RiverProAnalysis, um conjunto de scripts Matlab de código aberto para análise de perfil longitudinal de rio

O painel esquerdo mostra o mapa chi das duas bacias amostradas. O painel superior direito é o histograma estatístico da encosta da cabeceira do rio em ambos os lados do limite da bacia. O painel inferior direito mostra o histograma estatístico do relevo local das cabeceiras dos rios. Crédito:Science China Press

A paisagem erosiva evolui como o produto conjunto da atividade tectônica e do clima. A morfologia dos longos perfis de rios ativos tem se mostrado um arquivo para preservar e registrar a relação do relevo topográfico, taxa de soerguimento temporário e/ou diferencial de rochas e eficiência erosiva relacionada ao clima e/ou litologicamente. Uma equação simples, mas universal, do modelo de incisão de potência de fluxo fornece um meio importante para analisar perfis de canais longos e extrair padrões temporais e espaciais da atividade tectônica regional.
Com base nas soluções analíticas para as formas de estado estacionário e transitório linear da equação do modelo, os pesquisadores desenvolveram um conjunto de scripts Matlab de código aberto, RiverProAnalysis, para integrar as funções de calibração de concavidade da bacia de drenagem, estimativa de inclinação do canal, divisão de drenagem determinação da estabilidade, projeção do perfil do paleocanal e inversão da história do soerguimento tectônico.

Os produtos do conjunto de ferramentas estão no formato de arquivos de imagem, texto e vetoriais, que podem não apenas ser usados para análise visual, mas também lidos por softwares de sistemas de informações geográficas.

O fluxograma informa as funções do programa e os dados de entrada e resultados de saída de cada função. Crédito:Science China Press
(a) A bacia de Xilingjing:Desajuste de elevação entre os gráficos de chi do canal encaminhado e real, sob diferentes intervalos de valores de Chi. (b) Os chi-plots de todos os rios na bacia hidrográfica de Xilingjing e o chi-plot do canal encaminhado são baseados no intervalo chi de 1,0 m (linha preta grossa). (c) Histórico de elevação adimensional. (d) O histórico de elevação modelado com base em diferentes valores de erodibilidade. (e)‒(h) Inversão do histórico de elevação na bacia de Nitun. O significado de cada figura é o mesmo de (a) a (d). Crédito:Science China Press

Para ilustrar a capacidade do conjunto de ferramentas, os autores tomaram exemplos de duas bacias de drenagem transitórias na margem norte da Bacia de Taiyuan. Eles analisaram os longos perfis dos riachos-tronco, identificaram duas gerações de knickpoints e estimaram a profundidade mínima de incisão do rio.

Eles combinaram todos os canais do tronco e tributários para modelar o histórico de elevação em toda a bacia e encontraram aumentos moderados nas taxas de elevação desde o Plioceno Médio e aceleração rápida desde o final do Quaternário.

Os resultados foram consistentes com os registros sedimentares na bacia adjacente. Ao comparar o valor do chi, a inclinação e o relevo topográfico de ambos os lados do divisor de captação, eles concluíram a estabilidade do divisor de drenagem.

O conjunto de ferramentas descrito neste estudo integra as principais funções dos estudos modernos sobre paisagem fluvial, fornecendo assim uma poderosa ferramenta para análise de perfis de rios e para compreensão da geomorfologia tectônica.

A pesquisa foi publicada na Science China Earth Sciences . + Explorar mais