晏瑞哲:基于空间分析的丘陵区耕地田块设计与土方工程计算优化论文

晏瑞哲:基于空间分析的丘陵区耕地田块设计与土方工程计算优化论文

本文主要研究内容

作者晏瑞哲(2019)在《基于空间分析的丘陵区耕地田块设计与土方工程计算优化》一文中研究指出:针对西南丘陵地区的坡耕地,建设梯田可以有效改变田面坡度,防止水土流失,增加土壤水分,是区域农业增产和生态环境改善的重要土地整治措施。坡耕地的降坡处理和梯田建设关系到丘陵地区的水土保持和农业生产条件改善,对这一领域的土地平整研究一直都是土地整治问题的难点。原因在于西南丘陵山区地势较为复杂,加之耕地分布较为破碎,又是我国的岩溶分布最为集中的地区,耕地成土过程缓慢且土层较薄,土层较厚的地区不超过1 m,治理难度较大。以重庆丘陵区的而言,其大量耕地坡度分布在15~25°之间,是水平梯田的有条件建设区。目前关于这一坡度范围耕地的土地平整设计研究相对不足,在实际操作过程中,梯田的田块划分主要基于人工经验综合各项规则来进行,缺乏较为客观的方法指导,进而影响到土地平整土方工程量的计算精度。因此,有必要对该地区的坡耕地土地平整田块设计与土方量算进行深入研究,这对充分认知区域特征和有效控制土地整治项目预算具有重要的科学意义。本文在结合了近年丘陵区坡耕地整理实例和相关政策文献资料的基础上,选取了重庆市垫江县的坡耕地作为研究对象。在研究缺乏大比例尺地形图基础数据的前提下,采用1:2000地形图和土地利用现状图作为数据源构建DEM栅格模型,以20~25°旱坡地作为土地平整实验对象,运用等距分类、分位数分类、几何区间分类和自然间断点分类多种分类方法对试验区坡耕地进行梯田田块划分,并计算出不同分类方法下梯田设计后的田间高差、田面宽度与土石方工程量用以比较分析,又进一步对田间均差、平均田宽对土方量变化的影响进行描述性分析。论文所得结论主要为:(1)基于ArcGIS的空间分析功能,以各阶田块高程算数平均值作为梯田的设计高程,从而实现了试验区土地平整挖填工程量的整体平衡,并用高分辨率DEM构造出平整规划后梯田的空间模型。对于客土调运受地形影响较大的西南丘陵区而言,实现挖填平衡的土地平整设计能进一步减少实际施工时土方调运的成本。(2)通过对比平整后的田块要素可知,随着田块划分数量增加,田间高差、平均田宽和土方量逐渐减少,但减少量逐渐放缓。分位数分类划分的各阶梯田面积相等,致使坡地顶部的田间高差过大,底部田块形状更为不规则,所以不适用于坡度20~25°地势复杂的坡耕地的平整田块划分。在试验区2中,当田块划分数量为16阶时,自然间断点分类和等距分类的结果同时符合平整设计要求,但自然间断点分类法的土方工程量更少,为12413.65 m~3,当田块划分数量达到22阶时,等距分类、几何区间分类和自然间断点分类均符合设计要求,几何区间分类法的土方用量较其他两者更少,为8830.60 m~3,但几何区间法的田间极差较大。(3)通过对比平整后田间极差、田间均差、平均田宽可知,在试验区1中,只有等距分类法在划分17~28阶梯田时符合水平梯田设计要求;在试验区2中,对比其他方法,等距分类法以更少的田块数量达到平整设计要求,即划分15阶梯田时,田间极差在2.70 m,可以有效增加田面宽度,平均田宽可以达5.69 m。进而得出,等距分类法适用于本研究所有的试验区坡耕地用于梯田划分,同时其田间极差和田间均差的差值最小。在试验区1中,差值能够控制在0.22 m以内;在试验区2中,在差值在0.15 m以内,说明此方法能够更好保持田间高差相对均衡。因此,本研究证实了等距分类法在20~25°地势复杂的坡耕地用于梯田划分的普遍适用性。(4)根据对本研究试验区土方量影响因素的拟合分析结果,田间均差和土方量呈正相关关系,回归方程表现为幂函数关系,在本研究的试验区1中确定系数为0.99981,试验区2的确定系数为0.99982;平均田宽与土方量呈正相关关系,其中,试验区1表现为线性关系,确定系数为0.99983,试验区2表现为幂函数关系,确定系数为0.99935。田间均差和田面宽度对土方量的大小具有明显的交互效应,随着田面宽度的和田间均差的增加土方工程量增大,呈一定趋势的线性关系:在试验区1中,田间均差和田面宽度与土方量变化的拟合结果为主成分线性回归方程;在试验区2中,田间均差和田面宽度与土方量变化的拟合结果为多元线性回归方程。通过对20~25°坡耕地平整设计,验证以1:2000地形图生成高分辨率DEM完成水平田块划分以及土方工程量算的可行性,增强了对西南地区坡耕地平整的认识,为该区域有条件建设区梯田设计提供了研究实例。针对本研究较为理想的等距分类法对梯田划分的结果,更进一步分析田间高差、田面宽度对土方工程量的回归关系,对于丘陵地区土地平整的建设成本控制提供了一定依据。

Abstract

zhen dui xi na qiu ling de ou de po geng de ,jian she ti tian ke yi you xiao gai bian tian mian po du ,fang zhi shui tu liu shi ,zeng jia tu rang shui fen ,shi ou yu nong ye zeng chan he sheng tai huan jing gai shan de chong yao tu de zheng zhi cuo shi 。po geng de de jiang po chu li he ti tian jian she guan ji dao qiu ling de ou de shui tu bao chi he nong ye sheng chan tiao jian gai shan ,dui zhe yi ling yu de tu de ping zheng yan jiu yi zhi dou shi tu de zheng zhi wen ti de nan dian 。yuan yin zai yu xi na qiu ling shan ou de shi jiao wei fu za ,jia zhi geng de fen bu jiao wei po sui ,you shi wo guo de yan rong fen bu zui wei ji zhong de de ou ,geng de cheng tu guo cheng huan man ju tu ceng jiao bao ,tu ceng jiao hou de de ou bu chao guo 1 m,zhi li nan du jiao da 。yi chong qing qiu ling ou de er yan ,ji da liang geng de po du fen bu zai 15~25°zhi jian ,shi shui ping ti tian de you tiao jian jian she ou 。mu qian guan yu zhe yi po du fan wei geng de de tu de ping zheng she ji yan jiu xiang dui bu zu ,zai shi ji cao zuo guo cheng zhong ,ti tian de tian kuai hua fen zhu yao ji yu ren gong jing yan zeng ge ge xiang gui ze lai jin hang ,que fa jiao wei ke guan de fang fa zhi dao ,jin er ying xiang dao tu de ping zheng tu fang gong cheng liang de ji suan jing du 。yin ci ,you bi yao dui gai de ou de po geng de tu de ping zheng tian kuai she ji yu tu fang liang suan jin hang shen ru yan jiu ,zhe dui chong fen ren zhi ou yu te zheng he you xiao kong zhi tu de zheng zhi xiang mu yu suan ju you chong yao de ke xue yi yi 。ben wen zai jie ge le jin nian qiu ling ou po geng de zheng li shi li he xiang guan zheng ce wen suo zi liao de ji chu shang ,shua qu le chong qing shi dian jiang xian de po geng de zuo wei yan jiu dui xiang 。zai yan jiu que fa da bi li che de xing tu ji chu shu ju de qian di xia ,cai yong 1:2000de xing tu he tu de li yong xian zhuang tu zuo wei shu ju yuan gou jian DEMshan ge mo xing ,yi 20~25°han po de zuo wei tu de ping zheng shi yan dui xiang ,yun yong deng ju fen lei 、fen wei shu fen lei 、ji he ou jian fen lei he zi ran jian duan dian fen lei duo chong fen lei fang fa dui shi yan ou po geng de jin hang ti tian tian kuai hua fen ,bing ji suan chu bu tong fen lei fang fa xia ti tian she ji hou de tian jian gao cha 、tian mian kuan du yu tu dan fang gong cheng liang yong yi bi jiao fen xi ,you jin yi bu dui tian jian jun cha 、ping jun tian kuan dui tu fang liang bian hua de ying xiang jin hang miao shu xing fen xi 。lun wen suo de jie lun zhu yao wei :(1)ji yu ArcGISde kong jian fen xi gong neng ,yi ge jie tian kuai gao cheng suan shu ping jun zhi zuo wei ti tian de she ji gao cheng ,cong er shi xian le shi yan ou tu de ping zheng wa tian gong cheng liang de zheng ti ping heng ,bing yong gao fen bian lv DEMgou zao chu ping zheng gui hua hou ti tian de kong jian mo xing 。dui yu ke tu diao yun shou de xing ying xiang jiao da de xi na qiu ling ou er yan ,shi xian wa tian ping heng de tu de ping zheng she ji neng jin yi bu jian shao shi ji shi gong shi tu fang diao yun de cheng ben 。(2)tong guo dui bi ping zheng hou de tian kuai yao su ke zhi ,sui zhao tian kuai hua fen shu liang zeng jia ,tian jian gao cha 、ping jun tian kuan he tu fang liang zhu jian jian shao ,dan jian shao liang zhu jian fang huan 。fen wei shu fen lei hua fen de ge jie ti tian mian ji xiang deng ,zhi shi po de ding bu de tian jian gao cha guo da ,de bu tian kuai xing zhuang geng wei bu gui ze ,suo yi bu kuo yong yu po du 20~25°de shi fu za de po geng de de ping zheng tian kuai hua fen 。zai shi yan ou 2zhong ,dang tian kuai hua fen shu liang wei 16jie shi ,zi ran jian duan dian fen lei he deng ju fen lei de jie guo tong shi fu ge ping zheng she ji yao qiu ,dan zi ran jian duan dian fen lei fa de tu fang gong cheng liang geng shao ,wei 12413.65 m~3,dang tian kuai hua fen shu liang da dao 22jie shi ,deng ju fen lei 、ji he ou jian fen lei he zi ran jian duan dian fen lei jun fu ge she ji yao qiu ,ji he ou jian fen lei fa de tu fang yong liang jiao ji ta liang zhe geng shao ,wei 8830.60 m~3,dan ji he ou jian fa de tian jian ji cha jiao da 。(3)tong guo dui bi ping zheng hou tian jian ji cha 、tian jian jun cha 、ping jun tian kuan ke zhi ,zai shi yan ou 1zhong ,zhi you deng ju fen lei fa zai hua fen 17~28jie ti tian shi fu ge shui ping ti tian she ji yao qiu ;zai shi yan ou 2zhong ,dui bi ji ta fang fa ,deng ju fen lei fa yi geng shao de tian kuai shu liang da dao ping zheng she ji yao qiu ,ji hua fen 15jie ti tian shi ,tian jian ji cha zai 2.70 m,ke yi you xiao zeng jia tian mian kuan du ,ping jun tian kuan ke yi da 5.69 m。jin er de chu ,deng ju fen lei fa kuo yong yu ben yan jiu suo you de shi yan ou po geng de yong yu ti tian hua fen ,tong shi ji tian jian ji cha he tian jian jun cha de cha zhi zui xiao 。zai shi yan ou 1zhong ,cha zhi neng gou kong zhi zai 0.22 myi nei ;zai shi yan ou 2zhong ,zai cha zhi zai 0.15 myi nei ,shui ming ci fang fa neng gou geng hao bao chi tian jian gao cha xiang dui jun heng 。yin ci ,ben yan jiu zheng shi 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jie guo wei zhu cheng fen xian xing hui gui fang cheng ;zai shi yan ou 2zhong ,tian jian jun cha he tian mian kuan du yu tu fang liang bian hua de ni ge jie guo wei duo yuan xian xing hui gui fang cheng 。tong guo dui 20~25°po geng de ping zheng she ji ,yan zheng yi 1:2000de xing tu sheng cheng gao fen bian lv DEMwan cheng shui ping tian kuai hua fen yi ji tu fang gong cheng liang suan de ke hang xing ,zeng jiang le dui xi na de ou po geng de ping zheng de ren shi ,wei gai ou yu you tiao jian jian she ou ti tian she ji di gong le yan jiu shi li 。zhen dui ben yan jiu jiao wei li xiang de deng ju fen lei fa dui ti tian hua fen de jie guo ,geng jin yi bu fen xi tian jian gao cha 、tian mian kuan du dui tu fang gong cheng liang de hui gui guan ji ,dui yu qiu ling de ou tu de ping zheng de jian she cheng ben kong zhi di gong le yi ding yi ju 。

论文参考文献

论文详细介绍

论文作者分别是来自西南大学的晏瑞哲,发表于刊物西南大学2019-09-24论文,是一篇关于高分辨率论文,田面宽度论文,田间高差论文,土方量测算论文,西南大学2019-09-24论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自西南大学2019-09-24论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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