基于图论的河道滩区系统连通性评价方法

《基于图论的河道滩区系统连通性评价方法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、基于图论的河道滩区系统连通性评价方法作者：赵进勇董哲仁翟正丽孙东亚摘要：河道-滩区系统的连通性是维持河流生态系统健康的重要因素。基于图论连通度理论，将河道-滩区系统中的水流通道、鬃岗地形、小型封闭水域和牛轭湖等微地貌单元概化为图模型，并利用ArcGIS平台和DEM模型实现其表述。在此基础上，建立图的邻接矩阵，进行连通性分析和水流通道连通度计算，实现了河道-滩区系统连通程度分析的定量化。以瓯江丽水河段的河道-滩区系统为例，进行了一定水位条件下的连通状况模拟和连通程度定量分析。案例分析结果表明：通过确定关

2、键性水流通道和水流通道汇合点，可对河流生态修复工程设计方案进行优化；利用本文所提出的方法对河道-滩区系统的连通性进行定量评价是有效可行的。该方法可用于河流健康评估、河流生态修复工程优化、河湖水网连通程度的定量分析等。关键词：河道-滩区系统；连通性；河流生态修复；图论；邻接矩阵中图分类号：X143文献标识码：A文章编号：0559-9350(2011)05-0537-07Evaluationmethodforriverfloodplainsystemconnectivitybasedongraphtheo

3、ryZHAOJin-yong，DONGZhe-ren，ZHAIZheng-li，SUNDong-yaAbstract：Connectivityofriversystemisanimportantfactortomaintainthehealthofriverecosystem.Basedontheconceptofconnectivityingraphtheory，micro-geomorphicunitssuchasflowchannelinriver-floodplainsystem，topogr

4、aphyofhogback，smallclosedwaterandoxbowlakearegeneralizedwithgraphmodelandrealizedbyArcGISplatformandDEMmodel.Onthisbasis，theadjacencymatrixofthegraphmodelhasbeenbuilt，andtheanalysisandcalculationofconnectivitywerecarriedouttorealizethequantitativeanalys

5、isofconnectivitypropertyinriver-floodplainsystem.Takingtheriver-floodplainsysteminLishuiReachoftheOujiangRiverasapilotresearchcase，theconnectivityatacertainwaterlevelwassimulatedandanalyzedquantitatively.Theresultindicatesthatmakingcertainkeyflowchannel

6、andconfluentpointofflowchannelscanoptimizetheschemeofriverrestorationproject，themethodproposedhereiseffectiveandfeasibleinevaluatingtheriver-floodplainsystemconnectivity.Theevaluationmethodcanbeutilizedinthefiledsofriverhealthassessment，riverrestoration

7、projectsoptimizationandriver-lakewaternetworkconnectivityanalysis.Keywords：river-floodplainsystem；connectivity；riverrestoration；graphtheory；adjacencymatrix1研究背景河道-滩区系统的连通性是维持河流生态系统结构和功能的重要基础。自然河流在横向上主要由三部分组成，即主河槽、河漫滩和过渡带，其典型断面如图1所示。其中，主河槽和河漫滩构成了河道-滩区系统。

8、图1河道断面形态示意图(修改自文献[1])在河流连续体概念(RiverContinuumConcept)[2]中，河流被看作是一个连续的整体系统，强调河流生态系统的结构、功能与流域特性的统一性。在河流生态系统结构功能整体性概念模型中，对河流连续体概念进行了完善，认为河流连续性以河流水文-水力学的三维连续性、生物群落结构连续性、营养物质流和能量流以及信息流的连续性为主体，并强调这些连续性特征对应的河流生境与生物群落的交互作用[3]。在河道-滩区系统中，河流