《表1 前人的分维数研究》

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《基于DEM的南流江流域水系分维数计算及其影响因素分析》

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众多学者运用GIS的水文工具提取河网，计算其分维数，进而定量描述流域地貌的发育阶段，如吕爱锋[5]、王林[12]、林峰等[13]分别以马连河、晋江流域和九龙江流域为研究区，计算了研究区的水系分维数。丰满[14]、梁启君等[15]利用GIS水文分析工具结合水系分维数从而确定了提取流域时的集水面积阈值。目前，多数研究都是直接使用计盒维数法计算研究区的分维数值，重点研究地貌发育及从自然和人为因素等方面分析分维数值的影响因素，而未能从方法本身的参数设置去分析分维数值的影响因素。由表1可知，同一河网，同一种方法所得到的分维数不同，如吕爱锋[5]、王娜娜[9]等分别对马莲河流域分维数进行了计算，得出了1.08、1.02两个不同的结果；而王秀春[8]利用集水区代替盒子边长改良了传统计盒维数法，计算出了马莲河流域的分维数值为1.54；再如，朱晓华基于1∶120万数据上计算出了长江水系、内蒙古内流区水系的分维数值分别为1.33，1.06[10]，也又与赵锐基于在1∶250万数据上所得到的长江水系、内蒙古内流区水系的分维数值1.31、1.24不同[11]。综合前人研究，导致分维数不同的因素有两种:（1）是初始数据源比例尺，其中包括基于DEM栅格数据源，使用水文工具提取河网时设置的集水面积阈值因素；（2）是计盒维数法中的盒子尺度、参与计算次数等因素。初始数据源、集水面积阈值是决定结果河网的因素，它们必定对分维数值有影响。因此，本文以南流江流域为例，使用水文分析工具和均值变点分析法选取合理的集水面积阈值，结合研究区1∶5万地形要素数据得到结果河网，并进一步统计基于结果河网设计不同盒子尺度范围计算分维数值，分析盒子尺度对分维数值的影响。