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1、 学号：学号：2009021070 研究生姓名：楚丽研究生姓名：楚丽 联系电话：联系电话：13210509910 Email：chulichuwei 所在学院：人口资源与环境学院所在学院：人口资源与环境学院 单 位 代 码 1044510445 学 号 20020090210709021070 分 类 号 P333P333 研究生类别 全日制硕士全日制硕士 硕硕 士士 学学 位位 论论 文文 论 文 题 目 泰山山地（本部区）水系研究 学 科 专 业 名 称学 科 专 业 名 称 自 然 地 理 学自 然 地 理 学 申申 请请 人人 姓姓 名名 楚楚 丽丽 指指 导导 教教 师师 赵建赵建
2、教授教授 论 文 提 交 时 间论 文 提 交 时 间 20122012 年年 6 6 月月 8 8 日日 独独 创创 声声 明明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成 果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或 撰写过的研究成果， 也不包含为获得 （注： 如没有其他需要特别声明的， 本栏可空） 或其他教育机构的学位或证书使用过的材料。 与我一同工作的同志对本研究所 做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名： 学位论文版权使用授权书学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解 学校学校 有关保留
3、、使用学位论文的规定，有权保留并向国 家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘， 允许论文被查阅和借阅。 本人授权 学校学校 可 以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索， 可以采用影印、 缩印或扫描等 复制手段保存、汇编学位论文。 （保密的学位论文在解密后适用本授权书） 学位论文作者签名： 导师签字： 签字日期： 年 月 日 签字日期： 年 月 日 山东师范大学硕士论文 1 目 录 摘 要 I Abstract III 1 前言 . 1 1.1 本文研究的主题与目标 . 1 1.2 水系及流域地貌研究综述 . 1 1.3 泰山地区自然地理研究综述 . 4 1.4 本研究的主要内容、方
4、法及意义 . 6 1.4.1 论文研究的主要内容 6 1.4.2 研究方法 6 1.4.3 论文的研究意义 . 7 2 研究区概况 8 2.1 研究区的位置及范围 . 8 2.2 研究区自然地理基础 . 8 2.2.1 地质基础 8 2.2.2 地貌格局 . 9 2.2.3 气候特征 10 2.2.4 植被 10 2.2.5 流域及水系 10 2.3 研究区经济社会发展状况 11 3 泰山（本部区）水系网及流域构成 11 3.1 水系数据的提取及水网图的绘制 11 3.2 研究区水系网的构成 13 4 研究区水系的结构特征 13 4.1 水系网结构的特征参数 13 4.2 研究区水系水道的分支
5、特征 18 4.3 研究区水系水道的长度特征 18 4.4 研究区水系水道的比降特征 19 4.5 研究区水系的流域面积变化特征 19 5 研究区水系网的熵值 . 19 山东师范大学硕士论文 2 5.1 水系流域地貌熵的计算方法 19 5.2 研究区水系流域的地貌熵值 21 6 研究区水系的分维值 . 22 6.1 水系分形概念及其分维值的计算方法 22 6.2 小盒子计数法计算水系的分维值 23 6.3 基于 Horton 定律的模型法计算研究区水系的分维值 . 24 6.4 分维值数据的比较分析 26 7 研究区水系发育的基本特征及发育程度 . 26 7.1 研究区水系的展布格局及水系类型
6、 26 7.2 研究区水系发育程度 28 7.3 研究区内水系发育的区域差异性 29 7.3.1 各流域水系特征参数的对比 . 29 7.3.2 各流域水系发育程度的差异 . 31 7.3.3 各流域水道形态发育的差异 . 34 7.4 研究区水系发育趋势分析 35 8 结语 . 37 参考文献 . 38 照片 . 42 攻读学位期间发表的学术论文 . 43 致 谢 . 44 山东师范大学硕士论文 I 泰山山地（本部区）水系研究 摘摘 要要 本文的研究区主要是泰山主峰区及其附近的山地地区。 其范围大致是东起青阳台-麻塔 河流域的分水岭一线，西至北沙河流域，南到泰山南部的山麓线，北以老公寨-万德
7、一线的 分水岭为界。研究区可以划分为四个流域，其主分水岭是界首-摩天岭-青阳台一线。本文 运用水系流域的地貌数理统计、水系数据的回归分析以及模型参数的计算等方法，结合野 外实地调查，对研究区水系的形态特征、水系网构成、水系网结构特征参数、水系发育的 区域差异等进行分析，并通过研究区的水系流域熵值及分维值研究，判断水系发育的阶段。 水系网图的绘制是在 1：5 万的地形图上进行的，水系数据的提取主要是借助 SPSS 数 理统计软件，在地理信息系统平台上经过数字化、空间化处理。然后在得到的水系基础数 据的基础上，运用 Horton 定律等数学方法分析研究区的各种流域地貌特征参数及模型数 据。经过统计
8、分析，除去异常值后，获得泰山本部区的水道分支比数值范围为 3.56-4.72； 长度比范围为 0.97-2.51；比降比的范围为 0.41-0.62；面积比范围为 1.78-5.35。而在分 析水系发育程度时通常采用流域整体（或区域整体）水道的统计平均数据，本研究区整体 水道的平均分支比为 4.29， 平均长度比为 2.41， 平均比降比为 0.5319， 平均面积比为 3.47， 这些平均值反映水系处于发育强烈的繁盛期。 在分析流域水系发育阶段时主要是运用流域地貌熵值及水系分维值的计算分析方法。 先针对整体的流域求出研究区整体的面积-高程积分值S=0.2677， 地貌信息熵值Hg =0.58
9、57， 根据地貌熵值反映的地学意义及实地的观察可知，流域整体处于侵蚀旺盛的壮年期。然后 对研究区的四个流域分别求算它们的 S 值及 Hg值，A 流域的 S=0.3242，Hg=0.4506；B 流域 的 S=0.3886，Hg=0.3338；C 流域的 S=0.3955，Hg=0.3231；D 流域的 S=0.3671，Hg=0.3692。 水系分维值的计算是采用小盒子计数法以及 Horton 定律求算水系的分维值的方法。 根 据四种不同的求算方法计算出研究区整体四个分维值 D0 、D1 、D2 、D3数值分别为：1.67、 1.66、1.41 和 2.34，D3数据异常不作为判断依据。这些数
10、值分别有着不同的地学意义，但 整体而言，分维值数据反映研究区整体的水系发育旺盛。运用小盒子计数法分别计算 A、B、 C、D 四个流域的分维值 D0为：1.56、1.60、1.57 和 1.62。 文中还对研究区内不同流域的水系水道形态进行了对比描述。通过对各流域水系发育 程度的数据分析，认为 A、C 流域的侵蚀强度比 B、D 流域的要强，因此从山地水系发育及 山东师范大学硕士论文 II 分水岭移动角度推断，山地主分水岭将向泰山主峰以北的方向推移。 关键词：关键词：泰山水系；水系网结构特征参数；水系地貌熵；水系分维值；水系发育程度 山东师范大学硕士论文 III The Study of Wate
11、r Network In Taishan Mountain Region Abstract The study area of this article is mainly the region of the highest peak of Taishan Mountain and the nearby areas. The rough scope of the study area is east from Qingyang plat to Mata river watershed, west to Beisha river basin ,south to the line of south
12、ern of Taishan Mountain, north from Laogong village to Wande town. The study area can be divided into four drainage basins, the main watershed is the line from Jieshou town to Motian ridge to Qingyang plat.The article used methods of the landform mathematical statistics of the drainage basins, the r
13、egression analysis of the river network data, the model parameters, and the other methods. Combined with field survey, the author analyzed the morphological characteristics and the constitution of the water network, the structure characteristic parameters of the network and the regional differences
14、in river development, and by the study of hydrological basin entropy and fractal dimension value to judge the development stage of the water network. The author drawled the network according to the 1:50000 topographic map, extracted the network data with the SPSS statistical software of mathematical
15、, and processed the data using the GIS software. Then the author analyzed the network geomorphic characteristics parameters and model data by using the Hortons law and other mathematical methods on the basis of the water network infrastructure data. Through analycizing the dates,the author obtained
16、the bifurcation ratio range of the channels in Taishan Moutain is between 3.56 to 4.72; the length ratio range is between 0.97 to 2.51; the gradient ratio range is between 0.41 to 0.62; the area ratio range is between 1.78 to 5.35. But in the analysis of the network development we usually use the average of the w
