《黃土丘陵溝壑區侵蝕地形空間頻率層次性研究》是依託西北大學，由王春梅擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：黃土丘陵溝壑區侵蝕地形空間頻率層次性研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：王春梅
- 依託單位：西北大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
地形強烈影響了土壤侵蝕強度，在區域尺度土壤侵蝕研究中，地形因子一般通過中低解析度DEM提取，其提取結果受DEM解析度的影響較為明顯。針對該問題，前人就地形要素與解析度關係進行了一系列研究，但已有研究多針對地形指標統計特徵值（如坡度平均值）與解析度的關係進行分析，對機理認識不足。本項目針對地形因子受解析度影響的原因這一科學問題，通過分析DEM表面地形信息的空間結構特徵，將地形空間結構特徵與地形空間頻率的高低聯繫起來，套用地統計，尤其是獨立結構變異函式模型，構建侵蝕地形空間頻率層次性表達模型；結合野外調查、高解析度遙感影像的判讀，對模型的合理性進行論證；基於該模型模擬不同複雜程度地貌類型區、多種解析度條件下的地形空間頻率特徵，闡明地形因子隨解析度變化的機理。本研究對於促進地形因子尺度效應研究、豐富完善數字地形分析理論體系、改進土壤侵蝕評價精度有重要的理論意義。
結題摘要
地形強烈影響了土壤侵蝕強度，在區域尺度土壤侵蝕研究中，地形因子一般通過中低解析度DEM來提取，提取結果受解析度的影響較為明顯。目前對此問題的機理性認識尚不充分。本項目針對這一科學問題，通過分析DEM表面地形信息的空間結構特徵，將地形空間結構特徵與地形空間頻率的高低聯繫起來，進一步認識地形因子尺度效應的機理。 主要研究內容包括：地形空間頻率層次表達模型的構建、地形空間頻率層次性隨DEM解析度變化的規律探討、地形空間頻率層次性的空間分異規律探討。 主要研究成果包括以下4個方面：（1）構建了地形空間頻率層次表達模型：基於地統計學基本原理，構建了地形空間頻率層次表達模型，通過在各樣區的實驗表明，模型結果與樣區實際情況較符合；（2）分析了地形空間頻率層次隨解析度的變化規律：基於所構建的地形空間頻率層次表達模型，分析了2.5m和25m兩種解析度地形表面空間層次特徵，結果表明，隨著解析度的降低，較高頻信息減少較為迅速，較低頻信息幾乎不受影響。（3）分析了地形空間頻率層次在黃土丘陵溝壑區的空間分異性特徵：基於10m解析度DEM和本項目提出的方法，分析了黃土丘陵溝壑區丘I區至丘V區地形空間頻率的、特徵。結果表明，丘I區高頻信息含量最大，空間頻率層次數目最多，丘II區次之；丘III區最為完整，丘IV區次之；丘V區存在較高頻率層，但中頻層信息較少，呈現較高頻與較低頻的組合特徵。（4）初步分析了地形因子尺度效應的機理：基於本項目實驗結果，初步認為高頻信息層的損失是地形因子尺度效應的主要原因。高頻信息層的特徵決定了地形因子尺度效應的程度。並非坡度越大坡度尺度效應就越強烈，在進一步的地形因子尺度效應與尺度轉換過程中，應重點考慮高頻信息層所占比重。 本研究對於促進地形因子尺度效應研究、豐富完善數字地形分析理論體系有重要的理論意義。
