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题名黄土丘陵沟壑区切沟形态特征对放水流量的响应
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作者
杨扬
陈薪伊
黄烨
王健衡
刘瑛娜
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机构
北京师范大学地理科学学部
北京师范大学地理科学学部
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出处
《中国水土保持科学》
北大核心
2025年第3期33-41,共9页
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基金
国家自然科学基金“黄土高原植被恢复影响切沟侵蚀的动力机制与模拟”(42130701)。
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文摘
切沟侵蚀是黄土丘陵沟壑区的主要泥沙来源。系统研究不同放水流量条件下的切沟形态特征,对于理解切沟侵蚀机理、构建和完善切沟侵蚀预报模型,以及制定水土保持措施和政策具有重要意义。在黄土丘陵沟壑区选取典型坡面开展野外原位冲刷试验,设计5个放水流量水平(0.25、0.50、0.75、1.00和1.50 L/s),利用运动恢复结构(structure from motion,SfM)摄影测量法测量不同放水流量条件下的切沟形态,分析各形态参数与流量的定量关系。结果表明:1)切沟形态趋于稳定所需冲刷时长为69~168 min,且该时长随放水流量总体缩短;2)切沟整体形状因放水流量而异,当流量≤0.50 L/s时,小区上坡发育的多条支沟在下坡合并形成1或2条切沟;当流量≥0.75 L/s时,切沟呈简单、连贯的长条状;3)不同流量处理发育的切沟平均表面宽度为0.16~0.29 m,面积为1.30~2.49 m^(2),均随流量呈幂函数增大,幂指数分别为0.406和0.416;切沟周长-面积比为8.42~26.22,随流量呈对数函数减小。研究结果可为当地的切沟侵蚀.预报和水土流失综合治理提供参考。
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关键词
切沟侵蚀
切沟形态特征
野外原位冲刷试验
SfM摄影测量法
黄土丘陵沟壑区
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Keywords
gully erosion
gully morphological characteristics
field in situ scouring experiment
structure from motion(SfM)photogrammetry
loess hilly-gully region
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分类号
S157.1
[农业科学—土壤学]
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题名不同分辨率DEM提取切沟形态特征参数的转化研究
被引量：10
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作者
吴红艳
郑粉莉
徐锡蒙
覃超
钟科元
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机构
西北农林科技大学水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与干旱农业国家重点实验室
中国科学院水利部水土保持研究所
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出处
《水土保持学报》
CSCD
北大核心
2016年第6期147-152,161,共7页
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基金
国家自然科学基金项目(41271299)
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文摘
选取黄土丘陵区岔巴沟流域不同位置和不同沟道级别的30条典型切沟为研究对象,基于三维激光扫描技术(LIDAR),建立了基于高分辨率DEM提取切沟形态特征的方法,对比分析了0.1m与5m2种分辨率DEM提取切沟形态特征参数的差异,实现对低分辨率DEM提取的切沟形态特征参数向高分辨率尺度转化。结果表明:基于三维激光扫描技术获取的0.1m高分辨率DEM提取的切沟形态特征值与手工测量的切沟形态特征值之间无显著差异,三维激光扫描技术提取的切沟长度、宽度、深度、表面积和体积分别是手工测量的94.0%,109.1%,107.7%,80.1%和109.0%,表明三维激光扫描技术获取的0.1m高分辨率DEM可较准确地描述切沟形态特征。0.1,5m2种分辨率DEM提取的切沟长度间无显著差异,但2种分辨率DEM提取切沟宽度、深度、表面积和体积间差异显著。5m分辨率DEM提取的切沟宽度、表面积和体积分别较实际值分别偏大28.6%,25.6%和19.7%;而其提取的切沟深度较实际值偏小37.0%。据此,通过模型筛选,分别建立了0.1m高分辨率DEM与5m分辨率DEM提取的切沟宽度、表面积和体积转换模型。模型验证结果表明,本研究所构建的切沟宽度、表面积和体积转换模型的决定系数均大于0.6,模型有效性系数均大于0.5,说明3个转换模型均具有较好的预报精度,为研究黄土丘陵区沟蚀特征提供了重要方法和手段。
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关键词
三维激光扫描技术
DEM
切沟形态特征参数
转换模型
黄土丘陵沟壑区
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Keywords
3-D laser scanning technology
DEM
gully morphological characteristic indicators
transform models
the loess hilly-gully region
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分类号
S157.1
[农业科学—土壤学]
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