川藏公路安久拉山至古乡段雪崩分布规律

根据对川藏公路安久拉山至古乡段调查所得的90处雪崩资料,运用统计方法得出研究区雪崩的分布情况。通过对该区灾害的发育与流域地貌的相关关系分析,发现安久拉山至古乡段的雪崩分布规律与地貌特征因子之间具有以下特性:1.雪崩主要分布在上游4 300~4 900 m峡谷地貌区段,海拔过高和过低较少发育;2.雪崩分布相对高差在300~1 100 m,占总数的74.44%;3.雪崩主要分布地形坡度为30°~40°,大于或小于这个范围较少发育;4.雪崩主要分布在阳坡。     

长江黄河源区生态环境范围的探讨

在江河源区地理学与水文学界定的基础上,在明确界定源区范围四大原则与依据的前提下,文章综合分析了长江黄河源区的地貌特征、气候条件、植被分布以及水文水系特征,并在此基础上综合确定了长江黄河源区生态环境研究的范围。以达日水文站为界,以上区域为黄河流域生态环境研究的源区范围,流域控制面积约4.49×104 km², 源区为高原湖泊沼泽地貌,地形平缓, 高寒半干旱气候, 受水热条件控制植被主要为草原化草甸;长江流域生态环境研究的源区以聂恰曲汇口为界,流域控制面积约12.24×104 km²。长江源区为高平原丘陵地貌,地形变化和缓,气候为高寒干旱半干旱气候,因范围广阔,分布高寒草原和高寒草甸植被。     

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。     

水平分辨率对DEM流域特征提取的影响

选取石质山地与黄土丘陵过渡区宛川河流域作为研究区,利用1∶5万、水平分辨率10~100 m栅格DEM提取流域特征参数进行分析。结果表明:DEM水平分辨率对数字河网的提取精度有影响,提取的流域面积差别很小,河流长度、河道总长、河道坡度以及河网密度有偏差,流域平均坡度变化明显,长度和坡度特征参数的变化导致流域汇流时间及滞时不一致。     

大尺度分布式水文模型数字流域 提取方法研究

构建大尺度分布式水文模型是当前大气水文模型耦合研究的一项重要内容。本文介绍一 种根据1km DEM 生成更大网格尺度DEM 数据, 同时可以保持流域河网信息并减缓高程、坡度 等地貌参数信息量衰减速度的有效方法———ZB算法。利用该方法和常规的网格平均法生成黄河 唐乃亥以上流域的5km、10km、15km 和20km 两套DEM 数据, 分别提取高程、坡度、地形指数、河 网密度、主河道长度、流域面积等流域特征参数, 并与1km DEM 提取的上述参数进行比较, 对两 种方法作出评价。结果显示, 随着网格尺度的增大, ZB 算法获得的DEM 数据可以保持河网的连 续性, 提取出合理的流域范围, 减缓地形信息量的衰减速度。该方法满足构建大尺度分布式水文 模型提取数字流域的需要。     

黄河上游十大孔兑水系分形特征与侵蚀发育阶段研究（英文）

水系分形维数(Fractal dimension of gully network,D_g)反映了河网分布和水系发育的复杂程度。以位于黄河上游内蒙古段十大孔兑上游丘陵沟壑区为研究对象,利用计盒维数的方法,研究其水系分形特征,同时利用水系分维数D判断流域地貌所处的侵蚀发育阶段。结果表明,(1)以毛不拉孔兑为例,利用人工判定法,相关系数检验法和拟合误差相结合的方法确定无标度区为20~370 m。且各孔兑的地貌形态在该无标度区间内均表现出很好的分形特征,计盒维数可作为流域地貌形态分形特性的量化指标。求得十大孔兑上游丘陵沟壑区的水系分维数D_g为1.08~1.14。(2)十大孔兑水系分维值在不同的汇流面积阈值下变化不大;径流模数与河网分维存在正相关关系。产沙模数与河网分维的线性正相关关系反映了地貌发育幼壮年期地形条件对产沙的影响。(3)按水系分维数与流域起伏程度、坡度及等高线分维值的关系,就十大孔兑而言,当D_g≤1.06时,流域处于幼年期;当D_g1.06时,流域进入壮年期。水系分维数、高程积分值指示十大孔兑上游流域地貌均处于壮年期。     

芦山地震重灾区地形因子分析

地形条件与山地灾害的发育密切相关,是山地灾害危险性评价的重要因子.以四川省芦山县“4·20”7.0级强烈地震灾区的芦山、宝兴、天全3县为研究区,应用GIS技术计算研究区坡度、地形位指数与地形起伏度,通过流域水文分析方法实现宝兴县子流域划分并提取沟床纵比降,分析灾区地形因子特征,结合灾后崩塌滑坡遥感解译结果,探讨次生山地灾害分布与地形因子的关系.结果表明,研究区坡度大于25°的面积占区域总面积的73.89％,地形位指数大于0.4的区域面积占总面积的85.92％,起伏度大于500 m的占87.41％,各地形因子面积比率最大的区段分别为坡度35°～40°、地形位指数0.648 ～0.666、起伏度500～1 000 m;宝兴县子流域沟床纵比降数值集中于100‰ ～ 300‰范围内.坡度30°～50°的区域为崩塌滑坡的高发地段;崩塌滑坡的优势地形位处于地形位指数0.228～0.246和0.34～0.61之间的区域;起伏度在500～1 000m的区域为崩塌滑坡的集中分布区.研究结果可为灾害评估及灾后恢复重建提供参考依据.     

流域水系自动提取在西苕溪流域的应用

论述了如何基于栅格DEM自动提取流域自然水系的原理、方法和流程.以西苕溪中上游流域为例,根据DEM精度、上游集水区面积阈值和下垫面地形的不同,对所提取水系进行了比较.针对在平均地形坡度小于3°的平坦区域所提取水系与实际河网偏差较大的问题,提出了利用主干河道和平原水系数字化作为约束条件生成河网的新方法.     

2000—2020年中国人口数量在地形梯度上的分布与变化特征

人口在地形梯度上的分布与变化规律是人口地理学研究的基本问题之一，随着数据精度和质量的提升，基于公里网格统计单元宏观分析该问题已具可行性。论文以公里网格为统计单元，结合WorldPop数据集和SRTMGL1数据集，分析了2000—2020年间中国人口数量在地形因子(海拔、起伏度和坡度)梯度上的分布与变化特征，比较了不同人口空间化数据集、DEM数据源以及网格大小对计算结果的影响。结果表明：(1)人口数量分布呈现强烈且持续小幅增强的低地形指向性，海拔、起伏度和坡度梯度上，人口分布半数平衡点在2000年分别为95.6 m、50.7 m和3.01°，到2020年下降至77.0 m、46.8 m和2.88°。(2)相对土地面积分布，人口数量分布呈现范围稳定且强度持续小幅增大的低地形优势性，海拔、起伏度和坡度梯度上，人口主体优势分布上界分别较稳定地位于520 m、137 m和6.84°附近，人口主体优势率分别上升了0.011、0.026和0.038。(3)除DEM数据源差异对人口数量的起伏度分布和坡度分布有显著影响外，其他各项数据差异并未产生明显影响。研究可为宏观理解中国人口分布与地形的关系提供新的...     

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。     

River spacing and drainage network growth in widening mountain ranges

Drainage networks in linear mountain ranges always display a particular geometrical organisation whereby the spacing between the major drainage basins is on average equal to half the mountain width (distance from the mountain front to the main drainage divide), independent of climate and tectonics. This relationship is valid for mountains having different widths and is thus usually thought to be maintained by drainage reorganisation during mountain belt widening. However, such large‐scale systematic drainage reorganisation has never been evidenced. In this paper, we suggest an alternative explanation, namely that the observed drainage basin relationships are an inherent property of dendritic river networks and that these relationships are established on the undissected, lowland margins outside mountain ranges and are progressively incorporated and quenched into uplifted topography during range widening. Thus, we suggest that the large‐scale geometry of drainage networks in mountain ranges is mainly antecedent to erosion. We propose a model in which the large‐scale drainage geometry is controlled mainly by the geometrical properties of the undissected surfaces (in particular, the ratio of the regional slope to the local slope related to roughness) over which rivers are flowing before uplift, and is therefore independent of climate and tectonics.     

黑河上游水系发育特征分析

对黑河上游山区部分的水系发育特征进行了分析。在1:250 000比例尺的地形图上,黑河河道可以划分为五级。根据Horton的地貌关系统计结果,黑河水系特征不都服从于Horton的河道定律。河道数量定律适用于本地区,但河道分岔比较高。河道长度定律不适用于本地区,在半对数纸上,平均河道长度的累计值与河道级序有较好的直线关系,而河道总长度与级序则呈双对数直线关系。河道频率及河网密度与河谷局地气候呈正相关,湿润气候条件下,河道频率与河网密度较大;反之,干旱气候条件下,河道频率与河网密度较小。但河流的产流则与区域降水量有关。河川径流的泥沙含量与河流切割程度呈正相关,祁连山北坡河流的泥沙主要来源于横向深切河谷。     

Local- and watershed-scale controls on the spatial variability of natural levee deposits in a large fine-grained floodplain: Lower Pánuco Basin, Mexico

This study examines spatial variations in natural levee deposits within the lower reaches of a large coastal plain drainage system. The Pánuco basin (98,227 km²) drains east-central Mexico, and is an excellent setting to examine the influence of watershed and local controls on the morphology and sedimentology of natural levees. Although many fluvial systems in the U.S. Gulf Coastal Plain have been investigated, the rivers in the Mexican Gulf Coastal Plain have received comparatively little attention. Lateral and downstream characteristics of natural levee morphology and sediment texture are considered within the context of meandering river floodplain deposits. Data sources include total-stations surveying, sediment samples of surficial levee deposits, topographic maps (1:50,000), and aerial photographs (1:40,000). The slope of natural levees average 0.0049 m/m, whereas the texture (D₈₄) of levee deposits averages 0.12 mm. Natural levee characteristics vary due to local- and watershed-scale controls. The lateral reduction in levee height displays a curvilinear pattern that coincides with an abrupt change in sediment texture. The downstream pattern of natural levee texture exhibits the influence of local-scale perturbations superimposed upon a larger watershed-scale trend. Disruption to the fining trend, either by tributary inputs of sediment or reworking of Tertiary valley deposits, is retained for a limited distance. The influence of the channel planform geometry on levee morphology is examined by consideration of the radius of curvature (R_c) of meander bends, and is inversely related to natural levee width. This suggests that the planform geometry of river channels exerts a control on the dispersal of flood sediments, and is responsible for considerable local variability in the floodplain topography. The average width of natural levees increases with drainage area, from an average of 747 m in the Moctezuma to an average of 894 m in the Pánuco. However, in the lower reaches of the Pánuco valley the width of natural levees rapidly decreases, which is associated with fining of the suspended sediment load. Thus, the reduction in natural levee width signifies an abrupt change in the directionality of cause–effect relationships at the watershed-scale. Findings from this study elucidate linkages between meandering river channels and floodplains for a large lowland alluvial valley.     

在降雨侵蚀中黄土地面坡度变化的高分辨研究

运用近景数字摄影测量方法,获得在不同人工降雨时段黄土模拟小流域高精度、高分辨率的DEM数据,并以地面坡度及其组合形态的变化为切入点,通过对比分析和理论验证,探讨黄土小流域降雨侵蚀过程中地面坡度变化特征,在更宏观空间尺度和高分辨的时间尺度上,揭示黄土地貌形成与发育特征。研究结果表明：1）在较好地维持黄土的土壤结构与抗蚀特征,较真实地模拟自然降雨的条件下,模拟流域地面的变化能很好地反映自然地面的发育进程。2）在降雨侵蚀过程中,黄土小流域地面坡度呈现持续性变化规律,平均坡度在地貌发育幼年期呈加速增长趋势,到了壮年期增长幅度呈递减性变化;坡度组合以侵蚀临界角度为轴点呈持续逆转变化,侵蚀临界坡度单元所占面积基本保持稳定。3）黄土地面坡度的变化,一方面受地表物质被侵蚀和迁移程度的影响,另一方面,也是沟间地、沟坡地和沟底地空间面积重新分配的结果。     

中国主要流域盆地风化剥蚀率的控制因素

利用中国40余条主要河流及其支流的沉积物和溶解质载荷分别去表征流域盆地的物理剥蚀率和化学风化率。研究发现,中国流域盆地的总剥蚀率明显高于世界平均值,且具有南北低中间高的地理分布特点,黄河中游的皇甫川机械和总剥蚀率是世界上已知的最高值。根据流域盆地的机械剥蚀率、化学风化率和总剥蚀率及其影响因子之间的相关分析,得出中国流域盆地中的机械剥蚀率在总剥蚀率中占主导地位,机械剥蚀率和总剥蚀率主要由流域的干旱指数和相对高差来控制,不同流域之间总剥蚀率72%的差异是由于这两个参数所造成的。而化学风化率在总剥蚀率中总是处于次要地位,它主要受到流域年均降水量和气温的影响(39%),且不受机械剥蚀率的控制。流域盆地自身属性、径流量、最高海拔和森林覆盖率对流域岩石的风化剥蚀率影响不大。构造活动提高了流域的机械剥蚀率和化学风化率,且对机械剥蚀率的影响更强烈。与世界流域盆地相比,中国流域盆地受到流域干旱指数的影响更为显著。     

黄河中游流域地貌形态对流域产沙量的影响

在黄河中游地区 ,选择了 5 0多个面积约 5 0 0～ 2 5 0 0平方公里的水文测站流域 ,分别代表 6种不同自然地理类型 ,在流域沟壑密度、沟间地坡度小于 15°面积百分比等地貌形态指标量计的基础上 ,进行了流域产沙量与地貌形态指标相关分析。结果表明 ,对于不同类型流域 ,流域产沙量随流域地貌的变化遵循不同的响应规律 ,而且视流域其它下垫面环境条件的均一程度 ,其相关程度和响应速率各不相同。受地面物质、植被、地貌发育阶段等流域其它下垫面环境条件的制约 ,除沟壑密度外 ,流域产沙量与流域地貌形态的关系都没有人们以前所预期的好。     

皇甫川流域降水和人类活动对径流量变化的贡献率分析——累积量斜率变化率比较方法的提出及应用

随着全球或区域气候的变化,加上渐强的人类活动的影响,世界上一些河流的径流量发生了明显减小的变化趋势,这在干旱及半干旱地区的河流中尤其明显。在我国,北方干旱及半干旱地区河流的径流量的减小已经引起了严峻的生活及生态方面的问题。因此查明流域径流量的变化特征、趋势及分析其原因,是流域管理中面临的重要科学问题。该研究以黄河中游一级支流皇甫川流域为例,利用1960-2008 年的数据资料,采用累积距平方法、年际累积量方法,分析了该流域径流量和降水量的变化趋势,识别出径流量变化过程中1979 和1998 为其两个突变年份,而降水量变化过程中仅存在唯一的突变年份1979。利用统计分析法分别分析了1960-1979、1980-1997 和1998-2008 三个时期的累积径流量与年份之间的线性关系,以及1960-1979、1980-2008 两个时期累积降水量与年份之间的线性关系。采用本文提出的新的计算方法——累积量斜率变化率比较方法,以1960-1979 为基准期,在不考虑蒸散总量的影响时,计算得出皇甫川流域径流量减小的降水量和人类活动的相对贡献率在1980-1997 年间分别为36.43%和63.57%,在1998-2008 年间分别为16.81%和83.19%。该研究结果揭示了皇甫川流域近半个世纪以来径流量的变化趋势及其主要影响因素的贡献率,对于该流域未来水资源的开发利用具有重要指导作用。同时,所提出的定量研究方法可以应用在干旱—半干旱地区河流径流量变化及其影响因素的定量评估中。     

地形指数的物理意义分析

地形指数模型 ( TOPMODEL)用地形指数在流域中的空间格局来确定流域饱和缺水量的空间分布和产流区的空间位置与范围 ,物理意义明确。本文介绍了地形指数的物理基础及其与土壤水分的关系。分析了地形指数空间变化与汇流面积 a及局地坡度空间变化的关系 ,a范围内有效汇流面积的变化 ,提出了一种确定 a上限值的方法。     

Spatial and temporal change in the potential evapotranspiration sensitivity to meteorological factors in China (1960?2007)

Potential evapotranspiration (E0), as an estimate of the evaporative demand of the atmosphere, has been widely studied in the fields of irrigation management, crop water demand and predictions in ungauged basins (PUBs). Analysis of the sensitivity of E0 to meteorological factors is a basic research on the impact of climate change on water resources, and also is important to the optimal allocation of agricultural water resources. This paper dealt with sensitivity of E0 over China, which was divided into ten drainage systems, including Songhua River basin, Liaohe River basin, Haihe River basin, Yellow River basin, Yangtze River basin, Pearl River basin, Huaihe River drainage system, Southeast river drainage system, Northwest river drainage system and Southwest river drainage system. In addition, the calculation method of global radiation in Penman-Monteith formula was improved by optimization, and the sensitivities of Penman-Monteith potential evapotranspiration to the daily maximum temperature (STmax), daily minimum temperature (STmin), wind speed (SU2), global radiation (SRs) and vapor pressure (SVP) were calculated and analyzed based on the long-term meteorological data from 653 meteorological stations in China during the period 1960-2007. Results show that: (1) the correlation coefficient between E0 and pan evaporation increased from 0.61 to 0.75. E0 had the decline trends in eight of ten drainage systems in China, which indicates that “pan evaporation paradox” commonly exists in China from 1960 to 2007. (2) Spatially, Tmax was the most sensitive factor in Haihe River basin, Yellow River basin, Huaihe River drainage system, Yangtze River basin, Pearl River basin and Southeast river drainage system, and VP was the most sensitive factor in Songhua River Basin, Liaohe River basin, Northwest river drainage system while Rs was the most sensitive factor in Southwest river drainage system. For the nation-wide average, the most sensitive factor was VP, followed by Tmax, Rs, U2 and Tmin. In addition, the changes in sensitivity coefficients had a certain correlation with elevation. (3) Temporally, the maximum values of STmax and SRs occurred in July, while the maximum values of STmin, SVP and SU2 occurred in January. Moreover, trend analysis indicates that STmax had decline trends, while STmin, SU2, SRs and SVP had increasing