塔克拉玛干沙漠腹地分布高大复合型纵向沙垄,垄间散布高度低于3m的新月形沙丘和线形沙丘。在所有的沙丘形态中,孤立新月形沙丘是学者最为关注的沙丘形态之一,对其表面风速廓线和风沙流结构的研究以及建立小尺度沙丘表面输沙模式,无疑是风沙地貌学和治沙工程学中的重要内容。　　 本文通过对塔克拉玛干沙漠腹地独立新月形沙丘的风速廓线、风沙流结构以及输沙率的详细观测和实验室分析模拟,我们得到以下初步的结果:　　 1.通过对孤立新月形沙丘迎风坡坡脚、沙丘顶部、沙丘的两个兽角和背风坡坡脚五个典型部位以及参照点(丘间粗沙地)的风速廓线的实地观测和函数拟合发现,除迎风坡坡脚、沙丘顶部风速廓线形式呈对数分布之外,其余三处均受到地形扰动,呈现出非对数形式。其中,背风坡坡脚风速廓线呈幂函数形式分布,沙丘的两个兽角前端的风速廓线形式分别呈出不同的三次函数分布。基于风速廓线的此种异常分布,我们对其因为进行了初步的分析。　　 2.通过对孤立新月形沙丘迎风坡坡脚、沙丘顶部、沙丘的两个兽角和背风坡坡脚五个典型部位以及参照点(丘间粗沙地)风沙流结构进行实地观测,得到了新月形沙丘100cm高度内风沙流结构形式。在对沙丘不同部位风沙流结构进行函数拟合时,我们没有按照传统的经对数变换或者指数变换后再按线性函数进行拟合,而是直接进行非线性函数拟合,对比选取最优函数。对于有明显分段现象的风沙流,则采取分段拟合得方法。　　 3.对孤立新月形沙丘表面沙粒、风速和五个典型部位的输沙率数据进行采集,之后对沙丘地表风速进行归一化处理,进而分别对粒径数据和风速数据进行Kriging和反距离插值,得到新月形沙丘表面栅格形式的粒径分布和风速分布图。利用三种常用理论分析模型(Bagnold模型、Lettau模型和S(o)rensen模型)和一个数值模拟模型(连续跃移模型)分别对沙丘表面五个典型部位进行输沙率计算,并与实测值进行对比。选取拟合优度最佳的S(o)rensen模型,整合粒度和风速分布数据,利用地图代数方法对沙丘近丘表面输沙率分布进行计算,得到新月形沙丘迎风坡连续分布的输沙率情况,克服了传统定点观测研究的缺点。在模型对比中,我们发现沿沙丘中轴线处数值模拟模型拟合效果明显优于理论分析模型,但在总体上模拟效果并不优于理论分析模型,且计算复杂程度远远大于理论分析模型的数值模拟模型。　　 4.基于以上研究,作者认为本学科研究中存在的问题主要有:(1)风速廓线的定床理论；(2)缺乏风沙流独特的数理性质；(3)输沙率模型推广性较差；(4)研究手段较为落后。同时,作者认为本学科在今后的发展中将会有以下3个趋势；(1)加强湍流理论对风沙运动影响的研究；(2)模型的进一步开发；(3)空间技术在本学科中的广泛应用。