基于ETM＋和DEM的奉化江流域地貌提取与计量分析-论文.pdf

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1、第26卷第4期，2013年1O月宁波大学学报(理工版)首届中国高校优秀科技期刊奖Vol26No．4，Oct．2013JOURNALOFNINGBOUNIVERSITY(NSEE)浙江省优秀科技期刊一等奖基于ETM+和DEM的奉化江流域地貌提取与计量分析陈鹏程，杨晓平，袁麒翔，梁贤军(宁波大学建筑工程与环境学院，浙江宁波315211)摘要：利用ETM+遥感解译技术以及DEM空间分析技术，提取了奉化江的河系结构、流域几何特征等地貌参数，利用统计软件，对流域地貌形态进行了计量分析．结果表明：(1)利用ETM+与DEM数据所提取的流域面积和干流长度与真

2、实值基本吻合；(2)河道分叉比、河道长度比、河道纵比降比三者之间存在一定的相关性；(3)通过对支流纵剖面函数拟合，推测三大支流的发育次序为剡江、县江、鄞江；(4)f用s．A模型得出，奉化江三大支流的基岩性河段基本处于均衡状态．关键词：奉化江：流域地貌；计量分析中图分类号：P931．1文献标志码：A文章编号：1001—5132(2013)04—0095—06流域地貌不同于河流地貌，它是从宏观的角亚热带季风区，降水较多，侵蚀剧烈，故形成了水度分析特定区域的地貌特征．如何有效地提取大系发达、河网密布的低山丘陵地貌．范围的地貌信息，长期困扰地貌工作者．

3、利用传统2研究方法与结果的基于纸质地图提取的技术手段，虽精度高，但工作量大，且效率低下】．单纯的利用遥感图像进行2．1研究方法分析，其提取的信息量十分有限_2；单纯地利用ETM+多波段的假彩色图像组合可以为后续DEM数据提取地貌特征，在部分地势较为平坦而的地貌提取提供条件．根据研究，并经反复试验认且海拔高度较低的地区，提取结果极易失真_3]．笔为，ETM+543波段的RGB组合能较好地反映山体者尝试利用ETM+遥感图像和DEM数据对流域地的实际颜色J，解译效果也较好．原始获得的DEM貌进行提取，以实现二者的优势相补．数据中含有大量的冗余数据，需

4、要对其裁剪．为方便与ETM+遥感融合，本次裁剪范围选择遥感图像1研究区域概况范围．奉化江地处宁波盆地的中西部地区，由3条支笔者采用ESRI公司开发的ArcHydroTools插流构成，即剡江、县江(包括东江)、鄞江，其中剡件，对DEM数据进行平整、嵌入主干河网、坡度江为奉化江的主源．剡江大约在方桥三江口处，与嵌入、填洼、汇流、河网识别之后，得到模拟水系，县江和鄞江汇合，之后称为奉化江『4J．利用Arcgis水文分析工具进行河流的自动分级(采奉化江流域内两大山脉为位于流域东侧的天用Strahle分级法)．利用屙陛信息得到各个河道的台山脉和位于其西

5、侧的四明山脉．根据前人研究长度，平均比降等．用ArcHydroTools插件中流域结果[5-6]可知，奉化江干流及其支流处于一个东北一盆地分析工具，提取典型的流域地貌，如流域盆的西南走向的幔凹区的东北面，研究区域的东侧与面积、长度和宽度．北侧为幔隆区，其等深线由西南向东北逐步递减，2．2流域基本特征与流域盆地提取结果大致形成一个向东北倾斜的坡面．加上当地属于利用Bum—In方法以及河网识别得到流域河收稿日期：2013—03—14宁波大学学报(理工版)网址：http：／／joumallg．nbu．edu．coy基金项目：国家自然科学基金(4117

6、1073)；浙江省自然科学基金(Y5110321)；浙江省科技厅公益项目(2010C33155)；宁波市自然科学基金(2010A610105)；宁波大学学科项目(XKL11D2069)．第一作者：陈鹏程(1989一)，男，浙江温州人，在读硕士研究生，主要研究方向：资源环境．E-mail：cpcl2@126．tom通信作者：杨晓平(1957一)，男，浙江绍兴人，副教授，主要研究方向：第四纪地质地貌E-mail：yxpnbu@126．com第4期陈鹏程，等：基于ETM+和DEM的奉化江流域地貌提取与计量分析97高级的河道级别．对^和一“进行指数曲线

7、回归，3．1．3平均比降与河道级别分析结果见表3．Horton发现河道的级别与其比降服从递减的表3Horton河数律指数模型回归汇总几何数级，并提出了平均比降定律．Morisawa据此提出如下模型⋯：=SIR，‘”，式中：“为河道级别，为第级河道平均比降，为第l级河道平均比降，为河道平均纵比降比．指数函数拟合结果见表5．表5Horton比降律指数模型拟合注：R值为检验方程的拟合程度，F为方差检验数值，辔为显著水平双尾检验数值．从表3可以看出，尺>0．99，且s~g<0．01，说明Horton提出的数学模型的拟合度和显著性十分理想．拟合结果得出的

8、值，也符合Horton提出的值将在3～5范围波动[Ⅲ】．3．1．2河道长度与河道级别分析从表5可以看出，各个流域的拟合效果均1较0为0OOOOO987