陕北黄土高原地貌空间分形特征（英文）

陕北黄土高原因其地貌类型既丰富又典型,是地貌研究的重要区域,已有不少关于本地区的地貌研究成果.然而对分维值的空间分异及其与地貌特征之间的关系的认识还十分有限.因此,本文评估了用分形方法探索地形和河网的分维特征的应用适宜性.结果显示,计算分维值的窗口大小影响结果的空间分布特性.当格网大小为32时是最适合黄土高原地区的分维值估算,其结果与其他研究展示的地貌分类一致.网格大小分别为16和64时,会产生高估或低估分维值的结果.对河网的分形研究表明,分维值与Strahler级数相关,河网级数越多,分维值越大.河网结构的分形特征还有待进一步研究.本文研究成果可为地貌特征和其他地区的分形研究提供参考.     

泾河流域水系分维特征及其生态意义

应用地理信息系统(GIS)提取河流信息,并在此基础上改进了传统的计盒方法,将其应用于泾河流域水系分形分析.同时探讨了分维数同流域地形、地貌、侵蚀程度、植被因子之间的相互关系.分形分析为流域水文学提供了新的研究方法.     

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。     

黄土高原典型地貌区地貌分形特征与土壤侵蚀关系

基于地貌学及分形理论,利用GIS技术和回归统计方法,以陕北黄土高原丘陵沟壑区12个样区1∶1万地形图为数据源,对该区以分形维数为量化指标的区域地貌形态与土壤侵蚀模数关系进行了初步探讨,给出地貌形态分形维数与土壤侵蚀模数之间的关系模型.研究结果表明:地貌分形维数可以作为预测区域土壤侵蚀程度的地貌指标.     

基于分形理论的温州市滑坡分布规律的研究

以浙江省温州市几年发生的滑坡数据为样本,运用分形理论的盒维数法计算了温州市滑坡分布的分维值,并分析了其分形特征。研究结果表明:温州市滑坡分布的分维值为1.394 4,相关系数R2=0.999 3,分维相关性较强;在温州市地貌分布的分维值中,高地、丘陵和平原分维值分另为1.365 1、1.456 8和1.517 7。与丘陵和平原相比,高地分维值更接近滑坡分维值,高地分维值是影响滑坡分布的重要因素。在温州市地貌类型中,高地分布是影响滑坡分布的主要因素。     

基于球体网格与DEM的流域地形特征尺度效应分析——以长江流域为例

基于球体大圆弧八叉树剖分网格和全球共享DEM(Digital Elevation Model)数据分别构建长江流域多层次三维地理场景,提取流域相关地形参数,分析流域地形特征随度量尺度变化的趋势与规律.结果显示,同尺度下球体网格模型的上下表面积、起伏度均小于DEM模型对应的特征值,而地形粗糙度、二维和三维分形维数以及广义分形维数和多重分形谱值的范围等均大于DEM对应的特征值.所有尺度下,球体网格模型表面的二维分形维数均大于2,而对应DEM的二维分形维数均小于2,但两种模型的三维分形维数均小于3.研究表明,DEM与球体网格模型在计算地形参数时均具有尺度效应,所有参数值随着剖分层次/数据分辨率的提高而增加,但增加的趋势不尽相同;两种模型在表达地形多尺度特征时具有良好的一致性;球体网格在大区域地形无缝可视化和地形参数提取精度方面具有一定优势.该研究可为流域生态环境监测以及流域分布式水文模型构建等提供科学参考.     

基于分形理论的河床表面形态量化方法研究

提出以河床表面分形维数从整体上量化河床形态,并依据表面积—尺度法原理,在对现有面分维计算方法的表面积估算、边界处理及无标度区判断等方面进行改进的基础上,给出了适用于具有不规则边界的表面分形维数计算方法,该方法对河床表面分维计算具有较好的适用性.将典型河段的年内冲淤变化、局部河势、河型与河床表面分形维数变化结合起来,说明了河床表面形态具有一定的分形特征,河床表面分形维数可随着河床的冲淤变化而改变,河床形态冲淤起伏愈剧烈,则河床表面分形维数愈大,其能定量反映河床形态的复杂程度,可用于河势量化分析、河型判别以及河道形态阻力计算等相关问题研究.     

黔南曹渡河流域峰林喀斯特演化动力学特征及环境效应

黔南曹渡河流域峰林喀斯特位于黔桂地貌斜坡地带,具有典型的环境系统演变结构特征,这主要表现为石峰和洼地的有序动态结构性质。以六洞峰丛浅洼、卡罗峰林谷地和西凉峰丛深洼为代表,通过对石峰和洼地分形动力学指标的统计研究得出如下结论: 1.从卡罗峰林谷地、六洞峰丛浅洼向西凉峰丛深丛深洼演化,地貌格局早期以南北向为主,逐渐向南北、北东、东西向多种复合构造地貌转变,流域地貌呈现阶段性。 2.石峰正地形分维数为1.823(卡罗)——1.877(六洞)——1.898(西凉)正向     

二维数字图形计盒分维的改进算法和X射线衍射谱线分维计算

通过增加图像大小调整模块,根据所选标尺的大小,在二值图的右边和下面补充最少数量的背景色,使得二值图正好能被标尺正方形完全覆盖,改进了二维数字图像计盒分维的计算方法,并利用Matlab实现了分形图形计盒分维的更精确计算.利用改进的程序对8代Koch曲线计盒分维的计算证实了该程序的有效性.XRD谱线具有某种自相似性,利用该程序计算出了合金NdAlSi的XRD谱线的计盒分维值,发现该合金的XRD谱线的分维是1.1484,因而证实了XRD谱线具有分形特征.XRD谱线分维计算方法为进一步研究影响合金XRD谱线的因素与XRD谱线分形的关系提供了研究方法.     

黔南曹渡河流域水系的分形分维研究

本文应用遥感技术,结合野外调查,研究了曹渡河流域水系的分形分维,初步建立起岩溶区流域水系的计算机扫描程序。首次推算出岩溶地貌斜坡带曹渡河流域的分数维值为1.54。通过与拉平河、平河两条小流域的对比研究,初步总结出不同地貌类型、不同地貌形态、不同地质构造和水文地质条件与水系分数维的关系。     

河流长度整体分维与局部分维关系研究——以长江重庆主城段为例

在对长江重庆主城段河流水系分形几何特征研究基础上,通过建立的河流分形模型,计算了长江重庆主城段河流长度的整体分维,并将河流分成6个河段,计算了各河段的局部分维,探讨了该河流长度的整体分维和局部分维之间的一定关系:1)长江重庆主城段河流长度整体分维与局部分维都具有很好的二阶分维特性;2)长江重庆主城段各河段左右两岸各局部分维之间,局部分维与整体分维之间的数理关系满足分形地貌中的合并原理;3)河流长度的算术平均值并不等于整体分维值.     

基于遥感图像的城市形态分维计算网格法的实现

在城市的分形研究中,常会计算其分维数,用分维数刻画城市的分形特征.作者以计算北京城市形态的分维数为例,介绍2种用网格法计算分维的方法:矢量法和栅格法.矢量法是在ArcView平台下通过叠加分析完成的,栅格法则是在Matlab环境下编程实现的.文章还将从实现过程、适用程度和计算结果3个方面对这2种方法作比较,得到的结论为矢量法和栅格法各有长短,各有适用场合.在具体的应用中,应根据实际情况选择合适的方法.     

澜沧江流域中下游悬移质泥沙粒度特征及分形研究

采集澜沧江中下游干支流28个悬移质泥沙样品,运用LISST-100X型激光粒度分析仪进行粒度分析,计算粒度参数及粒度分维值(D)并探究两者关系.结果表明：(1)悬沙以粉砂、砂粒为主,黏粒次之,分别约占48.92%、45.06%、6.02%;(2)梯级电站下,干流悬移质呈现坝上平均粒径高于坝下,分选变差的趋势;(3)分维值介于2.001 7～2.5383之间,粒径小于x的范围累积频率与粒径为x的泥沙颗粒数目对数值拟合优度好,R²大于0.92,泥沙粒度具分形性;(4)分维值与黏粒体积分数、平均粒径及分选系数呈极显著线性相关(p<0.01),复相关系数分别为0.856 8、-0.796 5、0.751 3.研究结果揭示了澜沧江流域悬移质泥沙粒度及分形特征,为澜沧江水沙环境管理提供基础数据与科学支撑.     

分形学理论在城市排水管网中的应用研究

目的把分形学中的基本理论知识以及水系地貌分形学中的理论成果应用到排水管网研究中来,为排水管网的规划和定线提供全新的思路,使管网的设计更为合理。方法主要采用网格维数计算方法,应用基于分形理论的网络覆盖评价指标——分形维数,编制网格维数计算程序,计算其分形维数。结果雨水管网分维值普遍大于污水管网分维。结论西安市雨水管网的覆盖度大于污水管网;西安市雨水管网覆盖情况从大到小为南郊北郊东郊西郊;污水管网覆盖情况排序为南郊西郊东郊北郊。     

喀斯特流域空间结构与地貌瞬时单位线应用──以贵州后寨地下河流域为例

研究区为一喀斯特流域，具有特定的空间结构特征：双重含水介质，不闭合流域边界，二元结构的水系。根据地貌瞬时单位线的概念和方法，划分河系为３级河网，用瞬时单位线法模拟喀斯特水文过程。     

宫颈粘液羊齿状结晶的分形分析

目的:对羊齿状结晶的成因进行定量分析.方法:通过羊齿状结晶的显微摄像图片进行分形分析.结果:计算得到羊齿状结晶盒维数的分维值为1.56,密度相关函数的分维值1.80.结论:羊齿状结晶的生长初始阶段是有限扩散凝聚(DLA)生长,然后是有限扩散集团凝聚(DLCA)模型生长的方式.同时受荷电粒子的影响,使分维值增大.     

热红外低比辐射率高漫反射比表面的分形表征

采用 DFBIR模型分析了热红外低比辐射率高漫反射比粗糙表面的宏观分维特性 ,利用 SEM表面形貌图和图像处理系统 S60 0计算了宏观分维数 .为了描述本粗糙表面的微观分形特征 ,采用 W-M函数作为其数学模型 ,设计了随机分形算法 ,对粗糙表面 STM微观形貌进行了分形分析并计算了微观分维数 .研究结果表明 ,热红外低比辐射率高漫反射比粗糙表面不仅是分形表面 ,而且是多尺度分形表面 ,分维数 D与比辐射率ε及漫反射比 DR 均成正相关关系 ,红外特性相同但基体不同的粗糙表面有不同的分维数     

用边界元法反演分形粗糙面

采用边界元法对分形粗糙面的分维数进行反演,讨论了参数的变化对反演结果的影响,得到了很好的模拟结果.用边界元法进行计算时,只需对边界进行剖分,且可以直接计算出交界面上法向导数值,而无需使用数值微分,因此计算更加快捷,精度更高.     

基于GIS的典型黄土小流域边界线分形特征研究

流域边界线是影响流域发育的重要地形控制线,尽管它不具有特征标度区间,但在不同的尺度上都有着精细的空间结构特征,具有重要的地理意义.论文以分形理论为指导,在借鉴现有河流与水系分形特征计算方法的基础上,结合GIS研究了典型黄土小流域边界线的分形特征值计算方法.以5 m分辨率的高精度DEM数据为主要信息源,以陕西省绥德县韭园沟流域为典型研究样区进行了流域边界线的二维、三维分形特征值估算实验.实验结果表明流域边界线的三维分形特征值比二维分形特征值具有更好的区分度,可以较为客观地反映流域内部的地貌形态特征,今后应该进一步深化对流域边界线所蕴含的地学特征信息的科学认识.     

喀斯特流域空间结构与地貌瞬时单位线应用：——以贵州后寨…

研究区为一喀斯特流域，具有特定的空间结构特征：双重含水介质，不闭合流域边界，二元结构的水系。根据地貌瞬时单位线的概念和方法，划分河系为３级河网，用瞬时单位线法模拟喀斯特水过程。