岱海湖泊岸线形态变化研究.pdfVIP

第15卷第5期 长江流域资源与环境 V_o1．15NO．5 2006年9月 ResourcesandEnvironmentintheYangtzeBasin Sept．2006 文章编号：1004—8227(2006)05—0674—04 岱海湖泊岸线形态变化研究 王红娟 。，姜加虎 ，李新国 (1．中国科学院南京地理与湖泊研究所 ，江苏 南京 210008；2．中国科学院研究生院，北京 100039) 摘 要 ：湖泊的岸线特征是表征湖泊形态特征的一项重要内容，应用分形理论对岱海湖泊的湖岸线形态变化进行研 究，计算了湖泊岸线发育系数和湖泊岸线分维数。探讨了这两个标度的关系，并用来表征湖泊形态的动态变化。结 果表明单一标度不能完整地表征湖泊的形态变化情况 ，还需要作长序列的研究。 关键词 ：岱海 ；湖泊岸线 ；形态变化 ；分形维数 文献标识码 ：A 分形与分维 的概念是 由美 国科学家 Mandel— 岱海形成以来 ，由于水系气候 、环境等的变化 ， brotBB1967年在国际权威杂志 《Science》上发表 其水位和湖面也在不断地发生变化 ，有涨有跌 ，到 的论文 “英 国海岸线究竟有多长?”中提出的 1。由 20世纪 50年代末 ，水位达到本世纪最高水位 ，为海 此形成 了分形几何学 ，进而发展成为科学 的方法 拔 1225．25m，湖面面积达到 177．5km 。从 70年 论——分形理论 。用分形理论来解释 自然界中不规 代以来 ，水位开始下降，湖面逐年缩小，目前，岱海湖 则、不稳定和具有高度复杂结构的现象，可以收到显 面仍趋于下降之势_6]。从遥感影像上也能明显地看 著的效果 ，因此被广泛应用于地理学研究的各个领 出面积在不断减少 ，图 1为 1987年和 2002年岱海 域_2]。众多学者对海岸线分形进行 了较为深入的研 湖 白岸线示意图。 究，初步探讨 了海岸线分维的变化与海岸侵蚀之间 的可能关系[3]，但在内河岸线、湖泊岸线的分形研究 方面鲜有报道。本文在地理信息系统 (GIS)的支持 下，计算了岱海湖泊岸线分形维数 ，探讨岸线 的分形 性质，进一步分析岸线分形维数所隐含 的地理含义。 1 岱海概况 岱海是 内蒙古五大淡水湖之一 ，位于内蒙古乌 图 1 1987，2002年岱海岸线示意图 兰察布盟凉城县境 内，为一内陆封闭型湖泊，属构造 Fig．1 SketchMapofDaihaiLakeShoreline in 1987and2002 性湖泊 。湖水来源是降水及其形成的地表径流和地 下径流补给，排泄途径只有垂直蒸发排泄_4]。岱海 北靠阴山支脉的蛮汗山，南为马头山低山丘陵，集水 2 理论概述 域面积 2312．75km 。集水域 内主要有中低山地、 丘陵和陷落盆地平原 3种地貌形态 ，其 中岱海盆地 常用岸线发育系数 (ShorelineDevelopmentIn— 东西长 45km，南北宽16~km，面积 720km ，地势平 dex，SDI)来反映岸线 的不规则程度 。岸线愈不规 缓，地下水埋深较浅，集水区 9696／的面积位于凉城 则 ，湖岸曲折多变，则其岸线发育系数较大 ，这对于 县境 内，是农业活动开展最为集中的地区L5]。 发展湖泊鱼类养殖和水生植物种植是一有利条件 。 收稿 日期 ：2005—09—30；修 回日期 ：2006—05—08 基金项 目：国家 自然科学基金 作者简介：王红娟(1979~ )，女，新疆奎屯人，博士研究生，主要研究方 向为湖泊水文水资源．E—mail：hjwang@niglas．accn 第 5期