基于统计方法的亚流域分类研究

对结构复杂的大面积流域进行合理分类可以更好的为地区水土保持、生态环境治理提供数据支持。基于有效流域分类方法研究较少这一现状,以白龙江中上游流域为例,利用Arc GIS自动提取河网及子流域单元划分,通过同一出水口的子流域的合并得出7处亚流域研究区;基于Horton定律计算亚流域区分支比、分形维数;统计水系及地貌形态参数,建立逐步线性回归模型探讨分形维数与各参数间的联系,采用层次聚类分析构建亚流域分类框架体系对亚流域进行分类。得到的结论有:通过逐步线性回归发现分维值主与河网密度和分支呈正相关;运用聚类分层方法将亚流域划分为3种类型;经验证划分出的干流亚流域、强构造亚流域与实际自然地理情况符合。     

基于双向线性拟合的最佳集水面积阈值确定方法研究

基于DEM对流域水系河网的准确提取,可获得水文、地形、地貌等信息参数,为研究区水土保持、洪水灾害防治等后续研究提供很好的数据支持,由此确定流域最佳集水面积阈值尤为关键。利用ArcGIS提取不同集水面积阈值下水系河网,结合数盒子法计算不同阈值下的河网分维值,由于难以找出单一阈值做为拐点,分别从阈值最大与最小两端对应的分维值添加趋势线做双向线性拟合,并进行拟合度检验,将出现最大值对应的集水阈值判定为拐点,由此确定出区间集水面积阈值。得到的结论有:拟合出分形维数与集水面积阈值关系曲线,通过分维值双向线性拟合做拟合度检验求曲线拐点,发现集水阈值在一定的区间内比较合理,最终确定的流域最佳集水面积阈值为11.25~12.15km~2。     

基于GIS和RS的小尺度流域地貌研究

鉴于前人对大尺度河流流域进行地貌发育阶段定量分析,而缺乏对小尺度流域研究这一现状,本文以白龙江中游3条小尺度河流为例,利用Arc GIS提取河网、河道分级及亚流域划分,基于Horton定律得到亚流域平均分支比和分形维数,用等边长正方形网格将亚流域研究区划分为若干区块,通过盒维数法计算各个区块内河流的分形维数,从小尺度河流地貌单元对流域地貌特征进行定量分析。得到以下结论:研究区河流主要呈NW-SE向发育趋势,盒维数法计算得到的3条河流分形维数均小于1.6,判断出亚流域地貌均处于侵蚀发育阶段的幼年期,利用Horton定律计算得到流域分支比和分形维数较高表明该区域构造活动强烈,与研究区实际地理环境相符。