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[硕士论文] 龚俊豪
地图制图学与地理信息工程 合肥工业大学 2018(学位年度)
摘要:随着地貌学和系统论的不断发展,黄土高原流域地貌系统得到了诸多专家的深入研究,同时在结合流域地貌熵与耗散结构等概念后,作为地貌学理论核心的地貌的平衡与演化有了计算基础。现有黄土高原小流域地貌研究表明,如果将小流域地貌看作一个整体,该流域地貌系统的侵蚀演化过程是一个地貌熵值不断减小的过程,也就是表明了小流域地貌发展是逐渐有序化过程,也间接表明了流域地貌内某个或者多个量化后的地貌形态值是处于一个趋于有序化的演化过程。但是,对于一个小流域地貌系统来说,该系统内部的哪些系统要素或者系统状态变量在系统演化过程中逐步变得更加有序化等问题还尚未得到有效解决。为此,本文借助于黄土高原人工降雨实验获取的地貌演化的九期DEM数据,对地形因子进行初步分类,并对部分地形因子的有序性演化过程及其地貌演化阶段之间的联系等进行研究,从而对黄土高原小流域地貌系统的演化机理进行初步探索,对未来进一步揭示黄土高原小流域地貌系统的演化规律和黄土地貌的侵蚀规律具有重要理论意义。本文的主要成果和结论如下:
  (1)基于不同的分类原则,并充分考虑小流域地貌系统的研究对象与范围,将小流域地貌系统的地形因子划分为系统组成要素地形因子和系统状态要素地形因子两大类。
  (2)对分类后的地形因子进行筛选,选取河网、高程及坡向地形因子作为地形因子有序性演化的研究对象,研究表明:
  Ⅰ.坡向因子的玫瑰花图指标在地貌演化过程中逐步变得对称有序,呈现出有序化的演化规律。在地貌发育的幼年期,玫瑰花图主导方向不唯一,分布散乱;在地貌发育的壮年期,玫瑰花图指标逐渐开始沿主导方向对称有序分布;
  Ⅱ.河网因子的河网等级指标在地貌演化过程中逐步变得有序,呈现出有序化的演化规律。在地貌发育的幼年期,河网空缺的河流级数较多,但空缺的河网逐渐减少;在地貌发育的壮年期,河网的发育稳定,等级分布更加有序;
  Ⅲ.高程因子的高程条带指标研究表明高程因子不具有有序化演变规律;
  Ⅳ.坡向和河网地形因子均为小流域地貌系统内的重要因子,坡向与河网因子的有序化演化过程,在一定程度上说明了小流域地貌系统的演化过程是一个不断有序化的演化过程。
[博士论文] 周晖晖
艺术学理论 东南大学 2017(学位年度)
摘要:改革开放以来,中国社会进入了全面转型期。景观,作为新兴行业以迅猛的态势融入城市建设进程中,并在短时间内得到了强势发展。当代中国的景观行业在经历了一段相对繁乱与本体价值缺失的时期之后,逐渐寻找到一种与本土文化相契合的新的景观形式——新中式景观。新中式景观是现代景观研究中的一个新兴领域,它是在吸收西方现代景观设计学的基础上从中国的实际情况出发,并与其他相关学科相互交流和渗透,充分吸收中国传统文化的精华,用现代的设计手法来诠释传统,将中国的“过去和现在”汇聚在当代的设计中,并表达出“将来”的设计方向。
  近年来,受到传统园林文化和外来景观思想的混杂碰撞和行业规范的争议等方面影响,新中式景观在快速发展的同时,又暴露出实践目标混乱、本体价值缺失、创新能力低下等诸多问题。造成这种状况的重要原因之一,在于对思想与创作方面的实践历程缺乏系统性研宄。鉴于新中式景观的特殊性和复杂性,论文运用艺术学理论的研究成果,整体宏观地将其与艺术学的相关学科紧密结合,并系统地研究新中式景观设计的创作实践,认识新中式景观设计包含的相关理论内容,为今后进一步的实践创作提供切实的理论保障。
  本论文从艺术学的角度来研究新中式景观,这是因为新中式景观的研究涉及多学科知识,具有边缘性和综合性的特点,同时由于景观学科尺度的多样性和复杂性,也增加了新中式景观的研究难度。因此论文构建了新中式景观的艺术渊源——艺术创作——艺术价值的研究框架,首先对于新中式景观的语义、范畴、风格来源与产生原因进行了全面厘清和阐述,在此基础上,对新中式景观近三十年来的三个发展阶段进行归纳和总结,从文化感知与审美意境的角度,结合实例对新中式景观的艺术创作过程中传统文化再建构及审美意境的整体生成进行深入探讨,并运用传播学的相关理论,分析新中式景观的艺术传播过程,结合中国古典园林的美学价值探讨了新时期新中式景观的美学价值与生态价值,进一步研究新中式景观的审美文化心理,并尝试提出新中式景观的美学评价体系。
  论文从艺术学视角着手,首先在视野上超越了只研究一种艺术门类的设计学,这为景观学科及行业的发展提供了重要参考和指导,同时为进一步的相关研宄搭建了初步的框架平台。通过对演进历程与实践内容的全面研宄和深入反思,以及相应策略与方法的提出,对提高中国景观设计的理论研宄水平,保障和提升创作实践的整体品质有着重要的实际应用价值。能够使当代中国的景观设计行业摆脱日趋盲目化、西方化的发展困境,进一步的增强新中式景观以及中国现代景观在世界景观的作用与影响力。
[博士论文] 赵荻能
地质学 浙江大学 2017(学位年度)
摘要:人类活动对河流及河口三角洲的影响是全球持续性研究热点。爆炸式的人口城市化进程(~6000万)和经济增长(>1万亿美元),使珠江三角洲成为全球受人类活动影响最强烈的大型河口三角洲之一,因此该地区是开展人类活动作用下大河三角洲演变研究的理想区域。首次使用时间跨度达165年(1850年~2015年)的河口区地形地貌数据、60年的流域水文气象数据以及40年的河口区遥感影像资料,揭示了百余年来珠江河口三角洲地貌演变的基本规律和控制因素,定量分析了不同人类活动对于珠江河口三角洲地貌演变的贡献,得出如下主要认识:
  1.过去165年以来,珠江河口三角洲及河口湾地貌发生巨大变化。整个河口湾水域面积减少约35%(1258km2),其中外伶仃洋河口区水域面积只减少了3%(26km2),而磨刀-鸡啼门河口区、内伶仃洋河口区和黄茅海河口区分别减少了62%(525km2)、36%(405km2)和39%(301km2)。超过20个岛屿被逐步合并到大陆,几乎所有165年前的滩涂均被围垦成陆地。整个河口湾水域体积减少约9km3(39%);四个研究区的体积分别减少了26%(外伶仃洋河口区)、38%(内伶仃洋河口区)、50%(黄茅海河口区)、58%(磨刀-鸡啼门河口区)。全区平均水深减少约0.4m(6.3m至5.9m),各个河口区的平均水深变化差异较大,其中磨刀-鸡啼门河口区略有增加;内伶仃洋河口区略有减少;外伶仃洋河口区和黄茅海河口区呈显著下降趋势。表明西部河口区相比东部河口区变化更为剧烈。
  2.通过7个期次海底地形所计算的体积变化表明,过去165年以来,珠江三角洲河口湾共接纳泥沙约10Gt,而珠江实际入海泥沙总量约为10~11Gt,表明流域输沙和三角洲地貌基本保持平衡,较少的泥沙(~10%)通过沿岸流向外海搬运。20世纪70年代以来,人类活动通过流域建坝、河网采沙、口门围垦和河口涉海工程等,对珠江三角洲地貌演变及泥沙输运产生重大影响。
  3.分析了珠江河口三角洲不同区域的人类活动特征,结果表明:过去165年以来,珠江河口人类活动主要集中在内伶仃洋河口区、磨刀-鸡啼门河口区及黄茅海河口区,外伶仃洋河口区人类活动强度较小;内伶仃洋河口区人类活动强度最大、种类最多,口门围垦急剧改变河口岸线形态,海洋倾倒、航道工程和挖沙活动强烈影响着水下三角洲地形;磨刀-鸡啼门河口区以口门围垦为主;黄茅海河口区以口门围垦和航道工程为主。
  4.根据百年来岸线推进速率和水下三角洲淤积速率,合理推测了珠江四大河口区关闭的时间分别约为170yr(内伶仃洋河口区)、590yr(外伶仃洋河口区)、170yr(磨刀-鸡啼门河口区)和150yr(黄茅海河口区)。在人类活动日益加剧的背景下,珠江河口三角洲喇叭形形态消失的进程会大幅加快。河口湾水域消失后,南部的岛屿链将作为未来三角洲前缘沉积核心,沉积物将在此快速堆积。
  在珠江河口三角洲地貌演变对于人类活动响应研究的基础上,进一步和中国其它8大河流及河口三角洲地貌演变进行了对比研究,结果表明:
  1.定量评估了过去60余年不同人类活动对于中国九大河流入海泥沙减少的贡献:1954~2015年,约51Gt的泥沙因为人类活动而被留在大陆,其中,水库拦截泥沙总量约26Gt,贡献约49%,水资源利用和水土保持导致入海泥沙减少量分别为15.4Gt和12Gt,贡献约29%和22%。近60年在流域人类活动影响下,除黄河唐乃亥上游河段、长江金沙江上游河段、珠江支流柳江、松花江上游嫩江河段以外,中国九大河流所有干流和支流河段输沙量均大幅下降。
  2.在流域输沙减少的共同背景下,珠江与其它8大河流的主要区别在于:入海泥沙通量骤减似乎对河口陆上三角洲形态演化的影响并不大,当前以及未来一段时期内,围垦仍超过自然因素(如海平面上升、风暴潮等),成为控制珠江陆上三角洲不断向海推进的最主要动力。而未来随着珠江流域输沙的减少以及海平面上升,珠江河口区水域面积和体积下降趋势将有所缓和,加上航道疏浚、河口采砂等人类活动,未来珠江河口水下三角洲地形将呈现“浅滩愈浅、深槽愈深”的两极分化特征。河口三角洲的开发需要科学的管理。
[硕士论文] 谢雅婷
自然地理学 贵州师范大学 2017(学位年度)
摘要:喀斯特地区是世界也是中国四大生态环境脆弱带之一,在长时期不间断的人类活动影响下,石漠化问题极其突出。石漠化敏感性是评价石漠化发生的敏感程度大小,是判断石漠化发生发展的指示灯,是进行石漠化综合治理和生态环境恢复的理论基础和前提。目前,国内对石漠化敏感性的研究比较单一,采用的数据量较小,多为一期数据,变化规律并不明显,也较少考虑人为干预对石漠化敏感性的影响,不利于指导人为干预下的喀斯特石漠化地区生态环境治理及保护。
  文章以关岭—贞丰花江示范区为例,针对喀斯特地区自然人文环境的现状以及石漠化发生发展的特点,运用遥感与空间分析的技术方法,结合遥感影像数据、地理基础数据以及社会经济调查数据,构建了人为干预下的石漠化敏感性评价模型以及人为干预强度评价模型,详细分析了区域石漠化敏感性演变轨迹特征及其对石漠化演变的指示作用,分析了石漠化敏感性对人为干预强度的响应情况,最后对石漠化发生的危险性进行了评价。可为人为干预下喀斯特石漠化地区的石漠化恢复以及生态治理提供科学依据,是进行石漠化综合治理和生态环境恢复与建设的理论基础和前提。主要研究成果有以下几方面:
  (1)文章根据石漠化敏感性的特点及前期研究的成果选取是否为碳酸盐岩、基岩裸露率、坡度、植被覆盖度以及土地利用等5个评价指标对石漠化敏感性进行评价。得出2016年,研究区石漠化敏感性地区面积为3442.83hm2,占总面积的76.04%。通过GIS空间分析方法得出2000-2016 年研究区石漠化敏感性整体向良性发展,下降了16.14个百分点。演变轨迹以持好型为主,转移面积达2437.78hm2,占总面积的47.34%。不敏感性区域的演变方式以不变型为主,轻度和中度敏感性以复变型为主,高度敏感以及极敏感区域以持好型为主。
  (2)通过对人为干扰强度的评价得出示范区的人为干预强度以中度为主,占总面积的33.01%。在人为干扰时空变化上发现2000-2016年微度干预面积稳步升高,轻度干预面积持续下降,中度干预和强度干预虽然变化复杂,但整体呈现减轻的趋势。石漠化敏感性演变与人为干预强度存在高度的相关性,具有很强的针对性,微度、轻度以及中度干预对于石漠化不敏感、轻度敏感以及中度敏感区域作用较为明显,强度以及极强度干预区域对于石漠化高度敏感以及极敏感区域作用较为明显。文章还分析得出不同类型的综合治理工程对于石漠化敏感性的演变也起着不同的作用,主要表现为封山育林>经果林>坡改梯>水保林>防护林>人工种草。可见只要在不同干预强度下采取相应的措施就可以有效的控制石漠化敏感性的恶化。
  (3)通过对石漠化发生的危险性进行评价,确定石漠化发生危险以及极危险的区域得出,研究区石漠化危险以及极危险的区域的面积在2000-2016年持续下降,共下降了1152.39hm2,年均减少72.02hm2。极危险区在2016年发生反弹,其分布范围主要在北盘江以南的侵蚀台地上,呈条带状分布。
[硕士论文] 田玮
自然地理学 延边大学 2017(学位年度)
摘要:图们江下游地处与中国、朝鲜、俄罗斯三国交界处,是吉林省重点保护湿地之一,该区湿地开垦为水田现象较为普遍,导致土壤中氮磷发生变化,从而影响湿地植物群落组成。因此,本文以农田/湿地交错区为研究对象,通过分析水田、天然湿地1(有水)、天然湿地2(无水)、与水田接壤湿地(过渡区1:有水)、水田沟渠接壤区(过渡区2:无水)土壤与典型湿地植物(狭叶甜茅)不同组织器官(主根、须根、茎、叶)氮磷变化特征及其之间的关系,探究环境条件导致氮磷变化对湿地植物体氮磷影响。研究结论如下:
  (1)过渡区1土壤中总氮(TN)、总磷(TP)、有效氮(AN)、有效磷(AP)的平均含量显著高于水田和天然湿地,过渡区2中TN、AN、AP小于水田和天然湿地,TP大于水田和天然湿地;天然湿地中TN、TP大于水田,AN、AP小于水田。土壤TN、TP、AN、AP平均含量均表现为:天然湿地1>天然湿地2,N∶P表现为:天然湿地2>天然湿地1。过渡区1土壤中TN、AN、N∶P随距离农田的增加呈现出先升高后降低特点,过渡区2土壤氮磷含量具有一定差异。双因素方差分析表明水条件(有水与无水)是影响土壤中TN、AN、AP主要因素,土地类型(过渡区与天然湿地)是影响TP含量主要因素,土地类型和水条件是共同影响土壤中TN的主要因素。
  (2)过渡区1狭叶甜茅植物体内主根、须根、茎、叶TN、TP的平均含量最高,天然湿地次之,过渡区2最低。过渡区1植物体内茎、叶N∶P最大,天然湿地主根N∶P最大,过渡区2须根N∶P最大。过渡区2植物体内主根、须根、茎、叶氮磷含量明显低天然湿地与过渡区1植物体内氮磷含量,过渡区1叶片中N∶P含量最高。双因素方差分析表明水条件是影响植物体氮磷变化主要因素,而土地类型和水条件共同作用影响须根中氮含量。
  (3)综合比较植物各器官氮内稳性系数(HN)、磷内稳性系数(HP)及氮磷比内稳性系数(HN∶P),叶HP(2.78)>HN(1.75),根HP(2.22)>HN(1.47),须根HN∶P(2.38)>HP(1.52)>HN(1.45),茎HN∶P(2.08)>HP(1.79)>HN(1.69),该种植物体主根、须根、茎、叶的氮的生态化学内稳系数小,表明该种植物为氮限制植物。水条件是影响土壤和植物氮磷含量主要因素,而过渡区1土壤TN含量最高,是影响该区土壤AN最潜在因素,即为影响植物生长重要因素。进一步通过土壤氮磷与植物体氮磷的相关分析发现,天然湿地中植物体氮磷仅与土壤AN、AP显著相关(p<0.05),但是过渡区植物体氮磷与AN、AP显著相关之外,其部分器官还与土壤中TN、TP显著相关(p<0.05)。对比天然湿地与过渡区环境氮磷与植物体氮磷之间关系,表明土壤氮磷对植物体氮磷影响方式发生了变化,水田对过渡区植物生长环境氮磷影响是导致该区植物体氮磷变化的重要因素。
  综上所述,农业活动导致土壤中磷含量增加,潜在影响湿地土壤氮含量累积,外加湿地水环境影响,促进土壤中有效氮含量增加,长期作用可能会影响湿地植物群落结构,威胁湿地生态系统结构与功能的稳定性,应加强对水田管理措施以保护湿地。
[硕士论文] 田旸
地图学与地理信息系统 哈尔滨师范大学 2017(学位年度)
摘要:近年来,气候变化与人类对水土资源不合理的开发利用(如河流中上游工农业用水增多以及蓄水、引水工程的修建),引发了下游湿地水文过程的显著变化,水资源短缺日益突出,已严重影响并破坏到湿地生态系统的结构和功能,危及到区域生态安全、水安全和经济社会可持续发展,给湿地的保护与功能修复带来严峻挑战。同时由于发展中国家缺乏对湿地管理的经验,使得湿地的破坏日益严重,而且由于缺乏基础数据,更加重了这一情况的发展,为了更好的保护湿地资源,减少湿地的破坏和制定科学的管理措施,准确的获取湿地水文情势尤其重要。水文情势的遥感监测不仅可以为区域水文模型的建立提供数据基础而且对提高湿地分类精度具有重要意义。
  本文选取湿地水文情势中的淹水范围和淹水频率两个参数进行提取分析。但传统的光学影像由于其成像原理不能对湿地植被下的淹水情况进行很好的区分,而雷达影像能够通过微波穿透植被,进而探测到植被下的淹水情况。所以本文采用2015年8期时间序列的Radarsat-2影像对扎龙湿地的淹水范围进行提取。由于Radarsat-2影像具有较多的噪声存在,选用监督分类,分类树等传统的分类算法,会产生明显的椒盐现象,本文采用面向对象分类技术,对湿地的淹水区域进行提取,得到8期淹水范围,进而可以得到淹水频率。将水文情势(淹水范围和淹水频率)同Landsat的1-7波段光谱反射率、归一化植被指数(NDVI)、7个纹理特征、HH和HV极化波段的后向散射系数作为分类的特征变量,并采用随机森林分类算法对扎龙湿地进行分类,并分析淹水频率对分类精度的影响。
  结果表明:
  1.通过对比Radarsat-2影像的后向散射系数的平均值和标准差,可以看出淹水区域的后向散射系数与非淹水区域的后向散射系数有着明显的差异,可以较为容易的对淹水区域进行提取,并且Radarsat-2的HV极化影像对芦苇湿地的淹水与非淹水区域的区分相比于HH的极化影像效果更加明显。
  2.通过对8期Radarsat-2影像进行面向对象分类,用三分之二的训练样本进行训练,得到的8期淹水范围分类结果,用三分之一的训练样本进行精度验证,得出的精度均达到80%以上。其中9月10日的淹水面积分类精度和Kappa系数最高,分别为98.24%和0.97。4月29日的淹水面积分类精度和Kappa系数最低,分别为82.86%和0.48。通过8期淹水范围叠加得出淹水频率,并用温度记录仪所记录的温度变化次数来验证淹水频率,淹水频率的精度达到84.62%,淹水频率高的区域集中在扎龙湿地核心区内。
  3.通过比较最终湿地分类精度,采用随机森林算法的分类结果精度相较于决策树和最大似然算法要更高,在草地和沼泽湿地的过渡区中,最大似然和决策树算法将沼泽湿地区域误分为了非沼泽湿地区域。对比引入淹水频率和非淹水频率的两种分类结果,加入淹水频率的分类精度达到91.73%,未加入淹水频率的分类结果76.49%,通过重要性指数可以看出,淹水频率在分类过程中重要性指数为98.69,排在第二位,两者主要误差产生于对草地的错分和湿地的漏分,进而说明淹水频率作为湿地重要的物理变量,在进行湿地分类的过程中占有重要地位,并可以显著的提高湿地分类精度,特别是在沼泽湿地和草地的区分上面。但淹水频率的引入并没有对水域和居民地产生影响。
[硕士论文] 胡程青
地质工程 浙江大学 2017(学位年度)
摘要:雅丹地貌是一种典型的风蚀地貌,主要分布在除大洋洲和南极洲以外的干旱、半干旱沙漠及其周边地区。柴达木盆地发育有我国分布面积最广的雅丹地貌,且类型丰富,这为定量提取雅丹几何形态和分析雅丹类型及控制因素提供了条件。由于柴达木盆地地理位置偏远,气候干旱炎热,传统的野外地质调查难以获取全面的、大尺度的雅丹几何学信息。因此,本文基于Google EarthTM、Landsat8多光谱影像、无人机影像和数字高程模型(DEM,Digital Elevation Model),结合地质资料,对该区不同类别的雅丹进行几何学分析,并在此基础上讨论构造、岩性、风场与雅丹发育和形态的关系,通过雅丹形态还原古风场及变化规律,估算以风营力为主的柴达木盆地中的剥蚀量与侵蚀速率,探讨柴达木风蚀作用与黄土高原沙土堆积之间的关系。主要内容和结论如下:
  (1)利用多源遥感影像,在柴达木盆地提取了16,749条雅丹,统计了包括长宽比、走向、密度、宽度等几何学信息。柴达木盆地雅丹主要走向为N-NW,整体都呈现为近平行状排布。雅丹单体长3.5-4803 m,平均长106 m;单体宽1.5-309m,平均宽24m。单体长宽比207∶1-1.03∶1,平均长宽比3.8∶1。
  (2)基于长宽比,将柴达木雅丹分为四种类型,短轴状(1∶1-2∶1),长3.5-182 m,宽2.4-114 m;鲸背状(2∶1-6∶1),长3.8-1159 m,宽1.5-309 m;拱背状(6∶1-10∶1),长13-2013m,宽2-264 m;长垄状(10∶1-210∶1),长57-4803m,宽5.4-171 m。
  (3)对雅丹形态及发育位置的统计发现,近69%的长垄状和拱背状雅丹集中分布于向斜区域,而73%的短轴状雅丹集中分布于背斜区域;在同一背斜中,迎风坡雅丹的长宽比小于背风坡。反映了地质构造类型,岩层软硬层的交替,地层的倾角,地层走向与风向的夹角均对雅丹几何形态及分布有控制作用。
  (4)在柴达木盆地北部(鄂博梁一号独立自然区)和西部(长尾梁至碱石山区域),存在多个不同方向的风场控制的雅丹群。在北部区域NNW和NNE两个方向风场的交汇区域,风场叠加改变了部分雅丹的展布方向;而在西部区域NW和NNE方向风场的交汇区,显示雅丹的交替切割的关系,即早期形成的长垄状的雅丹被切割成若干短轴状雅丹,反映了该区不同方向的风场强度交替变化。
  (5)利用山脊线估算的剥蚀量和侵蚀速率,其结果是最小的参考值,仅为利用地层对比法计算结果的十分之一。利用地层对比法,通过恢复六条地质剖面估算出柴达木盆地的平均侵蚀速率为0.22 mm/yr,对应的总剥蚀量为2.2×104km3。
[硕士论文] 杨贝贝
岩土工程 北京交通大学 2017(学位年度)
摘要:中国处在世界两大地震带交汇处,是一个地震多发的国家。随着中国人口的增长和土地资源的紧缺,更多的工程项目将建设在地形复杂的局部地形上。目前,在局部场地对地震响应影响的研究上主要是采用单相介质进行讨论的。但地球表面土层很多情况是饱和介质,目前对饱和两相介质中的局部地形地震动力响应分析还比较少。所以研究饱和两相介质下局部地形对地震响应的影响是一项很有意义和价值的课题。
  凹陷地形是局部地形中一种比较有代表性的地形,很多学者研究局部地形的地震响应问题都是以凹陷地形为例。目前,很多在研究两相饱和介质中局部地形的动力响应解析解时,大部分是借助了“大圆弧假定”来处理半空间表面边界问题。故可把由“大圆弧假定”所求的解析解看作是一种近似解。也有很多学者通过间接边界元的方法得到了一些成果,但边界元法归根结底是一种数值的方法。在精度和边界上有时很难满足实际需求。
  本文以Biot饱和两相多孔介质波动理论为基础,利用Hankel函数积分变换和Fourier-Bessel级数展开混合求解的方法,处理水平地表边界条件,避开“大圆弧假定”,以此来研究饱和两相介质中凹陷地形对平面波散射的问题,并得到关于本文方法的一些结论,具体研究成果如下:
  1.采用Hankel函数积分变换和Fourier-Bessel级数展开混合求解的方法分别得到了平面P、SV波入射下饱和两相介质中凹陷地形在透水边界条件和不透水边界条件下的地震波散射的解析解。
  2.把本文得到的解退化到单相情况,与前人采用“大圆弧假定”的计算结果进行对比,分析了本文方法的有效性并得到本文方法的适用范围。通过在饱和两相情况下逼近自由场和应力边界条件计算,验证了本文方法的准确度和精度。另外在饱和两相情况下也和前人用“大圆弧假定”得到的结果作了对比,得到本文方法在处理凹陷地形对地震波散射问题时有一定的优势。
  3.采用MATLAB进行编程计算,分析了入射波频率、入射角和饱和多孔介质孔隙率对凹陷地形地震动力响应的影响。研究表明:(1)凹陷地形存在时,入射波频率的增加,位移幅值的变化越复杂。(2)入射角度的增加,位移幅值逐渐减小。(3)入射波垂直入射时,位移幅值成对称分布。入射波斜入射时,位移幅值在凹陷地形左侧变化较右侧复杂,且左侧位移幅值也较大。(4)孔隙率增大,水平向位移幅值减小,竖直向位移幅值变化不明显。(5)两种边界条件下的位移幅值变化规律大致相同,但不透水边界条件下的位移幅值较大。
[硕士论文] 王平
自然地理学 贵州师范大学 2017(学位年度)
摘要:贵州喀斯特高原山区生态环境极其脆弱,随着西部大开发战略的实施,特别是西部生态建设目标的提出,贵州省作为中国首批国家级生态文明试验区,不断重视并加强生态环境保护的力度,如何确定“生态问责”的标准等问题仍然需要我们进一步深入研究。生态资产评估是通过研究区域的生态资产情况,了解研究区域环境与经济的关系,它既包括生态系统的服务功能价值评估,也包括自然资源价值评估。基于时序遥感的生态资产评估能够更有针对性的解决喀斯特石漠化地区复杂的地形与气候、破碎的地块等现状带来的研究障碍,获取地表信息方便快捷,能减少人工测量的误差,是针对喀斯特石漠化地区生态资产研究的有效手段,可为该地区的生态保护与恢复提供数据支撑。
  针对贵州石漠化地区特殊的环境背景,研究选取了贵州典型石漠化地区“关岭—贞丰花江喀斯特高原峡谷中-强度石漠化综合治理示范区”作为研究区域,基于时序遥感影像信息提取技术、地理信息时空运算与空间分析技术,识别示范区内不同的生态系统类型,整合气象、土壤、DEM等相关数据,依据CASA模型计算NPP,运用替代价值法、市场价值法、碳税法、替代成本法、影子工程法等方法分别计算示范区内各项生态资产价值,借鉴Costanza等人在进行全球生态资产测量的经验,建立生态资产遥感评估的指标体系并计算生态资产总值,进一步研究示范区1990年到2015年这25年间的生态资产时空演变规律,体现示范区25年间的生态资产价值结构、单项评估指标的时空变化、单个生态系统的生态资产结构变化及示范区生态资产变化的分区格局,从而能够为地区的生态资产管理及区域协调发展方面的研究提供理论参考。主要研究结果有:
  (1)通过计算生态资产单项价值,研究了花江示范区的价值结构在25 年间的变化,单项价值结构表现为:气候调节>养分循环>涵养水源>有机质生产>土壤保持。气候调节价值对生态资产的贡献最大,其次是养分循环价值,土壤保持价值对生态资产价值的贡献最小。从单项生态系统类型的生态资产评估结果来看,阔叶林地与灌木林地的生态资产贡献率较大,而难利用地、建筑用地与水体的生态资产贡献率较低。
  (2)通过时序变化研究,研究结果为生态资产时序分布依次为:2015年>2010年>1990年>1995年>2000年>2005年,总体生态资产在25年时序上表现为先降低再增高的趋势。受自然因素与人为因素的影响,同一生态系统类型的生态资产随时间必然是呈动态变化的。各类生态系统类型的时序变化整体为先降低再升高的变化趋势。单项指标价值时序变化为:有机质价值处于一个波动的变化状态,涵养水源价值与土壤保持价值的变化相对平稳,养分循环价值和气候调节价值在这25年间整体上为增高趋势。
  (3)通过对示范区近25年生态资产变化分区分析,研究结果为生态资产由东北部向西南部呈递减趋势,非喀斯特区域相比喀斯特区域的价值要高。近25年花江示范区生态资产变动趋势表现为北部侵蚀陡坡处于波动下降区;非喀斯特区域的侵蚀台地处于波动升高区;在中部及西部的侵蚀丘峰台地区有一定的升高,但变化相对平稳;示范区南部的峰从洼地等区域,部分农用地有明显的升高趋势,但范围较小,整体变化较小。研究结果对该示范区的石漠化治理工程优化有一定的指导意义。
[硕士论文] 胡菲菲
自然地理学 湖南师范大学 2017(学位年度)
摘要:丹霞地貌是由红色陆相碎屑岩发育而成的一种独特地貌类型,具有“丹崖赤壁”的典型特征,其地貌景观具有较高的美学欣赏价值和旅游开发价值。本文运用RS和GIS技术提取湖南省丹霞地貌空间分布并丰富湖南省丹霞地貌信息数据,可为湖南省丹霞地貌的发现和特征研究提供数据基础。
  使用GIS方法对已提取出的丹霞地貌空间分布特征和影响丹霞地貌旅游开发潜力的人文因素进行分析。使用层次分析法、数理统计方法构建湖南省丹霞地貌旅游资源开发潜力评价模型,并对各丹霞地貌开发潜力进行评价。主要研究内容和结果如下:
  (1)湖南省丹霞地貌信息提取和特征分析
  根据丹霞地貌的影像特征、海拔和地层特征提取的丹霞地貌空间分布信息,湖南省共发现121处丹霞地貌,广泛分布在13个市州、32个县区,集中分布于郴州市、岳阳市、株洲市、怀化市等地区。对其空间分布特征和面积、海拔、河流切割密度进行分析可知,高密度区域主要分布在常德西部—怀化东北部、岳阳西南部—长沙东北部、湘潭南部—衡阳北部、株洲南部—郴州东北部地区,丹霞地貌以中型、较小型和小型为主,河流切割密度较高,绝大多数海拔在500米以下。
  (2)湖南省丹霞地貌开发潜力研究
  对影响湖南省丹霞地貌旅游开发潜力的人文因素进行分析,并根据分析结果使用层次分析法确立面积、海拔、河流切割密度、交通通达度、经济发展水平、人口分布、地区吸引力等各指标的权重,构建湖南省丹霞地貌旅游开发潜力模型,并对湖南省丹霞地貌旅游开发潜力进行评价。结果显示,一二级开发潜力丹霞地貌数量占总体的37%,湖南省丹霞地貌总体旅游开发潜力偏低。一级开发潜力的丹霞地貌共有14处,主要分布于7个市州12个县,其中过半集中于茶永盆地。
[硕士论文] 阳见
园林植物与观赏园艺 江西财经大学 2017(学位年度)
摘要:本研究将赣州市中央生态公园作为研究对象,前期对该公园内的植物景观进行了实地调查,根据实地调查得到的数据,系统的分析了赣州市中央生态公园植物群落的树种组成特征、植物多样性特征和植物季相特征等,再在此基础上分析赣州市中央生态公园植物景观存在的问题,提出赣州市中央生态公园林植物景观优化对策。
  
[硕士论文] 齐威
地理学 南京信息工程大学 2017(学位年度)
摘要:黄土高原是一种独特的自然地理单元,正是由于黄土高原土性复杂、气候特殊、地形破碎、沟壑纵横、环境脆弱,在该地区发育了一种形态各异、尺度不一的特殊地貌景观——黄土陷穴,陷穴具有鲜明的洞穴特征,分布广、危害大,多分布于湿陷性强烈的黄土地区,其在地层表面的分布有的呈独立洞穴,有的则呈串珠状或蜂窝状,其发育与土壤侵蚀、水土流失等地质灾害息息相关,同时危害着各类工程及人民生命财产安全。野外调查法获得分类结果的可信度高,但费时费力,工作量较大。随着测绘、遥感技术的发展,遥感数据和DEM数据精度的不断提高,为微地貌研究提供了新的思路与方法。因此,如何快速识别黄土陷穴灾害成为当前的亟待解决的问题。
  本文以甘肃省定西市安定区典型样区为研究区,以谷歌以及DEM数据为主要数据源,通过定量化多尺度分割,采用面向对象方法对样区的黄土陷穴进行自动提取。最后,结合野外调查,进行了研究区黄土陷穴分布特点、发育特点的分析。具体结论如下:
  1.面向对象分类中,相比于传统定性的多尺度分割方法,本文从定量角度,围绕多尺度分割的三个重要参数展开。首先通过对比局部方差法、变异函数法等方法的适用性,结合本文的数据特点,选用亮度均值法确定最优分割尺度,即选择影像对象亮度均值标准差的最大值所对应的尺度筛选最优分割尺度,其次,借鉴最大面积法,以最大面积对应地物斑块的恒定区间作为最优的形状因子和紧致度选取区间,从而实现尺度参数、形状因子和紧致度参数的定量选取,以此作为遥感影像多尺度分割的依据。
  2.采用面向对象方法实现黄土陷穴的自动提取,共提取陷穴数目267个,较为客观的显示陷穴的分布情况。与野外实地调查进行对比,发现与自动方法完成的陷穴提取结果重合数目达到241个,其提取精度达到了92.3%。此外,将该提取方法使用到定西完整流域中,提取到定西完整流域的黄土陷穴930个,实现了该区域黄土陷穴的自动提取,为黄土高原陇西区的陷穴提取以及其他典型微地貌的提取提供了技术参考。
  3.结合DEM数据和野外调查分析探讨了样区黄土陷穴的分布规律,在微地形地貌上主要分布在坡度为8°到25°的黄土平梁的边缘、梯田边缘、黄土峁的峁缘线以下的凹形坡以及冲沟和切沟等,表现为亲沟谷化,在黄土梁峁上的冲沟边缘及冲沟之间的斜坡发育最为强烈,在25°到60°的凹形坡上也有部分发育;并且陷穴常成群体分布,单独分布的较少,形态上有的表现为串珠状,有的为葫芦状,并且呈现出一定的组合分布关系。
[硕士论文] 张莉秋
自然地理学 山西大学 2017(学位年度)
摘要:晋北沙化区位于我国山西省北部的黄土高原农牧交错带,长期受自然因素和人类活动的综合影响,出现了土地利用变化剧烈及景观格局的空间配置不合理等问题,景观格局的变化又反作用于区域环境,因此景观格局分析是研究景观格局和生态环境变化的重要手段,以此揭示景观格局和生态过程的关系,实现区域环境的可持续发展。
  本研究以景观生态学为主要理论依据,以地理信息系统、遥感等为技术支持,通过定量计算和定性分析法研究晋北沙化区景观格局及其时空变化特征,建立驱动因子与景观类型的Logistic回归模型,预测未来不同情景下晋北沙化区的景观格局演变趋势。在此基础之上,运用景观生态学和可持续发展理论,为晋北沙化区景观优化配置和制定土地利用规划提供科学有效的依据,降低未来发展过程中的潜在风险。
  主要结论有:
  (1)晋北沙化区土地利用景观格局主要以耕地、林地、草地景观类型为主,2000-2010年耕地分布最广,并且面积减少最多。研究区土地利用景观格局在晋北黄土丘陵沟壑区、大同盆地平原地区、恒山、五台山土石山区存在着分布差异,这客观的反应了由于不同区域的社会经济条件和自然条件的差异而导致了各区域间的景观格局不同。
  (2)类型水平的景观格局特征及时空变化分析可知:耕地是晋北沙化区占绝对优势的景观类型,且耕地最大斑块指数降低最多,景观优势度下降,异质性增强;除工矿用地和盐碱地外,其他景观类型的斑块密度和斑块个数均减小,表明斑块分布趋于规整,斑块连片化程度提高,破碎化程度降低;在研究期间内,耕地、林地、草地三种景观类型的斑块指数都在降低,人类活动增强导致工矿用地和盐碱地呈增加趋势,斑块形状趋于复杂。
  (3)景观水平的景观格局特征及时空变化分析可知:晋北沙化区斑块分布集中,破碎化程度降低,斑块间的连通性增大;景观要素趋于多样化发展,景观异质性提高,景观类型从单一型转化为多元型,趋于稳定发展;景观整体聚集度和蔓延度增加,斑块间的空间关系趋于聚合。
  (4)基于CLUE-S模型以2000年土地利用景观格局模拟2010年土地利用景观格局,经Kappa验证系数为0.9244,模拟效果非常理想,证明CLUE-S模型能够很好的模拟晋北沙化区土地利用景观格局。
  (5)以2010年的土地利用景观格局为基年数据,设定自然发展情景、协调发展情景和经济发展情景3种情景,模拟2020年晋北沙化区的土地利用景观格局变化,结果表明,3种模拟情景下的土地利用景观格局在空间上存在差异。并针对晋北沙化区的复杂景观格局提出对策。
[硕士论文] 朱奇峰
自然地理学 西北大学 2017(学位年度)
摘要:高程梯度是坡度算法的基本计算项。在坡度算法θ=arctan(p2+q2)1/2中分别用p和q表示,因为高程梯度p和q算法的不同而衍生出多种坡度算法,因此对p和q算法的性质和精度的研究,是坡度算法精度评价的基础。p和q的算法的不同不但会影响坡度计算,而且p和q也是坡度分布理论模型研究的起点。
  本研究选取漫岗丘陵、黄土丘陵、秦岭、横断山四个不同地形类型样区,使用七种算法得到每个样区的高程梯度,对高程梯度性质、高程梯度的统计分布与结构特征、高程梯度算法的稳定性与精度进行了分析;并选取漫岗丘陵和黄土丘陵部分样区,分析高程梯度随不同分辨率的变化规律;从数学与物理学的角度对高程梯度的基本性质进行了初步分析。
  本文的主要研究结果如下:
  (1)高程梯度的统计学分布特征:p和q的均值十分接近零,p和q的标准差均近似相等,p和q均接近正态分布,p和q均相互独立。
  (2)结构特征:各种算法均能表现p和q局地结构和样区之间的差异,地形起伏越大,图像的纹理也越复杂。
  (3)高程梯度算法稳定性与精度:从算法的稳定性(直方图相似度指数、均方根误差)和精度(高程中误差、高程梯度联合方差误差、控制参数误差)来看,均表明改进的Evans-Young算法最好。
  (4)高程梯度p和q分布特征随分辨率变化的规律:统计分布特征方面,随着DEM分辨率的降低,p和q基本性质保持不变;结构特征方面,随着分辨率的降低,p和q图像的纹理与结构简化、图像表面逐渐变平滑。
[硕士论文] 于海鹏
地图学与地理信息系统 哈尔滨师范大学 2017(学位年度)
摘要:扎龙自然保护区是主要保护以丹顶鹤为主的珍稀水禽野生动物及其赖以生存环境的湿地生态系统,拥有“鸟的乐园,鹤的故乡”的美称。本文以扎龙自然保护区为研究区,基于景观生态学的基本理论,通过使用GIS和ENVI等计算机应用软件,对研究区1984-2010年间的遥感影像进行单元特征提取,并通过决策树方法对遥感影像进行景观分类,利用景观指数方法绘制了反应景观变化趋势的特征曲线,以此为信号源对其进行小波分析,探究了研究区内景观动态变化的规律和趋势,及在不同时间尺度上造成景观动态变化的主要驱动因子,现得出如下结果:
  (1)扎龙湿地从1984到2010年间,景观动态变化特征明显。在1984年,湿地主要分布在中部,外围以旱地为主,主体景观类型是有水湿地沼泽。而到了2010年旱地扩张,有水湿地面积大幅度减少,且主要在南部区域,分布较为零散,主体景观类型向无水湿地和旱地过渡。由于保护区内部原始的湿地面积逐渐减少,耕地面积逐年增加,导致景观内部的复杂性降低。并且由于自然条件的变化和人为活动的影响,湿地类型景观破碎化程度加剧,同时景观内部受到的干扰强度也逐渐增大。
  (2)扎龙湿地景观动态变化特征具有周期性和规律性,在长时间序列上,景观动态变化并不是无序的。受自然因素的影响,景观的动态变化与自然条件的演替有明显的相关性。研究发现破碎度、复杂度和多样性特征变化的主周期都在22year的时间尺度上,变化的周期在5-7year左右。
  (3)通过对自然因子和人文因子的分析和对比发现,降水、径流、沟渠以及对湿地的开垦4种要素的变化规律和对环境要素的改变及影响,与景观动态曲线的变化规律和发展趋势相互吻合,4种因子在不同程度上促进了景观动态变化的发展进程,因此是湿地景观变化的主要驱动力。在大的时间尺度上,自然因素是推动景观变化的主要的驱动力,人为因素则改变了景观变化趋势和强度。在小的时空尺度上,自然因子是景观动态变化趋势的约束力,人为的驱动因子是景观变化直接驱动力。
  本文通过对景观动态变化曲线的分析,探究了景观动态变化的规律,得知自然因素影响着景观动态变化的方向和趋势,而人为因子改变了景观动态变化的强度和规律。加强对湿地景观动态变化驱动机制的研究,是对未来湿地动态变化的预测,生态环境的恢复、湿地资源的开发和保护管理的重要保障,也是对周边区域社会、经济进行可持续发展的重要依据。
[硕士论文] 罗琛
地图学与地理信息系统 聊城大学 2017(学位年度)
摘要:土地利用/土地覆盖演变对区域内生态环境产生重要影响,同时以积累的形式影响全球环境改变。开展土地利用与景观格局演变分析,研究影响它的驱动因素,能够有助于了解其所导致的地球生态系统的服务与功能变化,对于区域的可持续发展具有重要指导意义。
  本文以遥感与GIS技术为支撑手段,研究了聊城市驻地东昌府区30年来的土地利用与景观格局动态变化情况。根据研究区的实际用地情况,把东昌府区划分为城镇工矿用地、耕地、交通用地、村庄用地、水域及水利设施用地、园林用地、未利用地7种土地利用类型。依据土地分类体系,对研究区1987、1997、2007以及2016年的4期遥感影像进行分类,分别从转入、转出两个路径以及土地利用的相对动态度方面探讨了东昌府区土地利用变化过程和变化幅度,并采用景观指数研究方法对研究区景观格局演变做了定量分析。论文的主要内容和结论如下:
  (1)土地类型比重。东昌府区近30年的土地主体景观一直是耕地,占全区面积比重均在64%以上;其次是村庄用地,占东昌府区面积比例均在13%以上;水域及水利设施用地、园林用地、交通用地的面积比重比较小,分别占全区面积的3.58%、3.26%、1.82%;未利用地和城镇工矿用地面积比重波动剧烈,波动范围分别在0%-17.24%、1.80%-12.26%之间。
  (2)土地利用转化。面积减少最大的是未利用地,在1987年为248.59km2,至2007年减少为0,最大转出用地类型是耕地,向耕地累计转出面积为214.73km2;面积增加最大的是城镇工矿用地,在1987年为25.88km2,至2016年增加为176.80 km2,最大转入用地类型也是耕地,由耕地累计转入89.77km2。另外,2016年对比1987年土地利用相对动态度测算中,除了面积持续增加的城镇工矿用地为最高的20.36%之外,园林地也高达15.88%,表明园林地与其他土地类型间转化量也较大。
  (3)土地利用转化速度。依据土地利用相对动态度可描述变化幅度,城镇工矿用地先增后减,村庄用地总体减小,其余5种土地利用类型均是逐步减小;同时,1987-1997年、1997-2007年、2007-2016年的土地类型间转化总量分别为412.63km2、313.69km2、271.67km2,依次递减。综上,近三十年东昌府区土地利用变化幅度越来越弱,土地利用结构越来越稳定。
  (4)景观格局演变。全区近30年来,蔓延度指数和凝聚度指数由63.35和99.47升至64.14和99.63,再降至62.44和99.39;分离度指数变化相反,由8.92降至7.34,再升至10.41;表明全区景观呈“聚集-分散”演变,景观破碎化程度加大。周长面积分维数1.31降至1.26,再升至1.27;景观形状指数由50.75持续降至32.93,但后期降幅大大缩小;表明全区景观形状呈“简单化-调整期”演变,景观形状有向复杂化转变趋势。香浓多样性指数和均匀度指数由1.28和0.62降至1.27和0.61,经过一段调整期后,升至1.28和0.66;表明景观多样性呈“简单化-调整期-丰富化”的演变,景观格局更加丰富、均衡。总体讲,东昌府区景观生态结构趋于健康合理方向发展。
[硕士论文] 张绍云
自然地理学 贵州师范大学 2017(学位年度)
摘要:土壤-洞穴环境作为岩溶环境的重要组成部分,是研究碳迁移变化的重要场所。本研究以织金洞为研究区,在前人对洞穴环境的研究基础上,增加了对其土壤环境指标的研究。通过监测数据及GIS空间技术,分析了土壤-洞穴CO2时空迁移变化规律及其协同性,并从土壤环境与洞穴环境分析了CO2的迁移变化及其影响因子,得出:
  1)土壤方面。时间上,研究区土壤CO2随季节变化表现出,春季CO2含量缓慢上升,直到夏季末、秋季初CO2达到一年中的最大值,秋季末期又开始下降,直至冬季降到一年中最低值。这反应了土壤CO2的迁移变化具有周期性,随着季节的变化而变化。空间上,各监测点土壤CO2含量无论在纵向或横向上均不相同,但整体上却呈现出一定的规律性。由各监测点不同深度土壤CO2纵向迁移变化可知,CO2含量最大值均出现在夏季至秋季之间,以夏季为轴线,在1#点、2#点、3#点处CO2含量高值区右偏移距离较短,4#点处CO2含量高值区右偏移距离大于在1#点、2#点、3#点处距离,5#点处CO2含量高值区右偏移距离达到最大,高值区出现在秋季。
  2)洞穴方面。自2015年1月至2016年5月,织金洞CO2含量高值区由洞穴中后部迁移至洞穴中部,由洞穴中部再次迁移到洞穴中前部,由洞穴中前部迁移到洞穴前部,2015年9月份以后,由洞穴前部又迁移到洞穴中前部,由洞穴中前部迁移到洞穴中部,2016年2月由洞穴中部迁移到洞穴中后部。由2015年2月开始迁移至2016年2月回到原点,此后新的一轮迁移由开始,说明周期性较强。空间上,洞穴CO2空间分布随着距洞口不断的深入,CO2含量不断上升,在洞穴中部达到最大值,表现出两端低中间高的分布趋势。
  3)土壤-洞穴CO2协同响应分析。研究区全年土壤CO2在20cm、40cm、60cm、80cm处均与洞穴CO2拟合性较强,R2分别表现为:0.742、0.751、0.803、0.814。说明研究区土壤-洞穴CO2迁移变化具有协同响应,表现为:春季土壤-洞穴CO2缓慢上升,上升至夏秋季节达到一年中最高值区域,随着气候变化、季节的迁移,秋季后期土壤洞穴CO2开始下降,下降幅度较大。到达冬季时,土壤-洞穴CO2达到一年中的最小值。总体上,研究区土壤-洞穴CO2呈现出较强的规律性,这主要是由于地下世界洞穴的存在是具有一定的区域面,而不是一个点状的存在,洞穴CO2的来源也不具有点状性。所以洞穴上覆单个土壤点是无法控制洞穴内部CO2的迁移变化,而是整个洞穴上覆区域的协同作用,最终对土壤-洞穴CO2迁移变化起到一定的影响。通过水化学对土壤-洞穴CO2迁移响应分析得出,导致研究区土壤-洞穴CO2协同响应的主要因素为:1.土壤空气CO2不断的下沉,通过基岩裂隙、溶管等直接进入洞穴内部,对洞内CO2变化起到一定贡献作用;2.大气降水通过溶解土壤内的CO2,促使其具有较强的酸性,然后进入到基岩内部充分对基岩进行溶蚀、侵蚀作用,使水达到饱和状态,最后进入到洞穴内部与洞穴空气接触并运动,这就促使其释放出CO2的同时进行沉积;3.季节的变化促使土壤的生物、微生物的活动,土壤理化性质以及降水等的变化。最终导致土壤-洞穴CO2含量在不同季节发生明显的协同变化。
  (4)研究区在监测过程中为平常年份,分析结果对平常年份具有指导与实践意义。但对于异常年份,比如旱涝以及冰雹等年份数据存在一定的缺失,望以后不断跟进这方面的研究,以达到对某个区域洞穴深入探析,弥补其不足。同时也期望持续监测能得到更具说服力和更为详尽的研究。
[硕士论文] 赵蕾
自然地理学 河北师范大学 2017(学位年度)
摘要:海岸沙丘是海岸沙滩系统的重要组成部分,而在自然与人类的共同作用下,沙丘—海滩系统中沉积物部分脱离系统的内部运行过程导致该系统沉积物亏失,沙丘的亏损又使那些以沙丘作为生存环境的草本植物以及鸟类、哺乳类、两栖类和爬行类动物的多样性遭到了极大的破坏。海岸沙丘与海岸生物多样性有重要的相关性,海岸沙丘的退化破坏了海岸生态系统的完整性和多样性,因此对海岸沙丘资源的研究为保证沿海生态环境的可持续发展具有重要意义。
  本文以昌黎黄金海岸自然保护区内的大圩顶为研究对象,基于GPS-RTK技术获取保护区内大圩顶流动沙丘春季(5月)和秋季(10月)的监测数据,结合多期遥感影像,从年内和年际两个尺度对流动沙丘的动态演变进行全面分析研究。利用SPSS22.0统计学分析软件对流动沙丘的动态演变因素,如:起沙风、合成风、流动沙丘高度等自然因素进行了相关分析。借助状态空间分析法,层次分析法,spearman秩相关系数法等多种方法对昌黎黄金海岸的大圩顶流动沙丘动态演变趋势进行分析研究。
  研究结果表明:(1)2004年10月以来,大圩顶流动沙丘整体高度有所下降,脊线最高点共降低1.47m,鞍部共降低达3.54m;沙丘整体陆向迁移,但北段和中段交界线处的脊线、坡脚线出现向海迁移的态势;流动沙丘的移动速率有所加快,向海坡变化的速度快于向陆坡。向海坡趋缓,向陆坡变陡速度分别为:0.47。/a,0.17°/a。
  (2)昌黎大圩顶所在区域主风速年际变化虽稳定,但年内变化很明显,降雨量少的春季也正是大风季节有利于风沙运动,流动沙丘整体每年10月~次年5月移动速率明显比5月~10月大,脊线移动距离快约1.7 m/a,坡脚线移动距离快约0.4 m/a。
  (3)以流动沙丘的位置变化,流动沙丘周边的植被覆盖度变化,流动沙丘的物质供给以及流动沙丘本体形态变化等作为流动沙丘退化评价的指标,对流动沙丘演变趋势进行评价rs为-0.38,2004年10月~2015年10月间流动沙丘时空演变平稳。
  (4)河北省昌黎县保护区内的海岸流动沙丘未来50年退化趋势明显,流动沙丘总面积变化较大,流动沙丘面积减少达49.61hm2。
[硕士论文] 段家朕
地理学;地图学与地理信息系统 南京师范大学 2017(学位年度)
摘要:沟谷的不对称特征是指沟谷在经历了复杂发育过程后表现出的两侧坡面形态与结构不一致的现象,这种特征是复杂流域单元的基本特征之一,在相当程度上反映着流域单元发育演化进程。有关沟谷不对称发育演化的研究一直是学术界相关领域关注的热点,但对于沟谷不对称特征的形态提取与定量化分析的系统性研究亟待深入。本文以晋西北黄土丘陵沟壑区的偏关河和县川河两流域为研究样区,以多级嵌套流域为尺度序列,结合数字地形分析理论与方法,利用不同分辨率DEM数据及地质图等数据,系统性的分析并阐述了晋西北地区沟谷不对称特征。
  本文的主要研究内容和结论如下:
  1.多尺度流域沟谷不对称特征分析方法。
  黄土沟谷网络不对称特征受多种因素影响。地质构造作用等内营力控制着沟谷网络宏观整体格局,各种环境因素对沟谷特征进行更为细致的外力微观雕琢。针对该特性,在大尺度,利用高程条带法,基于剖面形态对沟谷不对称特征进行分析;在中尺度,利用沟谷偏离度度量指标衡量主沟谷的偏度;在小尺度流域,采用多指标地形因子对其不对称特征进行分析。研究结果显示,晋西北地区黄土沟谷在宏观尺度下,偏关河与县川河均为干流北侧区域发育程度更为成熟、复杂,表现出“北凸南凹”的形态特征;在中小尺度,小流域黄土沟谷不对称表现出随机、程度各异的特征。
  2.黄土沟谷不对称特征量化指标构建及空间格局分析
  分别从剖面形态特征、沟谷形态特征及坡面形态特征三个层次构建黄土沟谷不对称特征量化指标体系,并利用主成分分析法对小尺度下沟谷特征量化因子进行综合。研究结果表明,针对三个空间尺度,各指标因子可以从不同角度有效度量沟谷不对称特征。且微观尺度下,量化因子具有较强的空间依赖性,随空间尺度的增加,其对沟谷不对称特征的描述效果也在下降。在区域差异方面,晋西北地区,尤其是偏关地区小流域具有明显的不对称特征,随着沟谷的发育,愈趋于对称状态,而平均坡度比、沟蚀非沟蚀面积比以及地表粗糙度比表现出比较明显的坡向依赖性,总体而言,阴坡、半阴坡发育的沟谷侵蚀程度更高。
  3.晋西北地区黄土沟谷不对称特征机理探讨
  基于晋西北地区存在的黄土沟谷不对称特征的分异规律,从基岩构造与黄土堆积、水热条件与植被覆盖以及流域单元内部与相邻流域之间的相互作用等三个方面,分析区域内沟谷不对称特征的机理。结果显示,下伏基岩构造与黄土堆积是造成区域内沟谷不对称特征首要原因,偏关河与县川河流域之间的相互作用,将使得各自沟谷不对称更为显著。而水热条件与植被覆盖对大尺度沟谷不对称特征的影响相对较小。
  本研究对于揭示晋西北地区黄土地貌的形态特征及其成因机理具有一定的意义,也是基于DEM数据分析黄土地貌区域差异性的一次有益探索。
[硕士论文] 钱叶青
地理学;地图学与地理信息系统 南京师范大学 2017(学位年度)
摘要:峰林峰丛是岩溶地貌中形态特征极为典型、特殊的一种地貌类型。不同峰林峰丛的个体及群体地貌形态特征,是岩溶地貌各种成因条件综合作用的体现,又在相当程度上反映出该地区岩溶地貌发育的总体进程,因而成为岩溶地貌学研究的热点之一。由于数据和方法的局限,以往峰林峰丛地貌的研究多关注于单一地貌单元的形态描述和分析,较少关注其特有的群体结构特征。等高线树具有能够在一定宏观尺度上揭示地貌对象的群体嵌套、组合关联和空间层次结构特征的功能。本研究以DEM为基本数据源,构建了峰林峰丛地貌单元的等高线特征模式和峰林峰丛等高线树结构,通过对所选取的一系列特征指标的自动提取,并从多尺度,多层次、多角度对峰林峰丛形态特征的分析,揭示了峰林峰丛地貌在个体上的地形因子定量特征、地形特征要素分布特征,以及地貌单元群体结构及组合特征。研究所获得的一系列结果,深化了对峰林峰丛地貌形态特征、地貌发育演化过程及其空间分异规律的认识。主要工作及结论如下:
  (1)峰林峰丛等高线特征及地貌单元自动提取
  在充分分析与总结峰林峰丛地貌的等高线形态特征以及分布规律的基础上,提出了峰林峰丛不同地貌单元及其组合的等高线特征模式,并阐述了等高线树的概念与构建方法。石峰和洼地等高线的组织结构都是由一组同心闭合等高线组成;石峰群及复合洼地分别为多组石峰及洼地的嵌套、复合结构。峰洼组合地貌的等高线呈现为正地形与负地形等高线较为复杂的组合结构。实验中,基于等高线的形态结构特征,设计了对峰林峰丛单元的提取算法,并有效提取。基于关键等高线节点构建简化等高线树结构,实现了对峰林峰丛地形的简化。
  (2)峰林峰丛等高线树指标提取与量化表达
  按照峰林峰丛地貌单元等高线的空间包含和层次嵌套特征,构建成不同地貌单元的等高线树。结合峰林峰丛形态和树型结构特点,按科学性、系统性与准确性等原则,选取了一系列反映峰林峰丛形态的特征指标,并归类为节点属性指标和形态结构指标。详细阐述了形态结构指标和节点属性指标的数学描述算法与地学意义。分析了DEM分辨率对等高线树构建及其特征指标表达的影响。实验结果显示,DEM分辨率对树形态指标的提取及表达有较大影响。
  (3)峰林峰丛地表形态特征分析
  通过峰林峰丛等高线树形态结构,发现其在不同地貌类型区都呈现出不同程度的自相似特征。基于面积权重的节点序列方法,将半结构化的等高线数据序列化成长度一致的链式结构,然后分析峰林峰丛在不同尺度、不同角度、不同层次下的形状特征。结果表明在不同的地貌类型中,无论是以圆度系数还是紧度系数作为测度,子节点都比父节点所表征的地形形状要更接近圆;复杂地貌单元的形状由外部逐级向内部都有逐渐变成圆形的趋势。等高线树的形态结构指标和夷平指数显示:地形起伏程度在研究样区内由南及北呈现“低-高-低”的规律,与此同时夷平程度呈现“高-低-高”的变化态势;地表形态的破碎程度由西及东逐渐增大;研究样区内虽然峰林、峰丛同期发育,但在空间上相间分布、交错丛生,显示发育程度在实验区内的区域差异性。
  以上研究是树的地学分析方法在岩溶地貌形态研究的一次有益探索。
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