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基于DEM的庐山河流袭夺演变研究

陶佳  
【摘要】:河流袭夺是水系和流域演变的一种重要方式,是地貌学研究中一个经典的研究内容,河流袭夺对庐山的河流地貌和流域地貌的形成有着重要意义。本文提出的基于DEM的研究庐山的河流袭夺现象,不仅可以为庐山的河流地貌和流域地貌演变研究提供科学依据,对于深化庐山地貌特征认识具有推动作用,而且为河流袭夺现象的研究提供一种新的方法,为数字地貌研究提供了一个实例。 本文以庐山的锦绣谷河流袭夺、大校场河流袭夺(包括汉口峡河流袭夺和芦林湖河流袭夺)三处典型的河流袭夺为研究对象,以庐山DEM数据为基础,运用GIS空间分析方法对庐山河流袭夺进行了研究,主要的研究结论与成果包括如下几个方面: (1)运用比例尺为1:10000、分辨率是5米的DEM和比例尺是1:50000、分辨率为25米的DEM数据对庐山河流袭夺流域进行提取,对比水系和流域数据,比较不同DEM分辨率和汇流累积量对研究的影响,确定1:10000、分辨率为5米的DEM和汇流累积量为3000的阈值用于本文研究。在此基础上对研究区域进行流域划分,提取出袭夺河流域和被夺河流域,同时提取出实验区域内的分水线。 (2)基于提取出的水系与分水线,根据已知的袭夺点位置,提取出因为发生河流袭夺而断开的分水线,连接袭夺点两侧分水线,设计算法将连接线所涉及的DEM栅格上的高程重新赋值,得到新的分水线,在此基础上重新进行流域的分割,得到河流袭夺前的水系和流域。 (3)从地质构造和地形地貌两个大的方面,探讨了岩层岩性、构造、河谷形态、坡度、河床比降和地表切割深度与河流域袭夺的关系,分析了庐山河流袭夺的演变机制。 (4)在现有水系和流域数据的基础上,结合恢复的河流袭夺前的水系和流域数据,按照现有的DEM所表示出的河谷等地形,对研究区域的河流袭夺演变过程进行动态的展示。


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