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流域地貌,是对地貌的高度概括和综合表达,是大范围分析地貌分布规律、阐释其相似性与差异性所必不可少的要素,而流域地貌形态指标为地貌形态的定量化表达的重要方式。流域地貌的形成不仅受到内营力的控制,还受到外营力的影响,同时地貌作为内外营力的承载体又影响着内外营力的作用。以流域这一基本地理单元为研究对象,不仅可以较为全面的展现内外营力对于流域地貌形态的影响并分析期地貌特征及其空间变异情况,同时还能够结合基岩侵蚀方程,有助于分析流域尺度上地貌演化趋势。 本文以北天山为研究区,首先通过构建流域地貌形态指标体系,通过Moran指数分析不同地貌区划范围内流域地貌形态的空间自相关程度;其次凭借计算所得流域形态特征参数,综合构建相对构造活动参数,分析流域相对构造活动性并对其正确性进行验证,探讨其与构造抬升速率间关系;最后借助基岩河道侵蚀方程,构造表征流域分水岭水平移动的指标,对北天山地区典型流域水平演变趋势进行分析。 本文的主要内容如下: (1)分析北天山地区流域地貌特征及其变异性。引入表征流域特征的形态参数定量化表达流域地貌特征,并通过计算全局Moran指标以及局部Moran指标分析流域地貌特征的空间变异性。相对于其他指标而言,流域地势起伏度的空间相关性最强,关系最为密切,具有较好的聚集性;分形维数在空间上的空间相关性非常低,近似于空间随机分布。不同地貌形态指标具有不同的空间关联程度及范围,而这可能是由其表达因素决定的。 (2)以流域相对构造活动指标为主,结合构造抬升速率、GPS速度场等,综合分析流域相对构造活动强度。结果显示,整体而言高山区相对构造活动强度较强,低山丘陵区与河谷区相对构造活动强度相对较弱。流域间相对构造活动强度的大小与其构造抬升速率的高低均保持了良好的正相关关系 (3)北天山地区典型流域演变趋势分析。基岩河道侵蚀方程可以表征流域达到稳定状态下的高程值,据此可以得出构造表征流域分水岭移动趋势指标,本文将相对构造抬升速率与基岩河道侵蚀方程结合,尝试分析流域地貌演化趋势及其与地貌形态变异性间关系。研究结果表明,四个典型流域中,运动趋势较强的分水岭大多成平行分布。这种分布方式主要与区域内断裂带的分布模式有关,水平移动较强的分水岭基本靠近断裂带所在位置。