黃土丘陵溝壑區(qū)溝谷面積估算方法研究——以皇甫川為例.pdf

1、不同等級、不同發(fā)育階段的溝谷是黃土地貌的重要特征。溝谷的發(fā)生、發(fā)育與發(fā)展與整個黃土高原的演變息息相關(guān)。溝谷的形成發(fā)育受到地形、植被、降水等諸多因素的影響，而它的存在又會反作用于地形、植被、水熱等因素，逐漸形成一些隱域性的小生境，從而影響到整個區(qū)域的生態(tài)過程。
　　 由于溝谷曲折起伏的獨特地貌結(jié)構(gòu)，因此在研究中如何高效準(zhǔn)確的獲得溝谷的實際面積(即溝谷的表面積)成為研究工作中的迫切需要。本項研究通過對黃土丘陵溝壑區(qū)典型流域——皇甫川

2、流域內(nèi)的典型試驗區(qū)，五分地溝小流域的高分辨影像及DEM數(shù)據(jù)的分析研究，提出了一種基于遙感影像的溝谷表面積簡易估算方法，并對研究區(qū)相關(guān)溝谷發(fā)育的情況以及溝谷實際面積對流域生物量和生態(tài)用水的影響進行了初步研究，其結(jié)構(gòu)如下：
　　 1.皇甫川流域，全部溝道可分為七級。為是關(guān)系表達(dá)式更為簡潔，將溝道等級倒序排列，則其與溝道總長度、溝谷數(shù)目的關(guān)系可以表示為：Y1=35.18*e0.678x，R2=0.999Y2=0.256*e1.568x

3、，R2=0.997
　　 式中，Y1是某一級溝道總長度，Y2是某一級溝谷的數(shù)目，x是相應(yīng)的溝谷倒序等級。溝谷發(fā)育的這些內(nèi)在規(guī)律是本研究所建立的估算公式得以成立的內(nèi)在因素。
　　 2.提出了基于遙感影像信息的溝谷面積的估算公式：LN(Sp)=1.012*LN(L)+5.079LN(Ss)=1.012*LN(L)+5.234式中Sp為溝谷投影面積，Ss為溝谷表面積，L為溝谷長度。
　　 通過對這一公式的推導(dǎo)，得出溝谷

4、表面積的估算系數(shù)為1.1677，溝坡表面積的估算系數(shù)為1.2008。利用估算系數(shù)計算皇甫川流域表面積比投影面積增加276.52平方公里。模型應(yīng)用時可以采用人工識別的辦法，提取遙感影像中相應(yīng)流域的溝谷長度，用以估算相應(yīng)的溝谷面積。在已知流域切割裂度的情況下，可以使用估算系數(shù)計算流域表面積。在已知具體溝坡斑塊投影面積的情況下，可使用溝坡表面積估算系數(shù)計算相應(yīng)斑塊的表面積。
　　 3.利用所建立的估算方程與估算轉(zhuǎn)換系數(shù)，對研究區(qū)內(nèi)幾種