渭河水系流域地貌特征及其成因分析

为了研究渭河水系流域地貌特征及其成因,以SRTM-DEM为基础数据,运用ArcGIS软件平台从DEM数据中提取渭河流域内独立的65个小流域,其中43个位于北岸,22个位于南岸;然后划分盆地等级,计算每个流域单元流域的面积、周长、河流总长、形状指数、平均坡度、相对高差以及高程-面积积分值和水系分支比等。通过对流域地貌参数以及高程-面积积分值和分支比等特征参数的分析,发现渭河南北两侧水系和亚流域的发育具有明显的不对称性。成因分析显示,渭河水系的这种特点虽与气候和岩性有关,但新生代以来自北向南的构造掀斜隆升作用是造成渭河流域南北差异特征地貌的主要原因。这些特征指示了渭河水系南北两侧晚新生代构造活动的差异性,反映了秦岭造山带晚新生代以来发生自北向南的掀斜隆升作用。     

Analysis of controls upon channel planform at the First Great Bend of the Upper Yellow River, Qinghai-Tibet Plateau

The 270 km long section of the Upper Yellow River at the First Great Bend is comprised of single channel and multiple channel systems that alternate among anastomosing, anabranching, meandering and braided reaches. The sequence of downstream pattern changes is characterized as： anastomosing-anabranching, anabranching-meandering, meandering-braided and braided-meandering. Remote sensing images, DEM data and field investigations are used to assess ahd interpret controls on these reach transitions. Channel slope and bed sediment size are key determinants of transitions in channel planform. Anas- tomosing reaches have a relatively high bed slope （0.86‰） and coarser sediment bed material （d50 = 3.5 mm）. In contrast, meandering reaches have a low slope （0.30‰） and fine sediment bed material （d50 = 0.036 mm）. The transition from a meandering to braided pattern is characterized by an increase in channel width-depth ratio, indicating the important role of bank strength （i.e. cohesive versus non-cohesive versus channel boundaries）. Interestingly, the braided-meandering and meandering-braided transitions are coincident with variable flow inputs from tributary rivers （Baihe and Heihe rivers respectively）. Theoretical analysis of the meandering-braided transition highlights the key control of channel width-depth ratio as a determinant of channel planform.     

岱海流域地貌演化及其对断裂活动性的指示意义

以戴维斯的地貌侵蚀循环学说为基础,运用SRTM-DEM数据、高程-面积分析法和水系分支比研究流域地貌发育。首先运用R ivertools软件平台从DEM数据中提取岱海流域内独立的11个小流域,其中7个位于蛮汉山山前断裂北侧的山地中,另外4个位于盆地南缘断裂南侧的山地中;然后计算每一个流域单元的高程-面积积分值和水系分支比。北侧7个小流域积分值为0.567～0.324,从西向东总体上呈现减小的趋势;南侧4个小流域积分值为0.373～0.425,数值之间比较接近。北侧7个小流域水系分支比的为2.079～2.628,从西向东总体上呈现增大的趋势;南侧4个小流域的水系分支比为2.066～2.138,数值之间比较接近。高程-面积分析法和水系分支比分析表明,北侧7个小流域均反映蛮汉山山前断裂的活动性从西向东逐渐减弱的趋势;南侧的4个小流域均反映岱海南缘断裂沿由西向东的活动性没有明显的变化。北侧7个流域高程-面积积分值与水系分支比之间存在明显的负线性相关;两种指标综合成的主因子的变化范围是1.337～-1.699,从西向东呈现出明显降低的趋势。多种分析方法均表明,蛮汉山山前断裂从西向东活动性有减弱的趋势,而岱海南缘断裂从西向东活动性变化不大。     

基于椭圆拟合和Hausdorff距离的图像匹配算法

图像匹配是逆向工程CAD建模领域的重要内容之一。针对CT图像包含多分叉轮廓的匹配问题,利用椭圆拟合来定量表达平面轮廓散乱点的整体形位信息,建立初步的轮廓森林;提出采用快速Hausdroff距离法来处理分枝问题从而形成完整的轮廓森林。实验结果表明,该算法对具有分叉现象的图像匹配具有良好的准确度和实时处理能力,对于岩芯CT、工业CT、医学CT等图像的三维重构都能有较好的适用性。     

夹层地基本构方程的研究与应用

工程中常见的地基往往含有多个夹层 ,将各个夹层按力学性质进行分组 ,分别考虑了各组夹层对整个地基本构关系的影响 ,得出了含有若干夹层的地基的本构方程 ,为求解夹层地基的本构关系的研究提供了新的思路。利用该理论可反求横观各向同性地基的弹性参数 ,并可考虑地基的弹性参数随深度变化的情况对整个地基的本构关系的影响     

荒漠植物枝系构型影响因素分析

荒漠植物的枝系构型的影响因素包括各级分枝角度、各级分枝长度、枝径比、逐步分枝率和总体分枝率、树冠分维数、分枝分维数和计盒维数等17个指标。采用主成分分析（PCA）方法对50种典型荒漠植物的17个构型指标进行分析,结果表明：第一主成分的贡献率十分高,达到77.0％,其中2级分枝长度和3级分枝长度是影响枝系构件的主要因素;第二主成分的贡献率只有11.3％,主要综合了3级分枝角度、2级分枝角度和1级分枝角度三个因素。对枝系构型因素进行PCA排序可将其划分为三类：第一类包括各级分枝长度;第二类包括逐步分枝率和分形维数;第三类包括各级分枝角度和枝径比等。通过第一和第二主成分分析体现了荒漠植物的两种不同的生态适应机制,即在分枝长度上和分形维数上,趋于增加和减小两种趋势,但在分枝角度方面,都有趋于增大的趋向。     

抚仙湖流域地貌特征及其构造指示意义

以数字高程模型数据为基础, 运用ArcGIS软件平台, 从数字高程模型数据中提取抚仙湖流域内相对独立的61个亚流域, 其中34个位于小江断裂东侧的山地中, 另外27个位于小江断裂西侧的山地中; 然后计算每一个流域单元流域的面积、周长、河流总长、形状指数、平均坡度、相对高差以及高程-面积积分值和水系分支比, 划分流域等级等。通过对流域地貌参数以及高程-面积积分值和分支比等的特征参数的详细分析, 初步表明抚仙湖两侧水系和亚流域的发育具有东西分异的特征。这些特征指示了抚仙湖水系两侧晚新生代构造活动的差异性, 反映了小江断裂带东西两侧的不均衡抬升。小江断裂带的活动控制了抚仙湖流域晚新生代快速隆起, 滇中高原快速隆起以及小江构造带内部差异活动是造成抚仙湖流域东西差异特征地貌的主要原因。      

河口分汊的定量表达及其基本模式

本文归纳出河口汊道间的四种交接方式:叉、合、结和口以及相应的十三种联线。并引入拓扑学中有关概念,定量表达点和线间关系。在分析河口汊道体系的拓扑学性质后,重新定义再结合因子,指出其与各种点和线、河口三角洲面积、河口汊道体系的外角等,均有一定的相关关系。在天然河口汊道体系中,最多出现的是点和口,其次是合和结;最多出现的线是fj,ff和fo,最少出现的是kk和ko线。最后,根据成因、形态和冲演特性相结合的原则,将河口分汉分成四个基本模式;少汊型、多汊型、河网型和游荡型分汊河口。并运用分汊河道体系的定量表示法,分析了各分汊模式河口汉道体系的拓扑学性质。