مواضيع المحاضرة: Morphomteric Analysis
background image

Morphomteric Analysis

التحليل المورفومتري


background image

morphometric analysis

quantitative description and analysis of landforms as practiced in 

geomorphology that may be applied to a particular kind of 

landform or to

drainage basins

and large regions generally. With 

regard to drainage basins, many quantitative measures have been 

developed to describe valley side and channel slopes, relief, area, 

drainage network type and extent, and other variables. Attempts 

to correlate statistically parameters defining drainage basin 

characteristics and basin hydrology, as in studies of sediment 

yield, are generally designated as morphometric analyses.


background image

Morphometry

is defined as the measurement of the

shape. Morphometric studies in the field of hydrology
were first initiated by R.E. Horton and A.E. Strahler in
the 1940s and 1950s. The main purpose of this work
was to discover holistic

stream

properties from the

measurement of various stream attributes.

One of the first attributes to be quantified was the
hierarchy of stream segments according to an ordering
classification system (Next figure).


background image

Example of stream ordering and the calculation of bifurcation ratio.


background image

In this system, channel segments were ordered numerically 
from a stream's

headwaters

to a point somewhere down 

stream. Numerical ordering begins with the tributaries at 
the stream's headwaters being assigned the order 1. A 
stream segment that resulted from the joining of two 1st 
order segments was given an order of 2. Two 2nd order 
streams formed a 3rd order stream, and so on. Analysis of 
this data revealed some interesting relationships. For 
example, the ratio between the number of stream segments 
in one order and the next, called the

bifurcation ratio

was consistently around three. R.E. Horton called this 
association the

law of stream numbers

.


background image

Horton applied morphometric analysis to a variety of stream attributes

and from these studies he proposed a number of laws of drainage

composition. Horton's

law of stream lengths

suggested that a

geometric relationship existed between the number of stream

segments

in

successive

stream

orders.

The

law

of

basin

areas

indicated that the mean basin area of successive ordered streams

formed a linear relationship when graphed. The results described

above and the outcomes of other related analyses convinced

researchers that these findings suggested that some underlying factor

(or factors) was governing the structure of the various stream attributes

in a similar predictable way. Studies of other natural branching

networks have revealed patterns similar to the stream order model. For

example, the bifurcation ratio of three has also been discovered in the

rooting systems of plants, the branching structure of woody plants, and

the veination in leaves and the human circulatory system.


background image

In addition to the mathematical relationships found in
stream ordering, various aspects of drainage network
forms were also found to be quantifiable. One such
relationship was

drainage density

Drainage density is

a measure of the length of

stream channel

per unit area

of drainage basin. Mathematically it is expressed as:

Drainage Density (Dd) = Stream Length / Basin Area


background image

The

measurement of

drainage density provides

a

hydrologist or geomorphologist with a useful numerical

measure of landscape dissection and

runoff

potential. On a

highly permeable landscape, with small potential for

runoff, drainage densities are sometimes less than 1

kilometer per square kilometer. On highly dissected

surfaces densities of over 500 kilometers per square

kilometer are often reported. Closer investigations of the

processes responsible for drainage density variation have

discovered that a number of factors collectively influence

stream density. These factors include climate, topography,

soil

infiltration

capacity, vegetation, and geology


background image

Laws


background image

Length of Stream

Ls‾ = ∑ Ls / Ns ....…………...... ( 1 )

Length of Stream

Br = Ns / Ns + 1  .…......…....... ( 2 ) 

Ls‾ 

=

 معدل طول اجلداول

(

كم

      .)

Ls

=

 طول اجلداول

(

كم

    .)

Ns 

=

عدد اجلداول


background image

Drainage Density

D = ∑ Ls / A ......…………….... ( 3 )

Stream Frequency 

F = ∑ Ns / A .........……………... (4)

A= basin area


background image

Read my paper




رفعت المحاضرة من قبل: Medoo Chan
المشاهدات: لقد قام عضوان و 77 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل