涪江上游流域地貌特征及其对断裂活动性的响应

对涪江上游流域地貌特征及其与断裂活动的相关性进行分析,有助于深入理解青藏高原东缘晚新生代以来的地貌演化过程,也可为该区域构造活动和河流发育历史研究提供参考依据。基于经空间叠加处理的海拔高程数据和地势起伏度数据,在涪江上游流域划分出15种地貌形态组合,在此基础上结合区域断裂活动状况,从研究区地貌类型、海拔高程、地势起伏度、干流下切深度、河道水平扭错等方面探讨流域地貌特征对断裂活动性的响应,结果表明:(1)虎牙断裂和龙门山断裂带逆冲活动驱动区域性间隙抬升使中海拔地貌区成为涪江上游流域地貌类型的主体;(2)虎牙断裂逆冲作用导致位于上盘的西侧块体具有更高的隆升幅度和海拔高程,并加剧了外营力侵蚀,形成了相对较高的地势起伏形态;龙门山断裂带三条主干断裂的上盘叠瓦式向上推移,使虎牙断裂东侧区域海拔高程和地势起伏度均自北向南逐级降低;(3)涪江上游流域一系列逆断层的差异活动导致位于断裂上盘区域的河道下切深度、下切速率总体上大于下盘区域。涪江干流对流经区域地表的切割,内、外营力的贡献比值大致为1.95∶1;(4)横跨断裂的涪江河道因断裂平移走滑而沿断裂走向发生同步弯曲,龙门山断裂带的区域性右旋作用使涪江干流及其支流的流向在龙门山地区发生系统性转变。     

基于DEM数据的北天山地貌形态分析

基于SRTM3-DEM数据,运用GIS空间分析技术,通过面积-高度积分、地形高程(平均高程、最大高程、最小高程)、地势起伏度及地形剖面线方法,对北天山的地貌特征进行了初步分析。结果表明,北天山山势险峻并且呈NW-SE走向,显示天山受南北向水平挤压隆升作用。近S形的面积-高度曲线、偏高的面积高度积分值表明北天山地区处于构造活跃时期,地貌发育属壮年期的早期阶段。地形高程剖面线揭示了北天山存在3级夷平面地貌特征,地势起伏度变化幅度最大地区则是受陆内挤压构造应力影响地形抬升最强的地区。     

基于DEM的长江第一弯地区地貌因子特征

利用数字高程模型(DEM)对金沙江拖顶-三江口段的宏观地貌参数、河流地貌发育特征、地质构造背景进行系统的综合分析,发现区内地势起伏非常显著,边缘区表现出高坡度、高起伏的特征,而中部地区坡度和地形起伏度相对较缓,研究区的坡度、起伏度具有先增后减的特征;金沙江干流东侧各支流发育程度明显低于西侧;晚新生代以来构造带的快速抬升及差异下降导致了以石鼓为界的金沙江上下两段水系发育程度迥异,下段多数支流表现出纵比降偏大的低发育特征。通过对金沙江上游河段的地貌参数定量分析,为本区域的地貌历史、古环境演化提供重要的科学依据和视角。     

天山北麓流域面积高度积分特征及其构造意义

提取了天山北麓河流水系流域的常规地貌计量指标（盆地大小、面积和高差）以及面积高度积分,通过对流域面积高度积分曲线形态特征、面积高度积分值的分析,结合区域地质构造活动,探讨了面积高度积分对板内再生造山带新构造活动的指示意义以及天山北麓流域的地貌发育过程。研究表明,北天山流域的次集水盆地面积高度积分与次集水盆地的面积和高差都没有相关性,堆积作用和轻微构造抬升作用都会影响冲积扇区次集水盆地,使其面积高度积分值偏高。河流面积高度积分曲线形态和面积高度积分值在空间分布上的差异,反映了天山北麓3排逆断裂褶皱带的不同的构造活动特征。面积高度积分曲线的循环形态特征,揭示了强烈构造运动与河流剥蚀作用影响面积高度曲线形态发育的动态演绎过程。     

河南溹须河流域更新世地貌演变及机制分析

由于同区域密集分布的史前聚落与早期城址密切相关,河南溹须河流域地貌演化研究近年来备受关注。但早期研究侧重于宏观时空尺度下的地貌特征描述,地貌类型划分与演化特征分析不够细致,使得后续研究进展困难。根据野外调查并结合相关文献,对溹须河流域更新世地貌特征与演化作了较为细致的分析,对各类地貌的面积与比例进行量算,并对地貌演变的作用机制进行评述。结果显示,新构造运动控制着区域宏观地势的形成,其对区域东部沉陷和西部抬升具有决定作用。第四纪频繁的气候波动强烈影响着区域水流的强度与频率,并以堆积、侵蚀等不同形式对以河流地貌为主的溹须河流域现代地貌的形成起到重要的修塑作用。在构造、气候等作用下,溹须河流域现代地貌逐渐形成。尽管溹须河流域的地貌框架形成于燕山运动时期,但在构造、气候等内营力、外营力的共同作用下,区域当前的地貌特质逐渐构成,而且依然处于持续的演变当中。     

基于SRTM DEM的滇中地区地貌形态研究

研究以90 m分辨率SRTM DEM(Shuttle Radar Topography Mission Digital Elevation Model)作为数据源,利用ArcGIS 10.2和SPSS软件对滇中地区的高程和地势起伏度进行提取分析,开展滇中地区地貌形态研究,主要结论如下:(1)运用均值变点法,求取出适用于滇中地区地势起伏度计算的最佳统计单元为2.074 km~2;(2)根据已有研究所得出的高程和地势起伏度划分标准,建立滇中地区地貌形态分级指标体系,最终得到13种地貌形态分类结果,并完成了滇中地区地貌形态分布图的绘制。研究结果表明,研究区内各地貌形态分布广泛,整体地貌形态较为破碎,地貌类型分布与主要构造运动分布相一致。     

三工河流域地貌形态要素及其对环境的影响

地貌是地球表层系统中最重要的组成要素之一,并在一定程度上控制着其他生态与环境因子的分布与变化。在干旱区地貌对环境的影响更严重,是流域环境变化与区域发展研究不可忽略的因素。运用GIS的空间分析功能,在Arc GIS软件中对三工河流域DEM数据进行处理,得到海拔高度、坡度、坡向、地势起伏度四个地貌形态要素图,经过统计分析得出:海拔<1 000 m的低海拔地区占整个流域面积的61.34%;坡度平缓的地区(≤3°)占整个流域总面积的57.06%;西北坡向面积占整个流域总面积的26.62%;地势起伏度<20 m占整个流域面积的39.73%。利用GIS技术对流域地貌形态特征进行定量分析,并结合ETM卫星影象、野外调查,探讨地貌形态要素对环境的影响,为深入分析地貌环境特征对环境的影响奠定了基础。     

地貌形态指数反映的青藏高原东北部宛川河流域新构造活动

宛川河为黄河的一级支流,位于青藏高原东北部的兰州盆地东部.该区域历史时期曾发生多次6级以上地震.以DEM数据为基础,通过河流水系分析和地貌形态指数的计算,讨论了区域新构造活动特征.山前曲折度指数(SMF)在宛川河北为1.03~1.18,在兴隆山北前缘为1.83~2.88;河谷宽高比指数(VF)在宛川河北部为0.36~2.34,在南部的兴隆山为0.55~13.SMF与VF值的大小和分布特征表明研究区新构造活动活跃,且宛川河以北(前人推测有断层存在)新构造活动的活跃程度更高.流域盆地非对称性指数(AF)在宛川河北部东南端的异常揭示存在掀斜断块和褶皱运动;结合裂点分布和沟谷错断等地貌特征,发现宛川河北正断裂的东南端也存在西北--东南向走滑活动.     

基于变点分析法提取地势起伏度——以青藏高原为例

以青藏高原区域大尺度SRTM3-DEM为数据源,运用GIS的窗口递增分析法依次计算2×2、3×3、4×4、5×5、…、32×32窗口下的地势起伏度,然后采用均值变点法科学的分析平均地势起伏度的最佳统计面积并进行分级分析,得出实验区最佳分析窗口面积为1.17 km2,地势起伏度可分出八级,其中小起伏山地分布最广。高原边缘的地势起伏度普遍较大主要是由于构造运动与河流朔源侵蚀作用强烈;而高原内部地势较为平缓,冰川、冻土作用下的侵蚀搬运可能对地势起伏的影响更大。     

澜沧江-湄公河流域人口分布及其与地形的关系

基于90 m×90 m数字高程模型(DEM)和1 km×1 km的人口密度栅格数据,采用GIS空间分析与数理统计方法,研究了澜沧江-湄公河流域的人口分布格局及其与高程、坡度、坡向和地形起伏度的关系。结果表明:1.澜沧江-湄公河流域人口分布呈北疏南密的基本格局,人口最为密集的区域位于南端的湄公河三角洲,源头杂多县则是大片无人区;2.澜沧江-湄公河流域人口密度随海拔由低到高经历了一个急降缓升又下降至尖灭的变化过程,人口总量随海拔呈现倒指数增长变化;3.澜沧江-湄公河流域80%强的人口集中分布在坡度≤2°的平坦区域,当坡度达到38°时,人口累积曲线趋于平稳;4.澜沧江-湄公河流域各坡向人口分布较为均衡,坡向对人口分布的影响不显著;5.澜沧江-湄公河流域人口密度与地形起伏度成倒指数关系,地形起伏度对人口分布的影响较为显著,流域内大部分人口分布于低起伏地区。     

长江源地区通天河段水系格局演化与构造活动的关系

青海玉树地区长江源区通天河段构造运动活跃,地震频发,如2010年曾发生7.1级地震;该地区分布有黄河、雅砻江、澜沧江等水系上游河网,水系呈直角状、倒勾状分布,是研究水系演化与新构造活动关系的理想区域。通过地形分析、河流水系分析和地貌指数计算,探讨了该地区水系格局演化对走滑断层相关构造活动样式的响应过程。该地区主要发育北西—南东和南西—北东两组流向的水系,其中北西—南东向河谷多为低河流比降、宽阔的不适称谷地,而南西—北东向河谷多为高河流比降、陡峭的峡谷。河流陡峭度指数（k_s）在通天河东南段为高值,在通天河流域西南段多采曲—宁恰曲流域、登艾龙曲流域、叶曲流域、巴塘河流域为低值;河流坡降指数（SL）在流域内整体差异不大,但在水系倒勾状或直角交汇区域的值高;流域高程积分值（HI）在通天河两侧大于0.45,在多采曲—宁恰曲流域、登艾龙曲流域、叶曲流域、巴塘河流域为0.15~0.45。地形、水系和地貌指数的分布特征表明该地区水系可能原为南东流向的平行水系,后期由于走滑断裂剪切作用导致河流改向、袭夺而演化为倒勾状水系。其中当江、立新乡、隆宝镇、上拉秀乡北部等地区断陷形成局部积水中心,而通天河南西—北东向细小支流如宁恰曲等由于断层东北向的逆冲抬升而溯源侵蚀加强,袭夺了原南东流向的河流。     

龙门山北段平通河流域地貌演化过程

龙门山位于青藏高原东缘,是青藏高原周缘山脉中陡度变化最大的山脉,也是全球气候和构造活动最为强烈的地区之一,因此成为研究构造、气候如何影响山脉地貌演化过程这一科学问题的良好素材。在位于龙门山北段的平通河流域,汶川地震导致该区强烈的隆升、剥蚀作用,对研究该区地貌演化过程具有重要的启示意义。通过对平通河流域基于DEM数据的地形坡度、水系分布、河流发育程度等的分析,并综合研究区构造特征和岩性特征,获得该流域不同区域的地貌演化方向,其中两个区域的地貌演化最为剧烈:1.平通河流域位于北川-映秀断裂和彭灌断裂之间的地区,未来将发生较快的隆升,地貌向高、陡的方向演化,河流下切作用使河谷两岸形成更加陡峭的地形;2.在北川-映秀断裂上盘附近地区,在构造和气候作用下侵蚀、搬运作用强烈,山体将被快速剥蚀削低,但在河谷两岸也会形成更加陡峭的地形。     

面积高度积分的面积依赖与空间分布特征

面积高度积分作为揭示区域构造相对活动性的指标,其面积依赖和空间分布两大特性会影响到它对构造活动的解释。以北天山10条河流流域作为研究区域,研究表明,在不同集流面积阈值下,天山北麓流域次集水盆地的平均面积高度积分与平均面积、平均高差都具有负相关关系。受北天山褶皱逆断裂构造带的影响,流域面积高度积分值的分布与构造带走向相一致,上游山地型次集水盆地面积高度积分值大于中游山麓丘陵型次集水盆地面积高度积分,揭示了面积高度积分存在空间分布依赖的特性。在大小不同观测尺度下,构造活动和基岩岩性差异对面积高度积分有着不同的影响。在玛纳斯河流域中,以不同集流阈值提取的不同面积大小的次集水盆地与各年代地层以及活动构造做GIS叠加分析,可以发现当集流阈值小于9km²时,面积高度积分值受到岩性与构造的双重影响,而当集流阈值大于20km²时,面积高度积分值主要反映构造活动的影响。     

大别山东南缘河流裂点成因及其地貌演化意义

河流裂点形态特征蕴含了区域河流演化的历史信息，是认识区域地貌演化、构造运动、气候变化及人类活动潜在相互作用机制的切入点。以往裂点成因研究多选择在河流演化控制因素比较典型的地区，成因分析方法也相对单一。本文以河流演化环境复杂的大别山东南缘为研究区，基于标准陡峭指数、面积高程积分、坡度-面积双对数法和降水侵蚀力等探讨区域河流裂点形成原因。研究表明：(1)研究区5条河流干流纵剖面均处于不均衡状态，发育68个裂点。(2)研究区裂点发育受到构造活动、岩性、降水等多种因素影响。构造运动特别是郯庐断裂带等的断层活动是区域裂点发育的主导因素，共形成45个裂点，超过裂点总数量的65%。(3)研究区地貌演化受到构造运动影响，区域断层活动显著，并且构造运动活跃性存在差异，山地区域构造运动活跃性高于山前盆地，西南区域构造运动活跃性高于东北区域。本研究可为复杂区域河流演化研究提供借鉴，并从新的视角进一步了解大别山地区地貌演化过程。     

祁连山东段庄浪河流域地貌特征及其构造指示意义

晚新生代以来,青藏高原北东向扩展,致使祁连山地区遭受了强烈的构造隆升,造就了祁连山地区复杂的构造格局和急剧变化的构造地貌,其典型水系流域地貌特征揭示了该地区的新构造活动和地貌演化过程。庄浪河流域位于祁连山东段,作为青藏高原北东向扩展的前缘地区,庄浪河流域的地貌参数对构造活动非常敏感,提取庄浪河流域的地貌信息,有助于揭示祁连山东段庄浪河流域地貌对构造活动的响应,及系统探讨该区地貌发育特征及其所蕴含的构造意义。庄浪河流域内及边缘发育有庄浪河断裂、天祝盆地南缘断裂、疙瘩沟隐伏断裂以及金强河-毛毛山-老虎山断裂。晚新生代以来,这些断裂仍在活动,并且控制着流域内的构造变形、山体隆升和河流水系地貌发育。本研究采用ALOS DEM 12.5 m数据,基于ArcGIS空间分析技术,通过高程条带剖面、河流坡降指标体系（K,SL,SL/K）和Hack剖面、面积-高程积分值（HI）和积分曲线（HC）等方法,对庄浪河流域地貌特征进行了初步分析。结果表明,庄浪河地区地形起伏由北西向南东递减,构造活动存在东西分异的规律;庄浪河流域内部K值、SL、SL/K、HI值西侧高于东侧,Hack剖面西侧相比东侧上凸更明显;H...     

基于DEM数据的达日断裂构造地貌研究

本文基于90 m分辨率DEM,利用Arc GIS10.1软件对达日断裂地形起伏度、条带剖面、水系等方面进行提取分析,对其构造地貌特征进行研究。从最大高差-面积比法得到最佳分析窗口为43×43,其最大高差稳定的区域范围为14.98 km2。地形起伏度在15~870 m,地形起伏度大于270 m的区域占83.89%,其中起伏度大于575 m的区域占48.50%,其地形以山地地形为主。研究区的坡度在0°~50°,并且起伏度大的区域往往坡度也比较大,其受区域构造活动性影响比较大。研究区域内山体上部有多级夷平面发育,主要夷平面是4 400 m和4550 m左右,最高海拔约为4 720 m,最低海拔约为4 100 m。研究区内水系比较发育,研究区水系密度在0~0.81 km/km2,水系流向和水系密度大致NW向,与断裂走向大致相当,故研究区的水系受断裂活动构造的影响非常大。研究区的地貌特征受活动构造影响所控制,其造成地形起伏度较大,在达日断裂的影响下,断裂上下盘的地貌特征表现出明显的差异。     

基于3S技术的长白山自然保护区湿地分类及分布研究

利用3S技术与实地调查相结合对长白山自然保护区的湿地系统进行了分类,从ALOS卫星影像提取土地覆被信息,将其与研究区的地貌、地形、水系等环境因子进行空间叠加分析,把该地区的湿地划分为2个系统、5个子系统和14个类型,并绘制出湿地分布图,研究湿地分类及空间分布特征.研究表明:1)从水平分布上看,湿地受地貌和水文影响较为明显.北坡坡度较小,易积水,沼泽湿地分布较多;南坡地势起伏较大,河网稀疏且多季节性河流.2)从垂直分布上看,沼泽湿地在山体上垂直分布特点较明显,沼泽以各种森林沼泽为主.河流湿地以长白山火山锥体为中心呈放射状分布,随海拔降低、坡度变缓而加宽.3)从景观破碎度上看,长白山自然保护区湿地总体景观破碎度较小,森林沼泽和高山苔原景观破碎度较大,受人为干扰明显.     

侯马盆地冲积扇及其流域地貌发育规律

根据从DEM数据中提取的侯马盆地冲积扇及其流域的多项地貌指标,分析了各地貌指标的空间分布规律,并通过地貌指标的空间分布曲线与山前地形高程曲线形态的对比以及地貌指标相关性分析来揭示冲积扇及其流域地貌的发育规律。结果表明,在侯马盆地相对隆起部位的冲积扇及其流域的地貌指标与在盆地凹陷部位的冲积扇及其流域的地貌指标有较大差异;流域地貌指标的空间分布受到盆地边界断层构造活动性的影响;冲积扇的发育主要受到流域规模、山前构造活动以及盆地基准面等多种因素共同的影响;流域内岩性的差异不是造成研究区域内冲积扇地貌差异的主要因素。     

基于CART决策树的双尺度流域单元地貌分类研究——以北回归线(云南段)地区为例

针对当前单一地貌划分单元造成的分类结果破碎或漏分问题,该文引入双尺度流域单元划分方法,即采用两种不同大小流域单元的组合作为地貌划分基本单元,以提高地貌划分的细分性和完整性。以30 m ASTER GDEM数据为数据源,基于最佳地形因子组合(高程、地势起伏度、坡度、坡度变率、光照模拟值)、双尺度流域单元、CART决策树算法,实现了北回归线(云南段)地区平原(2类)和山地(7类)共9类地貌的划分,双尺度流域单元划分的最佳流量阈值分别为500、2000。通过平均值、标准差、Moran′s I和人工判读结果对分类结果进行检验,发现基于CART决策树的双尺度流域单元地貌分类方法在北回归线(云南段)地区总体精度可达82.1%,Kappa系数为0.793,总体能够准确识别出研究区的地貌类型空间分布特征,是地貌类型划分的一种可行方法。     

天山北麓河流纵剖面与基岩侵蚀模型特征分析

本文提取分析天山北麓10条河流的纵剖面,通过函数拟合纵剖面形态特征,同时运用基岩侵蚀力模型来研究河流纵剖面形态的发育演化过程,来揭示河流纵剖面的发育与构造活动之间的内在关系.研究表明:天山北麓河流地貌地形发育阶段处于河流侵蚀作用强烈的前均衡状态时期.塔西河的纵剖面凹曲度最大,向东西两侧河流凹曲度依次降低,乌鲁木齐河与四棵树河凹曲度最小,河流的凹曲度(θ)和河道坡度(Ks)的数值分布规律与所对应构造部位晚更新世以来的抬升速率和地壳缩短速度相一致,排除时间、气候因素和基岩性质影响因素后.发现晚更新世以来天山北麓河流纵剖面形态变化主要受构造抬升作用的影响.