式中N(n)为当源数亦即第一等级河道数为n时的TDCN数目。而
一旦n>5,N(n)数值增加的迅速程度令人吃惊,于是不得不把TDCN的数目加以重新组合,以便适应检验舍利弗模型的目的。
对于这种组合的TDCN的一个解,可按河道的等级序列进行,即解一个十分复杂的方程:
该式规定:
N(1,1)=1
N(n,1)=0
N(1,Ω)=0
n=2,3,…
Ω=2,3,…
其中Ω为河流的等级标志。
这些规定有明确的物理含义和清晰和检验根据,此处勿须重复。以下举出当源的数目n从1增至9时,如何应用上式获得不同河道等级下的N(n)数目。
人们可以应用表上所列的数值进行随机检验。当进一步按照河流数目的特定集合重组TDCN时,它即显得极为方便。因此对于一个给定的河节标数,不同的TDCN可能具备有与斯川勒方案中相同的河流数目。例如,河节标数为5的水系网络,有两种可能的河流数目集合:8个TDCN为二级网络,并且带有河流数目为5,1;而6个TDCN为三级网络,分别带有的河流数目为5,2,1(参看图7-14)。
这样,对于标志着等级为1,2,…,Ω-1,和Ω时各河流的数目n1,n2,…,nΩ-1,1的TDCN数目N(n1,n2,…,nΩ-1,1)的一般表达式已经给出:
由上式可得出按拓扑观念方式考虑的河道数目,于是等级为w的河流数目nw可以关联到该水系网络中较高等级的河流。因为已经规定了至少两个同级w的支流交汇才能使主河道的等级增至w 1,因此就要求nw河流成对地交汇后所致的2nw 1去形成在等级w 1时的河流数nw 1。除了升级的交汇河道之后,所余下的非升级河道数目rw为:
r2w=nw-2nw 1 (7.12)
它可以取不同的方式隶属于等级为w 1或者更高等级的河道。式7.11中2(nw-2nw 1)即2rw,只是说明了每一条支流既可以从左边也可以从右边进入主河道。作了如上说明之后,即可将所计算的N(n1,n2,…,nΩ-1,1)数值,列在表7-4之中,它说明了河节大小标号为9(见表7-3)的水系网络中,有5种可能的河流数目组合,而且这5种组合通过直观的检验均可得到。
由此表可以清楚地显示出来,方程式(7.11)只不过是方程式(7.10)的特例。比较以上的两个表也可以看出,将河道组合9,4,1;9,3,1和9,2,1这种三等级TDCN数目的不同表现形式累加起来,其结果是一致的,只不过一种是以总和的形式(N[9;3])出现,一种是以每种组合数目的形式(N[9,4,1],N[9,3,1]和N[9,2,1])出现而已。
在舍利弗的研究中,一个很有兴趣的结论就是,从这个方程所获得的最大可能河流组合,总是极为近似地逼近于Horton定律所表达的基本内容。更为特殊地是,对于一个给定河道源数为n的水系网络,等级Ω的最可几网络服从于几何的分歧率:
本文标题:河系网络的拓扑分析(2)
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