型的建立 |
| 2.2 基于Horton定律的水系分维数计算 |
| 2.3 计盒法计算水系分维数 |
| 3 水系分维的影响因素 |
| 4 水系分维的应用研究 |
| 4.1 水系分维数用于反映流域侵蚀地貌和水系复杂度 |
| 4.2 水系分维数在滑坡泥石流灾害区域划分中的应用 |
| 4.3 水系分维数与旱涝灾害问题的研究 |
| 4.4 水系分维数与城镇体系的关系探讨 |
| 5 结论与展望 |
（8）基于DEM的南流江流域水系分维数计算及其影响因素分析（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 数据与方法 |
| 1.1 研究区概况 |
| 1.2 数据来源与预处理 |
| 1.3 均值变点分析法 |
| 1.4 计盒维数法 |
| 2 结果分析 |
| 2.1 结果河网 |
| 2.2 分维数值 |
| 2.3 合理区间的分析 |
| 2.4 分维数影响因素分析 |
| 3 结论 |
（9）基于GIS的盒维数和Horton分维的水系分维值估算（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 分形理论概述 |
| 1.2.1 Koch曲线 |
| 1.2.2 分形的概念 |
| 1.2.3 分形对象的特征 |
| 1.3 分形理论的国内外研究 |
| 2 研究内容与方法 |
| 2.1 研究区域 |
| 2.1.1 华南地区自然地理环境 |
| 2.1.2 泗合水流域 |
| 2.1.3 韩江流域 |
| 2.2 研究内容 |
| 2.3 研究方法 |
| 2.3.1 数据来源 |
| 2.3.2 河网提取 |
| 2.3.3 盒维数法 |
| 2.3.4 Horton分维法 |
| 2.3.5 模型的建立 |
| 2.4 技术路线 |
| 3 基于GIS的盒维数水系分维值估算 |
| 3.1 流域水系分维值 |
| 3.2 盒维数法分维值的影响因素 |
| 3.2.1 DEM分辨率 |
| 3.2.2 汇流阈值 |
| 3.2.3 河网图源 |
| 3.2.4 子流域划分 |
| 3.2.5 流域特征 |
| 3.3 小结 |
| 4 基于GIS的Horton定律水系分维值估算 |
| 4.1 流域水系分维值 |
| 4.1.1 泗合水流域的分维值 |
| 4.1.2 韩江流域的分维值 |
| 4.2 汇流阈值对分维值的影响 |
| 4.3 不考虑最高级河道时的分维值 |
| 4.4 韩江各子流域分维值 |
| 4.5 小结 |
| 5 两种分维值估算方法的比较 |
| 6 结论和展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 论文创新之处 |
| 6.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 在学期间发表论文及参加科研课题情况 |
（10）基于DEM的数字流域特征提取及水文网络构建研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 基于DEM流域特征提取 |
| 1.2.2 流域水文网络 |
| 1.3 研究内容及关键问题 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 拟解决的关键问题 |
| 1.3.3 技术路线 |
| 1.4 论文结构 |
| 第二章 研究基础 |
| 2.1 研究区概况 |
| 2.1.1 河流概况 |
| 2.1.2 地质背景 |
| 2.1.3 气候与环境 |
| 2.2 数据基础 |
| 2.2.1 数据来源 |
| 2.2.2 数据处理 |
| 2.3 工具基础 |
| 第三章 基于DEM数字流域特征提取 |
| 3.1 数字流域特征提取原理 |
| 3.1.1 地形预处理 |
| 3.1.2 流向分析 |
| 3.1.3 汇流分析 |
| 3.1.4 水系提取与分级 |
| 3.1.5 子流域划分 |
| 3.2 集水面积阈值确定方法 |
| 3.2.1 河道平均坡降法 |
| 3.2.2 河网密度法 |
| 3.2.3 流域宽度分布法 |
| 3.2.4 水系分形法 |
| 第四章 清涧河流域特征提取 |
| 4.1 清涧河流域特征提取 |
| 4.1.1 流域洼地填平 |
| 4.1.2 流域水流方向确定 |
| 4.1.3 流域汇流累积量计算 |
| 4.1.4 水系提取与分级 |
| 4.1.5 子流域划定 |
| 4.1.6 流域出水口提取 |
| 4.2 集水面积阈值确定 |
| 4.2.1 按不同集水面积阈值提取水系 |
| 4.2.2 河网密度法推求阈值 |
| 4.2.3 水系分形法推求阈值 |
| 4.2.4 结果分析 |
| 4.3 流域描述参数计算 |
| 4.3.1 流域面积 |
| 4.3.2 流域形状 |
| 4.3.3 流域坡度 |
| 4.3.4 河网密度 |
| 4.3.5 河流分级 |
| 第五章 流域水文网络构建与应用 |
| 5.1 流域水文网络 |
| 5.1.1 流域水文网络构成要素 |
| 5.1.2 流域水文网络拓扑关系 |
| 5.1.3 Arc Hydro的拓扑表达 |
| 5.2 清涧河流域水文网络构建 |
| 5.2.1 流域水文网络生成 |
| 5.2.2 流域汇流关系表达 |
| 5.3 流域水文网络的应用 |
| 5.3.1 确定河流方向 |
| 5.3.2 确定水流流径路线 |
| 5.3.3 确定水流距离 |
| 结论和展望 |
| 结论 |
| 不足和展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
四、基于DEM的流域水系分维估算方法探讨（论文参考文献）
- [1]基于盒维数的水系分维值估算[J]. 郑楠炯. 中国农村水利水电, 2020(05)
- [2]基于渔网算法的喀斯特流域水系特征提取与地貌发育阶段识别研究[D]. 安全. 贵州师范大学, 2020(01)
- [3]基于地貌视角的喀斯特流域水系分维估算方法适应性分析[J]. 安全,贺中华,赵翠薇,梁虹,焦树林,杨朝晖. 国土资源遥感, 2019(04)
- [4]流域重金属分布式运移模型研究[D]. 王苗. 西北师范大学, 2019(06)
- [5]基于DEM的南流江流域地貌量化指标体系研究[D]. 谢琼英. 南宁师范大学, 2019(01)
- [6]黔中喀斯特筑坝流域水系分维估算与地貌发育特征分析[J]. 安全,贺中华,赵翠薇,梁虹,焦树林,杨朝晖. 水利水电技术, 2019(04)
- [7]水系结构分形特征的研究进展[J]. 孟宪萌,张鹏举,周宏,刘登峰. 地球科学进展, 2019(01)
- [8]基于DEM的南流江流域水系分维数计算及其影响因素分析[J]. 谢琼英,赵银军. 广西师范学院学报(自然科学版), 2018(03)
- [9]基于GIS的盒维数和Horton分维的水系分维值估算[D]. 郑楠炯. 华南农业大学, 2018(08)
- [10]基于DEM的数字流域特征提取及水文网络构建研究[D]. 何灿灿. 长安大学, 2017(02)