黄土塬区DEM水文分析中消除地面伪沟谷的方法
DEM实验DEM实验ARCGIS等高线实验
实验四沟谷网络的提取及沟壑密度的计算学习并掌握利用水文分析工具提取沟谷网络的原理和方法。
1.沟谷网络的提取<1)在ArcMap中加载原始DEM,打开Hydrology工具集;图1<2)运用Flow Direction工具在原始DEM上提取水流方向<flowdir);Spatial analyst tool → hydrology→flow direction在弹出的flow direction窗口中Input :→C:\dem04\Ex1\demOutput:→C:\dem04\Ex1\flowdir图2flowdir<3)运用Sink工具进行洼地的计算<sink);Spatial analyst tool → hydrology→sinkInput: C:\dem04\Ex1\flowdirOutputC:\dem04\Ex1\Sink_flowdir1由图像可知,且流向并不遵从D8算法,值域为1-192,证明存在洼地。
<4)计算得知原始DEM上有洼地,运用Fill工具进行洼地填充<filldem);Spatial analyst tool → hydrology→fillInput: C:\dem04\Ex1\demOutput C:\dem04\Ex1\Fill_dem1图3fill_dem1<5)运用Flow Direction工具在无洼地DEM上提取水流方向<flowdirfill);Spatial analyst tool → hydrology→flow directionInput: C:\dem04\Ex1\fill_dem1Output C:\dem04\Ex1\Flowdir_fill2此时的流向就满足D8算法,分别是1、2、4、8、16、32、64、128 <6)运用Flow Accumulation工具进行汇流累积数据的计算<flowacc);Spatial analyst tool → hydrology→f。
水文模型中DEM低洼地处理的新算法
水文模型中DEM低洼地处理的新算法
程品;孙法圣;张博;郭志慧
【期刊名称】《中国农村水利水电》
【年(卷),期】2014()5
【摘要】DEM数据作为基本地形信息的载体,被广泛应用于分布式水文模型中。
但是由于各种人为的和自然的原因,DEM中普遍存在着许多大小不等的低洼地(包
括洼地和平地),为水系的生成和汇流计算造成障碍。
因此,DEM中低洼地的预处理
是使用DEM进行水文模拟的前提。
采用新的洼地填充算法(溢水法)填平洼地,并提出独创的"出口汇聚流向模式"为平地区域设置坡度,将平地中的水导出。
该方法与
传统填充法相比简单明了,不需要计算水流方向,也不需要考虑复合洼地的嵌套关系。
整套处理方法经编程实现,并由实例验证其可靠性。
使用这套算法处理后的DEM 中,任何一点的流向都是确定的,而整体地貌对比于处理前的改变接近最小。
使用该
方法处理得到的DEM能够满足分布式水文模型中洪水汇流计算的需要。
【总页数】5页(P38-41)
【关键词】DEM;水文模型;洼地;溢水法;出口汇聚流向模式
【作者】程品;孙法圣;张博;郭志慧
【作者单位】吉林大学环境与资源学院;辽宁省核工业地质局
【正文语种】中文
【中图分类】P341
【相关文献】
1.DEM在分布式水文模型中的应用 [J], 张秋华;朱江林;李淑云
2.分布式流域水文模型的DEM数据处理 [J], 王光生;程琳;刘汉臣
3.基于DEM的分布式水文模型前处理程序开发及应用 [J], 李磊;刘文丰;徐宗学;张兰影
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黄土高塬沟壑区水土保持综合治理生态效益研究
黄土高塬沟壑区水土保持综合治理生态效益研究
黄土高塬沟壑区是中国西部地区的重要生态环境地。
然而,由于气候干旱、水资源稀缺、人口增长等压力,这一地区的水土流失问题日益严重。
为了保护该地区的生态环境,
并促进经济发展,需要采取综合治理措施。
水土保持综合治理是解决黄土高塬沟壑区水土流失问题的有效手段。
通过建立防护林、草地、林果相间植被带、小流域综合治理等措施,可以有效减少水土流失,提高土地生产
能力并恢复生态功能。
此外,该方法还能提供就业机会并增加收入。
水土保持综合治理的实施能够对黄土高塬沟壑区造成积极的生态效益。
一方面,它能
够通过水土保持措施减少土地侵蚀,提高土地保育能力,减少黄河等流域水量减少和土地
质量下降的现象。
另一方面,可以因植被覆盖而产生微气候,增加土地保水能力,从而改
善气候环境和生态环境。
在生态效益上,水土保持综合治理对于维护生态系统的良性循环,促进生态安全和持续发展至关重要。
综上所述,水土保持措施是治理黄土高塬沟壑区水土流失的有效手段,能够对该区域
的生态环境产生重要的积极影响。
各级政府应该加大对这一领域的投资及建设,积极推动
相关项目的实施,进一步促进该地区的生态和经济发展。
黄土高塬沟壑区水土流失综合治理措施
黄土高塬沟壑区水土流失综合治理措施黄土高塬沟壑区是我国典型的地貌类型,其地貌特点是地势陡峭、植被稀少、水土流失严重等。
水土流失是黄土高塬沟壑区生态环境面临的主要问题之一。
为了实现黄土高塬沟壑区的可持续发展,需要采取一系列的水土流失综合治理措施。
本文将从植被恢复、土壤保育、水资源管理等方面分析黄土高塬沟壑区的水土流失综合治理措施。
一、植被恢复由于黄土高塬沟壑区地势陡峭、土壤疏松,植被生长缓慢,加上人类的过度开发和破坏,导致了生态环境的恶化。
植被恢复是解决黄土高塬沟壑区水土流失问题的关键措施之一。
1. 植被种植对於裸露的荒山野地,可以通过种植抗旱、抗风、抗盐碱、抗病虫害的树种进行绿化。
如在黄土高塬沟壑区的黑龙山地区,通过种植松树、黄杨等树种,能有效抑制水土流失,增加植被覆盖,促进土壤持水能力,提高土壤肥力。
2. 生态防护林建设生态防护林是指通过种植、培育、保护自然林和人工林来保护生态环境的一种防护措施。
生态防护林不仅可以保护水源地和防止土地沙漠化,还能改善环境和促进经济发展。
二、土壤保育黄土高塬沟壑区的土壤是缺乏保水保肥能力的脆弱土壤。
因此,在治理水土流失的过程中,必须采取有效的土壤保育措施,以增加土壤的保水能力和肥力,同时减少流失率。
1. 土壤覆盖通过种植草、树、灌木等多种植物,可以抑制水、风等自然力量对土壤的冲刷侵蚀,增加水分的蓄积和保持能力,从而减少水、土、养分的流失。
2. 有机肥料的施用施用有机肥料可以调节土壤的酸碱度,增加土壤肥力和保水能力,促进作物长势,提高作物产量。
同时,也可以培养土壤微生物,促进土壤的健康发展。
三、水资源管理黄土高塬沟壑区水资源短缺,水源地的破坏和水污染是导致水土流失的主要原因。
为了解决黄土高塬沟壑区的水土流失问题,应采取合理的水资源管理措施。
1. 水土保持基础设施建设应注重水土保持基础设施建设,如防洪堤坝、拦沙坝、雨水收集池等设施的建设和维护。
这些设施能够有效地抑制水和泥沙的流失,同时保护土壤和水资源。
DEM水文分析中一种有效消除伪水道的简易方法.
文章编号:049420911(20081220053203中图分类号:P208文献标识码:BD EM 水文分析中一种有效消除伪水道的简易方法董有福1,2,汤国安1,罗明良3(1.南京师范大学虚拟地理环境教育部重点实验室,江苏南京210046;2.南京工业大学土木工程学院,江苏南京210009;3.西华师范大学国土资源学院,四川南充637002A S i m ple M ethod to Eli m i n a te Pseudo Channels Effecti velyi n Hydrolog i c Ana lysis Ba sed on D E MDONG You 2fu,T ANG Guo 2an,LUO M ing 2liang摘要:宽广河谷平坦地形区的存在,对基于DE M 提取的水系结构产生了严重影响,目前国内外已提出很多方法来处理这种平坦地形情况。
在对这些方法进行总结回顾的基础上,提出一种简易的伪水道消除方法。
该方法是在常用的河网提取算法的基础上,采用缓冲区分析和栅格叠置分析原理实现河网的二次有效提取。
实例研究表明,该方法原理简单、易于操作实现、效果明显,使基于DE M 在宽广河谷区生成的河网结构趋于合理,河网提取结果更加准确。
关键词:伪水道;水文分析;DE M;数字地形分析收稿日期:2008206210基金项目:国家自然科学基金资助项目(40671148,40571120作者简介:董有福(19762,男,河南信阳人,博士生,主要从事数字地形分析和空间数据库方面的研究。
一、引言数字地形分析技术在数字流域研究中获得了广泛应用,大比例尺系列的数字高程模型数据源的建立同时为水文模拟分析提供了较高精度保障。
沟谷网络的提取是相关流域特征参数的基础,而各个栅格单元水流方向的确定是自动生成连续和单宽河网的前提和关键。
提取沟谷网络及相关流域特征参数的算法经过20多年的发展,内容不断丰富和相对完善。
黄土高塬沟壑区水土流失综合治理措施
黄土高塬沟壑区水土流失综合治理措施黄土高塬地区是我国西北地区特有的地貌类型,它的地表覆盖以黄土为主,地势起伏,沟壑纵横,自然条件较差,土地资源丰富但易受水土流失的影响。
在经济社会发展过程中,黄土高塬地区的土壤水分和养分往往被大量消耗,加之气候的恶劣和地形的险峻,导致土地水土流失加剧,对生态环境保护和可持续发展产生严重影响。
水土流失治理成为当地生态环境改善和可持续发展的重要任务。
为了解决黄土高塬地区的水土流失问题,需要采取一系列综合治理措施。
一、加强水土保持工程建设1. 架设防风固沙设施。
在黄土高塬地区,风蚀是造成土壤水土流失的重要原因之一,需要在适当的地段架设风固沙设施,减少风蚀对土壤的侵蚀。
2. 建设梯田和梯坎。
在坡度较大的地区,可以采取修建梯田和梯坎的方式,减缓水流速度,减少水土流失的风险,同时提高土壤的保水保肥能力。
3. 构筑土坝拦沙。
对于沟壑纵横的地区,可以通过构筑土坝的方式,拦截沟壑中的泥沙,减少泥沙对下游水域的污染。
二、合理开展植被恢复和保护1. 实施退耕还林还草工程。
通过退耕还林还草工程,将原本耕种的土地恢复成林地或草地,增加植被覆盖,提高土壤的保水保肥能力。
2. 加强植被保护。
在黄土高塬地区,由于地形险峻,地表裸露的情况比较严重,因此需要加强对植被的保护,通过植被的恢复和保护,减少水土流失的风险。
三、推广节水灌溉技术1. 推广滴灌和渗灌技术。
在黄土高塬地区,水资源短缺是一个普遍存在的问题,因此需要通过推广滴灌和渗灌技术,减少农业用水的浪费,提高用水效率。
2. 采用土壤水分监测技术。
通过土壤水分监测技术,实时监测土壤的水分情况,科学合理地进行灌溉,避免由于过度灌溉导致的水土流失。
四、加强流域综合治理1. 实施河道整治工程。
通过对河道进行整治,增加河道的自净能力,减少河道中的泥沙含量,保护下游水域的生态环境。
2. 加强洪水防治工作。
在黄土高塬地区,由于地表裸露和植被稀疏的情况比较严重,一旦发生暴雨侵袭,容易导致洪水发生,因此需要加强洪水防治工作,减少洪水对土地的侵蚀。
基于DEM的黄土地貌类型提取与制_省略__以黄土高原丘陵沟壑实验样区为例_..
收稿日期:2002-12-04. 资助项目:国家自然科学基金项目(40271089);国家高技术研究发展计划863项目(2001AA135080);陕西省教育厅专项基金 (00JK149);测绘遥感信息工程国家重点实验室高访基金. 作者简介:朱红春(1977-),男,山东泰安人,现为西北大学城市与资源学系硕士研究生,主要从事GIS 与遥感应用技术研究,E-m ail:sdny x a@基于DEM 的黄土地貌类型提取与制图——以黄土高原丘陵沟壑实验样区为例朱红春 张友顺 汤国安 袁勘省 李晓印 易红伟(西北大学城市与资源学系,西安710069)摘 要 以陕北绥德县刘家沟流域为实验样区,从地貌成因、形态和土地利用角度出发,分析了黄土高原丘陵沟壑区3种典型地貌类型的区域特征;以不同地貌类型的区域特征为基础,在地理信息系统平台软件A rcV iew 的支持下,利用数字高程模型(DEM )自动提取黄土丘陵区3种基本地貌类型的方法和技术。
研究分析结果证明:利用DEM 自动提取地貌类型是一种快速、高效的技术方法,对指导退耕还林、防治水土流失和进行土地利用动态监测都具有重要意义。
关键词 DEM ,黄土丘陵沟壑区,地貌类型,水土保持中图分类号 P 2081 引言黄土丘陵沟壑区是我国水土流失最为严重的地区,也是西部大开发中实施山川秀美与小流域水土保持治理工程的重点地区。
此区,地形地貌条件制约着大气降水的再分配和径流的汇集,而且与土壤、植被等其他水土流失因子也存在着一定的关系;地貌和水土流失之间存在着相互促进和相互制约的关系[4~6]。
因此,有效地确定不同的地形地貌类型,是区域水土流失评价的重要基础。
黄土高原丘陵沟壑区的地貌类型分有沟间地、沟坡地和沟底地3种。
传统的地貌类型提取方法已不能满足实际工作的要求,随着地理信息系统的发展和进一步完善,利用高精度的DEM [5],结合不同地貌类型的地形特征,实现快速准确的提取是一新途径。
数字高程模型_DEM_在黄土高原研究中的应用与展望_李发源
数字高程模型(DEM) 在黄土高原研究中的应用与展望* 李发源 中国科学院成都山地灾害与环境研究所 成都 610041 南京师范大学地理科学学院 南京 210097 摘要:作为地理信息系统(GIS)空间数据库中最重要的组成部分之一,DEM已在地学空间三维模型构建与地学空间分析中得到广泛的应用。
但是, DEM不仅仅是单纯的地形数据库,更应作为一种地学分析的新方法。
DEM分析方法的引入,给黄土高原研究带来了新的理念和思路。
如基于DEM的黄土高原流域特征地貌的提取及分析、土壤侵蚀模型的校正等都取得了很好的效果,同时,产生了一些新的概念,如黄土高原地面坡谱等。
初步研究表明,坡谱是利用微观地形指标来反映宏观地形特征的有效方法,对它的研究旨在探索黄土高原地貌研究的新方法,也是为解决地理学界长期争论不休的基本自然地理单元的尺度问题的一次尝试。
关键词:数字高程模型 黄土高原 应用 地面坡谱 Abstract: As one of the most important component of GIS spatial database, DEM has been wildly used in constructing the geo-spatial three-dimension model and geo-spatial analysis. Now it is regarded that DEM is not only a general spatial database, but a new kind of geo-science analysis method. DEM analysis method takes new ideas and thinking of Loess Plateau research. For example, it is effective that DEM based extracting and analysis of watershed geomorphology of Loess Plateau, and revising of soil erosion model, whilst, the new concept slope spectrum is put forward. Primary research shows that slope spectrum is an effective way of using microcosmic terrain index to reflect grant terrain character. It is proposed that this research is a new applying in geomorphology and an experiment to resolve the scale of basic physical geography unit that been discussed for a long time. Key words: DEM;DEM Loess Plateau applying Slope spectrum 1. 前言 数字高程模型(Digital Elevation Models,DEM)是地球自然表面的数字表示,是地理信息系统地理数据库中最为重要的空间信息资料和赖以进行地形分析的核心数据系统。
基于优化地貌特征和纹理信息的黄土高原沟缘线提取方法
基于优化地貌特征和纹理信息的黄土高原沟缘线提取方法LUO Zhidong;LIU Erjia;QI Shi;YAO Zhanjun【摘要】沟缘线是黄土高原地区的典型特征线,其提取结果是构建地表空间分布式水土流失过程模型的基础.本文提出了基于优化地貌特征和纹理信息的面向对象沟缘线自动提取方法,即通过构建适宜的地形因子和纹理信息,利用地物的几何结构、地形纹理和相邻像元差异性的关系,采用面向对象多尺度分割技术,基于决策树分类的方法提取沟缘线.选取沟缘线发育典型的黄土高原地区,以1:10 000的DEM为数据源,确定了最优的分割参数和分类特征.相对于人工识别的沟缘线,该方法提取的结果在4个像元缓冲范围内为90%,绝对误差均值为2~3个像元,最大误差为4~6个像元.通过与基于坡面形态特征及汇水过程特点的提取算法进行对比,可知该方法克服了传统从形态特征出发的自动提取结果出现大量噪声的缺陷,提高了沟缘线提取精度,位置准确性增强,为黄土高原大范围宏观地貌分异研究提供了有效的方法和途径.【期刊名称】《农业机械学报》【年(卷),期】2019(050)001【总页数】7页(P285-291)【关键词】黄土高原沟壑区;沟缘线;数字等高模型;面向对象;灰度共生矩阵【作者】LUO Zhidong;LIU Erjia;QI Shi;YAO Zhanjun【作者单位】;;;【正文语种】中文【中图分类】P2830 引言黄土高原在长期流水侵蚀下,形成支离破碎、沟壑纵横的黄土地貌景观。
沟缘线作为沟间地(正地形)和沟谷地(负地形)的分界线[1],是切沟、冲沟最为发育的部位,影响物质与能量传输过程,造成正负地貌单元在土壤类型、地表组成、地貌特征、侵蚀营力等方面产生巨大差异[2-3]。
研究其空间分布及变化特征有助于全面分析黄土高原地貌演变情况和衡量地表侵蚀状况[4-5],为制定区域水土保持规划、水土保持措施布局及土地覆被调查奠定数据基础。
黄土高塬沟壑区水土流失综合治理措施
黄土高塬沟壑区水土流失综合治理措施1. 引言1.1 研究背景黄土高原是中国重要的生态脆弱区域之一,也是水土流失问题比较突出的地区之一。
随着人口增长、农业生产水平提高以及自然环境恶化,黄土高原沟壑区水土流失问题日益严重化。
水土流失不仅导致土壤贫瘠、植被减少,还直接影响当地的生态环境和农业生产。
开展黄土高原沟壑区水土流失综合治理研究具有重要的理论和实践意义。
当前,我国政府部门和科研机构对黄土高原沟壑区水土流失问题进行了大量的研究和探索,但仍存在一些问题,如治理效果不明显、措施不够全面等。
有必要对黄土高原沟壑区水土流失综合治理进行深入研究,总结经验和教训,提出更有效的治理措施,为实现生态文明建设和可持续发展提供参考和借鉴。
【研究背景】已经成为当前学术界和决策者关注的焦点问题之一。
1.2 研究目的研究目的是深入探究黄土高原沟壑区水土流失问题的根本原因,分析当前综合治理措施的不足之处,提出改善和加强水土流失治理工作的具体对策和措施。
通过研究,旨在为进一步完善黄土高原沟壑区水土流失综合治理工作提供科学依据和技术支撑,促进该地区水土资源的可持续利用和生态环境的整体改善。
本研究的目的在于深入调查研究,为政府决策提供可靠的依据和参考,为相关部门制订更为科学的水土流失治理政策和措施提供支持,为黄土高原沟壑区的生态环境保护和可持续发展贡献力量。
通过对黄土高原沟壑区水土流失综合治理措施的研究,旨在找到综合治理策略,最大程度地减少水土流失对沟壑区的危害,实现生态环境的保护和修复。
1.3 研究意义黄土高塬沟壑区水土流失是一个长期存在且严重影响生态环境和人类生活的问题。
在这一背景下,进行黄土高塬沟壑区水土流失综合治理的研究具有重要意义。
加强对黄土高原沟壑区水土流失问题的研究,有助于深入了解该地区水土流失的成因和发展规律,为科学制定针对性的治理措施提供理论依据。
有效治理黄土高塬沟壑区水土流失,可以提高该地区的生态环境质量,保护土壤资源,维护生态平衡,促进可持续发展。
基于DEM的黄土沟谷横剖面形态特征研究——以宜君、延安、绥德为例
沟谷线位置沟谷深度推导过程如下:当 dl < dr
时,由 △A' B'G~△D'C'G ,△A' B'G~△E' F'G ,得
( ) ( ) A' B'
C' D'
=
B'G B'G + B'C'
,EA''
B' F'
=
B'G B'G + B' F'
,
( ) ( ) A' B' × B'C'
A' B' × B' F'
基于 DEM 的黄土沟谷横剖面形态特征研究
——以宜君、延安、绥德为例
周毅 1,2,王泽涛 1,2,杨锋 3
(1.陕西师范大学地理科学与旅游学院,陕西 西安 710119;2.地理学国家级实验教学示范中心,陕西 西安 710119; 3.北京师范大学地理科学学部遥感科学与工程研究院,北京 100875)
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地理
图中字母为沟谷剖面参数具体含义见表 2
图 2 沟谷横剖面示意图
Fig.2 Dimensions of loess gully cross-section
左、右侧横剖面被侵蚀的面积 sl、sr 的计算过
程为:将沟谷横剖面 ABCD 微分为无数个矩形 rj (DEM 最小栅格单元),矩形宽为 DEM 的分辨率 (5 m),矩形高为对应栅格单元沟深 hi,因此有
s = 5∑hi
(1)
左、右侧横剖面被侵蚀的部分 AEF 、DEF 的面积
Sl 、Sr 为对应左、右半横剖面 ABFE 、DCFE 部分 面积与对应左、右侧未被侵蚀的面积 Sbl 、Sbr 之差 (图 2)。
DEM支持的黄土丘陵沟壑区地被遥感分类方法
DEM支持的黄土丘陵沟壑区地被遥感分类方法
李小曼;王刚
【期刊名称】《水土保持研究》
【年(卷),期】2013(20)3
【摘要】DEM支持的黄土丘陵沟壑区地被遥感分类方法的提出,目的是解决由于受到复杂地形影响,遥感影像地被分类精度低且不具有地形特征的问题。
在分类预处理过程中利用基于PCA的方法复原阴影区域的信息,可以减少大量阴影造成的影响。
分类时对分布在不同地形区域的相同地被选取不同的样本,利用Bayes分类进行土地覆盖分类。
根据正负地形特征和剖面曲率将DEM划分为梁峁地、沟坡地、沟底地。
分类后使用最小面积原则的滤波方法对土地覆盖分类图与土地类型分类图进行处理,并以土地类型边界为标准进行图斑的叠加重组。
该方法将光谱特征与空间地形信息相结合,得到的分类结果精度有所提高且带有地形信息,充分体现了黄土丘陵沟壑区地被分布的实际情况,增强了分类结果的实用价值。
【总页数】5页(P110-114)
【关键词】黄土丘陵沟壑区;遥感影像;DEM;地被分类;地形分类
【作者】李小曼;王刚
【作者单位】武警工程大学
【正文语种】中文
【中图分类】TP751.1
【相关文献】
1.黄土丘陵沟壑区遥感影像信息面向对象分类方法提取 [J], 买凯乐;张文辉
2.豫西黄土丘陵沟壑区植被恢复与重建模式探讨——以三门峡城郊黄土丘陵沟壑区为例 [J], 裴卫国
3.地形复杂地区遥感图像分类方法应用研究——以黄土丘陵沟壑地区坡耕地遥感调查为例 [J], 刘咏梅;杨勤科;温仲明
4.基于多源遥感的土地利用动态监测图像分类方法研究——以陕北黄土丘陵沟壑区为例 [J], 刘咏梅;李锐;杨勤科
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基于DEM的黄土高原沟谷节点分形特征研究
基于DEM的黄土高原沟谷节点分形特征研究苟娇娇;王飞;罗明良;邹宝裕;白雷超;谭壮【期刊名称】《水土保持学报》【年(卷),期】2016(30)3【摘要】以ASTER GDEM为主要数据源,在黄河中游多沙粗沙区提取22个小流域的沟谷节点(channel junctions,CJs),采用计盒、关联维2种方法对比研究CJs 分形特征,并讨论其分形的内涵与影响因素;基于CJs分形特征的聚类分析,探讨样区的侵蚀程度差异。
结果表明:(1)黄土高原CJs分形特征明显,不同分形方法度量的几何维数变化相同,盒维数大的样区关联维数也大;(2)CJs分形特征与黄土地貌的发育相关,不同地貌类型呈现出不同的分形维数;但2种分形方法度量出的分维值差异均能与地貌类型保持对应,分形维数排序为:黄土梁峁状丘陵沟壑>黄土破碎塬>黄土梁状丘陵沟壑>黄土塬>黄土山地>黄土峁梁状丘陵沟壑>黄土风蚀沙丘;(3)依据CJs 盒维数、关联维数对样区进行聚类分析,结果表明22个样区划分为4种类型,大致对应剧烈侵蚀区、强烈侵蚀区、中度侵蚀区、轻度侵蚀区。
研究表明分形方法能较好的刻画黄土高原不同地貌沟谷节点特征,并能在一定程度上反映沟谷侵蚀状况。
【总页数】6页(P109-114)【关键词】沟谷节点;盒维数;关联维;黄河中游多沙粗沙区;DEM【作者】苟娇娇;王飞;罗明良;邹宝裕;白雷超;谭壮【作者单位】中国科学院水利部水土保持研究所;西华师范大学国土资源学院;南京师范大学地理科学学院【正文语种】中文【中图分类】TP343【相关文献】1.基于DEM的沟谷分形分维研究 [J], 熊波;陈学华;刘艳峰2.基于DEM的沟谷网络节点水流累积量研究 [J], 李军锋;李天文;汤国安;刘学军3.基于地貌结构与汇水特征的沟谷节点提取与分析——以陕北黄土高原为例 [J], 朱红春;汤国安;吴良超;钱柯健4.基于DEM的陕北黄土高原典型地貌分形特征研究 [J], 蔡凌雁;汤国安;熊礼阳;Kamila Justyna Lis;谢婷;李亚平5.基于DEM的黄土高原沟谷提取汇流阈值自适应研究 [J], 巫晓玲;熊礼阳;胡二乐;卢庆辉因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
黄土塬区三维地震勘探技术难题和解决方法
黄土堀区三维地震勘探技术难题和解决方法阮少华(甘肃煤田地质局综合普查队,甘肃天水741000)摘要:三维地震勘探野外资料的采集是三维地震勘探的基础,但是黄土嫄区特殊的地质条件给野外采集带来了诸多限制。
黄土嫄区地形高差变化大,冲沟发育较多,黄土层较厚、疏松干燥等因素,导致地震波衰减快、彳顽干扰严重、信噪比低。
总结多年在陇东黄土嫄区的地震勘探经验,提出了黄土嫄区三维地震勘探野外采集技术难题和解决方法,并通过实例证明所采取的措施行之有效,可为同类地区三维地震勘探提供参考。
关键词:巨厚黄土嫄区;三维地震勘探;野外采集;技术难题;解决方法中图分类号:F406.3;TD166文献编制码:B文章编号:1008-0155(2019)16-0071-01野外资料的采集是三维地震勘探的基础,只有得到高信噪比、高分辨率、高保真度的原始资料,才能保证地质任务的完成%结合陇东黄土塀区的地震地质条件及二维地震勘探情况,对巨厚黄土嫄区三维地震勘探的技术难点及应对措施展开以下研究。
1主要技术难点1.1激发问题勘巨厚黄土嫄区黄土覆盖厚度达200m以上,松散干燥、潜水位深,对地震波的衰减吸收极为强烈,药量小时能量释放在浅部地层,对于该区深部煤层来说,很难取得有效波,因此需要大药量激发,但由于激发岩层疏松,抗压能力低,当药量较大时易发生永久性形变,使大部分能量消耗在浅部岩层中,且造成表层各干扰波能量增强鷺1.2接收问题由于勘探地形复杂,冲沟发育,同_道内的检波器埋置在同一高程上较困难。
且区内居民点较多,使得炮点及检波点不可避免的偏移。
2采取的应对措施2.1激发问题针对黄土层厚度较大的问题,激发时采用多井组合,单井小药量,总体多井大药量的组合井激发方式,组合井间距3m~5m(一般不低于爆炸震源的爆炸半径)。
单井小药量保证了激发的高频弹性波,根据公式f=a Xv/r(f为激发频率,a为常数,v为激发介质速度,r为爆炸半径),地震波的传播频率与爆炸半径成反比,因此爆炸半径越大地震波频率越小;而多井组合,又能提高弹性波的能量,增加弹性波的弹性撞击与弹性压缩,因此可以保证目的层反射波的能量和高频信号吧2.2接收问题针对巨厚黄土塀区复杂的地形条件及地表条件,在沟谷、冲沟等地形起伏较大地段,检波器一般釆用堆置埋放,能够达到单炮目的层清晰的效果;在黄土嫄上,地形虽然相对平缓,但区内居民点较多、人流量大,检波器线性组合时干扰明显增强,因此,在黄土堀上检波器也采用堆置埋放,能够提高施工效率和施工质量。
黄土高塬沟壑区水土流失综合治理措施
黄土高塬沟壑区水土流失综合治理措施
黄土高塬地区是中国西北地区的典型地貌特征之一,因为地势较为险峻,土壤覆盖不足,易于发生水土流失的问题。
为了保护这一宝贵的生态环境,综合治理措施必不可少。
下面将介绍几种常见的水土流失综合治理措施。
合理的农田规划和耕作措施是水土流失治理的关键。
在黄土高塬地区,应尽量减少耕
地的开垦面积,合理布局农田,控制坡度,减少地面水流的冲刷力和速度。
采取保护性耕
作措施,如轮作休耕、耕种间作、地膜覆盖等,能够有效保护土壤的肥力和结构,减少水
土流失风险。
植被的恢复和保护也是重要的综合治理措施。
植被能够减轻水流对土壤的冲击,保持
土壤的稳定性。
在黄土高塬地区,应大力推广植被恢复和保护工程,在适宜的地区种植乔木、灌木等树木,适当放牧,合理利用草场资源,防止过度放牧引发的水土流失问题。
加强水土保持设施的建设也是必要的措施之一。
在黄土高塬地区,可以采取建设沟渠、沟壑坝、边坡护坡等工程措施,有效防止土壤的冲刷和侵蚀。
在农田中,采用梯田和排水
沟的建设,能够减少水流冲刷力,保持土壤的稳定。
科学利用水资源是水土流失治理的关键。
黄土高塬地区的水资源较为贫乏,科学利用
水资源至关重要。
通过修建水库、引水渠等工程,储备水源,建设抗旱输水系统,提供农
田的灌溉用水,减少土壤的干旱程度,防止干旱引发的水土流失。
黄土高塬地区的水土流失治理需要多种综合措施的配合。
只有在坚持科学规划、植被
恢复、水土保持设施建设和科学利用水资源等方面都得到有效的落实,才能够更好地保护
这一宝贵的生态环境。
黄土高塬沟壑区水土流失综合治理措施
黄土高塬沟壑区水土流失综合治理措施黄土高塬沟壑区是我国分布较为广泛的地貌类型之一,这一地区不仅地势起伏较大,而且土质疏松,极易发生水土流失。
水土流失不仅导致了土地肥力的下降,还对当地的生态环境造成了严重的影响。
开展黄土高塬沟壑区水土流失综合治理工作,是当前亟需解决的一项重大问题。
为了有效治理黄土高塬沟壑区的水土流失问题,需要采取一系列综合治理措施。
下面我们就来详细介绍一下这些措施。
一、水土保持措施1.退耕还林还草黄土高塬沟壑区多年来地力下降,退耕还林还草是解决黄土高塬地区水土流失最有效的途径。
通过大面积实施退耕还林还草,可以有效稳固土壤,减少水土流失。
2.梯田治理对于黄土高塬沟壑区来说,梯田是一种有效的水土保持措施。
通过修建梯田,可以有效防止土壤被冲刷,减缓水土流失的速度。
3.建设排水系统对于沟壑地区来说,排水系统的建设十分必要。
通过合理设计排水系统,可以有效减少地表径流,改善土壤水分条件,减缓水土流失的发生。
二、农业生产措施1.合理施用有机肥在黄土高塬沟壑区,土壤肥力的下降是导致水土流失的主要原因之一。
合理施用有机肥可以有效提高土壤肥力,增加土壤持水能力,减少水土流失。
2.推广保护性耕作保护性耕作是一种可行的农业生产措施,通过在农田表面覆盖秸秆或塑料膜等保护层,可以有效减少水土流失。
3.发展水旱耕种在黄土高塬沟壑区,推广水旱耕种是一种有效的农业生产措施。
在适宜条件下,可以种植水稻、莲藕等作物,有效减少水土流失。
三、生态环境建设措施1.固沙造林在黄土高塬沟壑区,固沙造林是非常重要的生态环境建设措施。
通过种植沙障林和白刺等植物,可以有效固定沙地,减少风蚀和水蚀,有效防止水土流失。
2.生态修复在水土流失严重的地区,可以通过生态修复措施,恢复当地的生态系统平衡,有效减少水土流失。
3.建立自然保护区对于黄土高塬沟壑地区来说,建立自然保护区对于保护当地的生态环境十分必要。
通过划定自然保护区范围,可以限制人类活动对生态环境的破坏,促进当地生态环境的恢复。
基于不同精度DEM的黄土丘陵沟壑区地形指标提取误差分析
基于不同精度DEM的黄土丘陵沟壑区地形指标提取误差分析贾志成;杨光;杨国苑
【期刊名称】《安徽农业科学》
【年(卷),期】2008(036)005
【摘要】在宁夏盐池县南部黄土丘陵沟壑区以1:5万和1:10万地形图制作的DEM为研究对象,以ARC/INFO地理信息系统软件为基本技术平台,分别提取了地面坡度及坡向、平面曲率、剖面曲率4个地形指标,并进行了对比分析.结果表明,2种精度DEM在黄土丘陵沟壑区地形指标的提取上均存在不同程度的误差.最后提出了运用负地形法从DEM提取平面曲率的方法.
【总页数】3页(P2147-2148,2156)
【作者】贾志成;杨光;杨国苑
【作者单位】沈阳农业大学水利学院,辽宁沈阳,110161;北京林业大学水土保持学院,北京,100083;沈阳农业大学水利学院,辽宁沈阳,110161
【正文语种】中文
【中图分类】S126
【相关文献】
1.基于DEM的坡向提取算法对比分析——以黄土丘陵沟壑区的研究为例 [J], 陈楠;王钦敏;汤国安
2.基于ASTER GDEM数据的黄土丘陵沟壑区流域信息提取研究 [J], 黎雅楠;武丹
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5.不同比例尺DEM提取地面坡度的精度研究——以在黄土丘陵沟壑区的试验为例[J], 汤国安;杨勤科;张勇;刘咏梅;刘新华
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从规则格网 DEM 中提取沟谷网络的方法研究
从规则格网 DEM 中提取沟谷网络的方法研究贺晓晖;陈楠【摘要】对 TauDEM 软件提取沟谷网络的方法进行了研究。
以某地区1∶1万地形图为基础数据生成适宜分辨率的规则格网 DEM 数据;运用 TauDEM 5.0软件对 DEM 数据进行洼地填充、水流方向计算、汇流累积量计算;通过沟谷高差统计分析确定汇流累积量的临界值,提取出该地区最佳沟谷网络,并与 ArcGIS 水文分析模块提取的沟谷网络进行了比较。
研究表明,该方法提取的沟谷网络比较精细,伪沟谷较少,提取效率也明显较高,同时减少了反复实验获取合理阈值受主观因素的影响。
%This paper studied the method of extracting stream networks using TauDEM software.Firstly,regular grid DEM data was generated with appropriate resolution taking the source data from topographic maps with the scale 1 :10 thousand. Secondly,depressions in DEM were filled,flow directions and flow accumulation were calculated using the software TauDEM5. 0.Finally,the thresholds of the flow accumulation were determined by stream drop analysis and statistics,and the best valley network of this region was extracted and compared with the extraction results by the hydrological analysis module of ArcGIS. This research shows that the extracted stream networks using this method is fine,the pseudo valleys are less,the efficiency of extraction is significantly higher,and at the same time,the influence of subjective factors in the repeated experiments for obtaining reasonable thresholds are reduced.【期刊名称】《遥感信息》【年(卷),期】2015(000)001【总页数】5页(P134-138)【关键词】DEM;TauDEM 软件;汇流累积量阈值;沟谷提取【作者】贺晓晖;陈楠【作者单位】福州大学福建省空间信息工程研究中心,福州 350002;福州大学福建省空间信息工程研究中心,福州 350002【正文语种】中文【中图分类】P208Key words:DEM;TauDEM software;threshold for flow accumulation;valley extraction数字高程模型(简称DEM)通过有限的高程数据实现对地形表面的数字化模拟。
DEM数据洼地填充
DEM数据洼地填充水文分析是DEM数据应用的一个重要方面,利用DEM生成的集水流域和水流网络数据,是大多数地表水文分析模型的主要支撑数据。
基于DEM的地表水文分析的主要内容,是利用水文分析工具,提取相关模型所需的水流方向、汇流累积量、水流长度、河流网络(包括河流网络的分级等)数据,以及对研究区的流域进行分割等。
DEM 被认为是比较光滑的地形表面模拟,但是由于内插的原因及一些特殊地形(如喀斯特地貌)的存在,往往使得DEM表面存在着一些凹陷的区域。
这些区域在进行水文分析时,由于低高程栅格的存在,容易得到不合理甚至错误的水流方向,因此,在进行水文分析的计算之前,应该首先对原始DEM数据进行洼地填充,得到无洼地DEM。
图1 研究区域Dem数据ArcGIS软件为我们提供水文相关分析的工具,其中Fill工具是用来进行洼地填充的。
在应用Fill工具对DEM数据进行洼地填充分为两种情况:一种是我们可以对所有洼地进行填充得无洼地DEM;另外一种是我们可以根据实际情况,设置洼地深度的填充阀值来进行填充,得到比较结合实际的DEM数据。
图2 Fill工具在进行设置填充阀值的DEM填充时,我们首先要计算洼地的深度。
计算洼地深度时,首先我们应用Flow Direction工具,计算DEM的水流方向;然后应用Sink工具计算得到研究区域洼地;第三步,应用WaterShed工具计算每个洼地贡献的区域;第四步,应用Zonal Statistic工具计算每个洼地贡献区域的最低高程;接下来应用Zonal Fill计算每洼地贡献区域出口处的最低高程;最后应用Rester Calculator计算出洼地的深度。
整个过程的计算流程图如下:图3 洼地深度计算模型图根据得到的洼地的深度,可以设置洼地填充阀值,然后在ArcMap中利用工具箱中的Fill 工具对Dem中的洼地进行填充。
图4 无洼地填充Dem数据图5 洼地深度大于8m的洼地填充Dem数据完成填充后,即可得到比较结合实际的DEM数据。
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的伪沟谷。
■
图 2 山体 阴影晕渲图
2 实 验 方 法
2 1 实验 样 区与 数 据 .
图3 ;流 累积量 图 1 2
实验样 区位 于陕西省 淳化县城 西北部 泾河 中游 地 区, 黄土 塬及残塬为主要地貌类 型 , 塬面地 形平 缓 , 但被 诸 多大沟 谷深
f 实验样区的等高线图 a 1 C 采用坡面流方法提取 的原始沟谷 网络 o )
域的; 流 累积量值减小 , 1 2 最终可有效地 消除伪 沟谷 , 到理想的实验 结果。 得 [ 中图分类号 ]P 3 . 215 [ 文献标识码]A [ 文章编号 ]10 0 4 (0 10 0 3 0 0 0— 9 1 2 1 )8— 0 6— 3 值 的选取 , 一般说来 , 当该 阈值 变大时 , 所提取 的沟谷网络结 果数量会变少 。李俊 、 陈涛 等以 陕北黄 土高 原为 研究样 区, 研 究 了沟壑 网络 提取 中汇流 累积 量 阈值 的选 取依 据 ” 。但 是, 对于黄土塬 、 黄土残塬 等地 区 , 由于 大量 平地 的存 在 , 图 试 仅 仅通 过调整汇流累积量 阈值来 消除伪 沟谷 是不可行 的。图 2 为 D M数据 的山体 阴影晕渲 图, E 可以看 出 A点处于沟谷 中 , 而
B点处 于塬 面平坦 区 ; 对应于水流路 径汇流 累积量 图 3 B点 的 , 汇流累积量值却 大大 高于 A点 。由此可 见 , 在黄土塬 、 黄土残
1 问题 的提 出
沟壑密度是反映 黄土高 原地 区地 面受侵 蚀程 度重 要 的区 域水土流失 因子 , 在该地 区的土壤 侵蚀 与侵 蚀产沙研 究 中得 到
沟谷 出现 。以上 问题 的出现 , 给黄土高原地 区沟壑密度 的
塬等存 在大面积平坦 区域 的地 区, 可能存 在合 适 的阈值 , 不 使 得提取的沟谷网络既包含较小的沟谷 , 又不存在伪沟谷 。
如上所述 , 在平原 台地 地 区 ( 如黄土塬 面 ) 由于大 量平坦 ,
区域的存在 , 使得 当采用坡面流模拟 方法进行 沟谷提取 时会产 生大量伪沟 谷 , 且无 法通 过 调整 汇 流 累积 量 阈值 来 消除 。因 此, 急需 寻求一种简单而有效 的解决方法 。
据计算 的沟壑 密度 为 2 0 i k 二者 的差异是相 当明显 的 。 . 5k / i , n n 由手动勾绘得 到的沟谷 网络 , 相应 的沟壑 密度 为 0 9 m k .2k / m ,
于黄土台塬 、 黄土残塬 的样 区进 行附加 实验。附加实 验样 区的
图 1 伪 沟谷 示 意
影 响提 取 沟 谷 网 络 结 果 的 关 键 因 素 是 汇 流 累积 量 阈
[ 金项 目]国家 自 基 然科学基金项 目( 90 3 , 8 14 ) 4 35 14 0 18 0 0
基本情况如表 l 所示。
切割裂 , 平均海拔 1 4 . 相对 高差 3 0m, 面平均 坡度 5 0 m, 0 4 9 塬 为 81, . 。 面积 10k 1 m×1 m) 0 m (0k 0k 。此外 , 实验 中为了对 比 文 中提出 的实验方法消除伪沟谷 的效果 , 还选 取 了地 貌类 型属
・
3 6・
中国水土保持 S C 0 1 WC 2 1 年第 8期
黄 土 塬 区 D M 水 文 分 析 E 中消 除地 面 伪 沟 谷 的 方 法
赵 明伟 , 国安 , 汤 李发 源
( 京 师范大 学 地 理科 学学 院 , 苏 南京 204 ) 南 江 106
[ 关键词 ]D M; E 水文分析 ; 沟谷 ; 伪 消除 ; 重矩 阵; 权 黄土塬区 [ 摘 要 ]当前基 于 D M的 沟谷 网络提取方法 , E 往往造成平原 、 台地地 区有大量的伪沟谷 出现。以位 于陕北的黄土塬 区
正确提 取以及水 文分 析的有效进行 , 都带来 了很大的困难。 图1 为实验样 区水文分 析 中存 在 的伪沟谷 示意 图 , a 为 () 实验样 区的地形 等高线图 , b 为该地 区采 用坡面 流方 法提取 () 的沟谷网络 , 比可 以发 现 , 始提取 的沟谷 网络 中存在 大量 对 原
了广泛 的应用 -] 目前 , 同学 者提 出了不 同的提取沟壑 网 3。 不
络 的方 法 一 其 中基 于 D M 的坡 面流模 拟方 法 因为数据 来 , E 源广泛 、 方法简单 、 法稳 定性 高而 得 到普遍应 用 。这 一方 法 算 根据水文学坡面流模型来判别水流 路径 , 首先对地 面洼地进 行 填充 , 构建无洼地 的连续地 面 J并 根据每 一个栅 格单 元与 相 , 邻单元之 间的最 陡坡 度 , 别求 取 沿水 流路 径 的汇 流 累积 量 识 值, 再选择适当的汇流累积量 阈值来 确定河 网。该 方法可 以直 接生成连续 的河 网。但是 , 计算 格 网单元 流量 累积 量值 时 , 在 本不会产生地 面径流 的平坦地 区 ( 如黄 土塬 面等 ) 例 也将产 生 很 大的汇流累积量值 , 从而造成提取沟 谷网络 时会 有大量 的伪
赵 明伟等法 E
表 1 附加 实 验 样 区概 况
・ 7・ 3
文提 出的消 除伪 沟谷 的方法 可 以有效 去除平 坦塬 面 上的 伪沟
谷, 并且细小 的沟谷 以及 平坦 的大 沟谷都 得 到 了很 好 的保 留 ;
根据处理结果计算 的沟 壑密度 为 1 0 m k 2 而根 据原 始数 .6 k / m ,