第八届青年地学论坛

活动构造带的河流地貌形态，是区域构造、气候和基底岩性等相互作用的结果。河流记录和响应了构造或者气候的变化，驱动了地貌的侵蚀和下切，为下游沉积输送物质，为野外地质测量构造隆升速率提供可靠的信息，是构造地貌领域的重要研究对象。千河流域地处青藏高原东北缘和鄂尔多斯西南缘的连接处，是研究活动构造和地震灾害的重要区域，为反映浅表地貌形态和深部地球物理构造的耦合关系提供了天然实验室。前期利用遥感数据开展的河流纵剖面形态响应构造隆升研究，忽略了横截面对构造隆升细节的刻画。为此，开展基岩河道水力几何学研究，探索鄂尔多斯西南缘千河流域河宽响应构造隆升，成果如下：
(1) 为探究千河流域河道地貌形态，提出了基于边缘梯度的河道范围提取方法。该算法利用遥感影像上河道的灰度特征，结合地形起伏特征，提取了河道范围，提高了河道的分割精度。
(2) 为探究千河流域河宽空间分布，提出基于方向纹理的河宽提取算法。该算法利用河道中心点处方向纹理方差最小提取河道延伸方向，从而解算中心点处河道边界点坐标，利用两点间距离公式求得河宽。经验证，该算法与野外实测结果更接近(R² = 0.92)，减少了人为因素的干扰。
(3) 为探究千河流域河宽对构造隆升的响应，利用归一化河宽指数、边界剪切应力和单位河道功率等揭示千河河宽变化成因及两岸差异隆升机制。千河流域南岸构造隆升速率的快速升高致使其河宽、归一化河宽指数低于北岸；分析该区构造、气候和岩性发现，其河宽的调整模式、范围和大小与该构造及基岩抗蚀性等有关，且构造活动为主要诱因；联合前期河道纵剖面结果发现，该区单位河道功率和河道边界剪切应力向下游呈现出“先增后减”趋势的原因，是青藏高原东北缘的持续挤压引起的，构造隆升速率的快慢限制了河流纵剖面裂点向上游迁移的速率。
该研究成果是河流系统响应外部扰动的组成部分之一，将丰富地貌形态量化构造隆升研究资料，为区域地貌形成与演化过程提供新的认识和理解。
 

河流宽度,构造地貌,构造隆升,遥感