露天矿排土场散体岩石粒度分布的分形特征

应用分形几何理论研究了露天矿排土场散体岩石粒度分布的分维特征。研究表明:排土场岩石块度分布具有良好的分形结构,分维数大小随着排土场高度的增加而增加,但不超过3。当分形量测尺度一定时,分维数越大,散体中细颗粒含量越多,平均粒径也越小;当维数D一定时,粒级粗细将随分形量测尺度范围发生变化。分维数与散体剪切强度参数之间存在一定的相关关系。分维数是定量描述岩块粒度粗细含量的一个重要的参数,可用于排土场粒度资料的统计分析。图2,表3,参10。     

图像分维数特征提取的算法及分析

研究了分维数理理论在图像特征提取上的应用，在分析图像分维数计算原理的基础上，提出了一种计算分维数及其辅助特征的方法，并进而研究噪声，遮挡及图像灰度对比度对分维数值的影响。实验结果表明，分维数反映了图像的纹理性质，加入图像噪声，云层遮挡或提高图像对比度都会使分维数不同程度的增大。     

城市土地利用形态的分维刻画方法探讨

首先总结并论证了描述城市土地利用形态及其空间结构特征的两种分维：边界维数和半径维数。前者可用面积－周长关系和周长－尺度关系定义，测算方法有结构步长法等；后者则用面积－半径关系定义，借助数目－尺度关系进行测算。其次简述了两种分维的地理几何意义，并以实例说明其应用方法。最后建议采用网格维数包括信息维数对城市土地利用的空间形态做进一步的定量描述。     

图像分维数特征提取的算法及分析

研究了分维数理论在图像特征提取上的应用，在分析图像分维数计算原理的基础上，提出了一种计算分维数及其辅助特征的方法，并进而研究噪声、遮挡及图像灰度对比度对分维数值的影响。实验结果表明，分维数反映了图像的纹理性质，加入图像噪声、云层遮挡或提高图像对比度都会使分维数不同程度的增大。     

岩体节理面的分形与分维研究

应用分形几何理论对岩体节理进行描述,求得了节理的分维数d_1,并建立了节理分维数d_f与其粗糙度JRC的关系。有了节理的分维数就可方便的进行节理的分类及强度计算,这比传统的用JRC描述节理更具有实际意义。     

城市土地利用形态及其空间结构的分维描述方法

首先总结并论证了描述城市土地利用形态及其空间结构特征的两种分维；边界维数和半径维数。前者可用面积--周长关系和周长--尺度关系定义，测算方法有结构步长法、网格计数法等；后者则用面积--半径关系定义。借助数目-尺度关系测算。文章简述了这两种维数的地理几何意义并以实例说明了其应用方法。最后作者建议采用网络维数包括信息维数对城市土地利用的空间形态作进一步描述。     

圆形紊动射流的分维测量和分析

将分维测量和数学图象处理技术结合起来，发现常用的“数盒子”法在测量分维时所获结果偏小，提出了修正“数盒子”法并用于测量圆形紊动射流的分维，研究表明：（１）紊动射流的分维尺度的上、下临界约为积分尺度和耗散长度尺度；（２）紊动射流的分维可以反映流动的分区特性。分维Ｄ湍程增加，在Ｘ／ｄ０≈６附近存在一个“跳跃”。     

岩体爆破性分区的分形指标探讨

讨论了岩体节理间距、块度分布和岩块周边曲线的分形特征，并分析了它们同破碎能量的相互关系，提出了以节理间距分维数、块度分布分维数和岩块周边分维数作为岩体爆破性分区指标的必要性和可行性。     

节理岩体损伤及分形耦合分析

计算了锦屏水电站解放沟坝段平硐测点节理岩体的损伤张量、充填维数及多重分维值；建立了充填维数与连通率、多重分维值与最大主损伤值的关系式，初步明确了分维的物理意义，并对其可能的应用作了分析。     

杨树树冠分维数与生长的相关关系

对用分维数表示的杨树冠层特征与生长量之间的关系进行研究。参试的28个杨树无性系4年生时的生长量存在显著的差异;用盒维数法表示的分维数(FD99)在无性系间也存在显著的差异,而用双表面积法估算的树冠分维数(FDa、FDv)在无性系问差异未达显著水平。相关分析表明：胸径与树高之间相关显著;而除用盒维数法表示的树冠分维数(FD99)与胸径生长相关达极显著水平外,其他情况树冠分维数与生长相关均未达显著性水平,表明并非叶面积越大生长量越大;树冠分维数与胸径生长相关明显大于与树高生长的相关。     

基于分形参数的B超图像纹理分析

利用离散分形布朗随机场模型对Ｂ超图像的分布特征进行顾分析和讨论。鉴于一般的图像不是完全的分形体,文中给出了计算分维数的尺度范围公式,根据上述模型和尺度范围公式,对正常肝脏和有癌变肝脏的两组Ｂ超图像的分维数进行了计算,结果表明在未考虑尺度范围时两组图像的分维数差别不大;而考虑了尺度范围时两幅图像的分维数就有明显的差别,即正常肝脏图像的分维数大于有癌变肝脏图像的分维数。     

3种冠型分维数求算法在杨树无性系中的应用

对盒维数法、双表面积法及贝氏法等3种树冠分维数估算方法在杨树无性系上的应用结果进行了比较。结果表明:双表面积法操作复杂且工作量大;贝氏法虽然操作简单但是精度太低;盒维数法具有操作简便、快速、重演性高、能充分反映树冠内叶面积的空间分布模式等优点,但目前仅能估算2维平面的分维数。相对而言,盒维数法应该是求算树冠分维数最理想的方法。树冠的分维数与树冠形状、树冠大小相关性不大,而与树冠内叶面积的多少密切相关,一般地,树冠内叶面积越多,树冠的分维数越大。     

纤维束直接过滤积泥结构分形研究

通过对纤维束滤料积泥表面进行电镜照像及图像分析,得到了不同条件下积泥孔隙结构的分维数,并探讨了积泥孔隙分维数与过滤过程及直接过滤中混凝剂效果的关系,结果表明,分维数可用于研究积泥结构及其对过滤过程的影响,且可用于评价直接过滤中混凝剂的效果。     

基于尺度分维的图像边缘检测方法研究

将分形用于自然纹理描述，指出了单一分形维数测度用于纹理分析的局限性，并提出了尺度分维的新概念．研究了自然纹理与纹理边缘的尺度分维随尺度的变化规律，提出了一种基于图像纹理特征的边缘提取方法，并分析了它的抗噪性能，给出了边缘检测的实例     

时间序列分维数提取算法的研究

混沌时间序列的分维数是描述其混沌特性的一个重要参数．这里介绍的改进的分维数提取算法是在传统的Ｇ－Ｐ关联维数分析算法的基础上，结合奇异谱分析技术，构造了基于奇异谱分析的关联维数提取算法，克服了原始Ｇ－Ｐ算法抗噪声干扰能力较差的缺点，同时具有可靠性较高、结果精度较理想、运算速度较快等优点     

土石分形检测中的数字图像处理方法研究

土木工程人员经常用粗料颗粒分布分维、粗料轮廓分维这些结构指标作为土石混合体定量化研究的依据,用以解释土石混合体的力学特性,并以这些参数作为土石混合体工程分类的依据。目前技术人员以手工筛分实验来计算粒度分维数。展开对土石混合体微结构研究,劳动强度大,操作不便,极大地制约了对土石混合体微结构的研究。提出了利用数字图像处理技术来测量土石混合体分形维数的方法。实验验证结果表明,该方法减轻了工程技术人员手工检测的劳动强度,实用有效。     

基于GIS的龙口市海岸线分形特征研究

采用GIS手段提取了龙口市2004年及2008年海岸线,根据分形理论并利用Matlab软件求取了龙口市两个时相海岸线的分维数.通过对龙口市海岸线的分形维数的计算,得出龙口市海岸线具有一定的分形特征,并且对两个时相的分形特征进行了比较分析.     

软土卸荷过程孔隙结构演变规律及损伤定量描述

以宏观卸荷试验及此过程的微(细)观结构分析为基础,定义了卸荷软土损伤变量w/wc,采用分形理论定量描述结构性软土卸荷过程中微(细)观结构演变规律。结果表明:土体开挖卸荷实际上是一个渐进并伴随损伤的过程,其损伤演化可以用分形维数D定量描述;软土卸荷过程在整体上呈现分维数减小的趋势,反映了软土损伤趋于增大的演化规律;软土卸荷过程中,随着卸荷等级的增大,软土在横纵断面的颗粒分布分维数和孔径分布分维数都越来越小,但纵断面的变化速度明显低于横断面。因此,颗粒分布分维数和孔径分布分维数可作为描述软土卸荷损伤的定量指标。     

基于GIS的河网分形研究

目的探讨在GIS支持下河网分维数的计算方法以及不同分维的意义。方法应用数字高程模型,在GIS支持下提取陕北黄土高原韭园沟流域的河网,利用空间分析方法、分形理论以及统计学知识进行计算、模拟。结果基于霍顿水系定律得到韭园沟流域河网分维数是1.662,基于分形基本定义得出的是1.589。结论①利用GIS计算河网分维数与传统方法相比,具有高效、简捷、检验性好的优点;②对同一河网,使用不同方法得到的分维数不同,表明河网分形性质丰富多彩;③分形维数对比时一般应满足计算方法一致,且在同一个无标度域内。     

林木复杂性状分维数计算软件(FDC1.0)的研制与应用

基于盒维数法，研制了一套计算平面图像分维数的软件FDC1.0。应用该软件研究杨树冠型、根系特征，发现以分维数表示的杨树冠型、根系特征能较好地代表林木的冠型、根系特征。FDC1.0是研究林木复杂性状较理想的工具软件。