资源描述：
《长江九江段40年来河道演变的dem研究_李茂田》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、第15卷第3期水科学进展Vol115,No132004年5月ADVANCESINWATERSCIENCEMay,2004长江九江段40年来河道演变的DEM研究李茂田,陈中原(华东师范大学教育部地理信息开放实验室,上海200062)摘要:利用地理信息系统(GIS)与数字高程模型(DEM)技术,模拟了40年来长江九江段的冲淤过程,结果表明:196333-1972年,总体表现为淤积,淤积量为65015万m,平均淤积速率为65万m/a。1972-2002年,总体表现为冲刷,33冲刷量为2072万m,平均年冲刷率为10316万m/a。1963-2002年,九江
2、河床总体表现为冲刷,冲刷量为1497173万m。2003年与1963年比较,河床淤积区域主要在长江九江上段的近南岸区域、中下段的中间区域;冲刷区域主要在长江九江上段的中间及近北岸区域、中下段两岸的近岸区域。长江九江河段40年的演变是河床的边界条件、上下游来水来沙及人类活动耦合的结果。中下段南岸的不断刷深和南偏对九江的防洪带来更大的压力。关键词:九江;数字地面高程;地理信息系统;河道演变;防洪中图分类号:TV147文献标识码:A文章编号:1001-6791(2004)03-0330-061904-1983年长江九江段共发生洪灾22次,洪灾频度为1/31
3、6,1983-1998年共发生10次洪涝灾害,洪灾频[1][2]度为1/116。九江河段的演变与洪灾有密切的关系,河床演变一直是陆地表层过程综合研究的国际前沿领域。[3]1950年,国家就有计划地开展了长江河道的观测与演变研究,并陆续发表了一系列成果。传统的地形变化分析是手工描绘不同时期地形等深线,人工切断面进行计算,通过对比分析来研究岸滩的冲淤演变,这种方法工作量大,精度也难以保证,一般只能得到定性的结果,很难将冲淤定量化。1970年以来,现代地貌研究由定性的描述向定量化的研究发展,地理信息系统(GIS)与数字高程模型(DigitalElevati
4、onModel,DEM)相结合的方法得到广泛应[4~8]用。本文将GIS与DEM技术引入长江九江段的冲淤演变研究中来,定量模拟了40年来九江段的冲淤演变过程,试图探讨今后演变的趋势。1研究区域概况长江九江段位于江西省北部边境,地处鄱阳湖与长江汇合口上游,是江西省水运物资的主要集散地。本文研究的九江段在115b57cE~116b02cE,29b43cN~29b46cN区域内,河型基本顺直,全长为910km,河道走向为南西-北东向,外形呈中间段束窄,上下段展宽,最宽处为1185km,最窄处为114km,平均河宽为115km(图1)。九江段是长江中下游的分
5、界点和流向转折点。河段年平均最高水位为12140m,年平均最低水位为1116m。河道径流流速较缓,枯水期航道平均表面流速为017~图1长江九江段演变平面图019m/s,洪水期一般为112~118m/s。锁江楼以下流Fig11EvolutionplanofJiujiangriverchannel收稿日期:2003-02-27;修订日期:2003-06-30基金项目:国家自然科学基金资助项目(49971011)作者简介:李茂田(1972-),男,山东泰安人,博士研究生,主要从事流域地貌与环境演变研究。E-mail:maotnli836@sohu1com第
6、3期李茂田、陈中原:长江九江段40年来河道演变的DEM研究331速比上段大,洪水期可达210~215m/s。2资料和方法采用1963年、1972年和2002年上海至武汉长江下游航行图集(中国人民解放军海军司令部航海保证部实测)中的九江段1B1万的航行地形图作为基础资料。利用GIS和DEM相结合的方法研究九江河段的冲淤演变。具体计算过程如下:¹对长江九江段航行图进行数字化。在Mapinfo环境中利用Calcomp9l00A0幅数字化仪对河道地形图进行数字化,输入所有河道高程数据,经过处理得到三维的河道高程数据库。º岸线和等深线平面变化分析。在mapin
7、fo中,将不同年份的河道岸线和等深线数据库进行空间叠加,生成不同年份等深线平面变化图,进行等深线平面变化分析。»分析生成河道数字高程模型(DEM)。在Surfer中利用所得高程数据,采用Kriging内插方法生成1963年、1972年和2002年河道的规则矩形网格数字高程模型。¼任意纵横断面变化分析。在Surfer中利用DEM模型,用Slice方法对河道进行任意的纵横断面切割计算,生成断面数据库,然后在Excel中生成断面变化图。½冲淤计算。通过将不同年份DEM的高程在surfer中进行减法运算,得到不同年份之间相对的冲淤变化图。¾计算净冲淤量除以其
8、时间作为河道平均冲淤速率,获得长江九江段年平均冲淤速率。3结果3110m等深线平面变化1963年、1972年
