基于流域边界剖面线的陕北小流域分形特征（英文）

陕北黄土高原因其独特的地貌特征而成为重要的地貌研究区域.本文基于先进星载热辐射和反射辐射计(ASTER) 30 m空间分辨率的数字高程模型(DEM)数据提取的流域边界剖面线(CBP),评价了陕北黄土高原小流域的分形特征.通过对比盒计数法(BCM)、Higuchi法(HIG)和Hurst法(HUR) 3个分形维数估算模型发现,分维值计算结果略有不同.其中,BMC和HIG法计算结果更为接近.当HIG法在某些地方的分维数估值过高时,合计数法表现出更好的一致性和稳定性,适合于陕北黄土高原的分维值估算.研究发现分维值的大小与流域边界剖面线的复杂程度和谐波效应紧密相关,说明分维值对地貌特征变化敏感性与观测尺度无关.本文得到的陕北地貌分形特征与前人通过其他方法得到的结果一致,进一步证明了流域边界剖面线在地貌特征分析中的意义.该结果有望为区域土地利用规划、应用分形特征进行气候相关研究建模提供参考.     

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。     

凿岩粉尘粒度分布的分形结构

本文应用分形几何理论研究了矿山凿岩时岩粉粒度分布的分形特征。研究发现岩粉粒度分布具有良好的分形结构。岩粉粒度大小的分布具有良好的分形结构。岩粉粒度大小的分布可用分维值定量地描述。建立岩粉的分维值与凿岩参数的关系很有必要，它能为控制岩粉粒度和凿岩参数优化提供有效的依据。     

诸广地区构造的分形特征及其找铀指示

热液型铀矿的成矿作用复杂,构造是最重要控矿因素之一.利用ARCGIS9.2及ARCVIEW3.2软件,对诸广铀矿集区中巴尖兵三号高空间分辨率遥感数据所解译的构造进行分形分析,并进一步研究其分形特征与铀成矿的关系.研究发现,构造分维值的大小和矿床(点)的疏密呈现出良好的正相关性,分维值可以作为勘查靶区选择的定量指标.     

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。     

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.     

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.     

泥石流堆积区粒度分布及分形结构特征

为研究泥石流堆积物粒度分布及分形结构特征,通过对泥石流堆积区现场调查和颗粒分析试验,采用统计图解法和粒度分维法分析泥石流堆积区堆积特征、粒度分形结构特征及与颗粒级配的关系。结果表明:泥石流堆积区具有集中性的特点;泥石流堆积区颗粒具有很好的分形特征,堆积区中右侧分维值均值与堆积区分维值均值接近;泥石流堆积形成由晚至早分维值逐渐减小;堆积物土粒大小级配连续性较好,分维值与不均匀系数和曲率系数均呈正相关。可见泥石流堆积区粒度的相关研究对研究泥石流形成机理及指导泥石流防治具有重要的意义。     

基于GIS的构造单元地震空间分形研究——以四川省和重庆市为例

根据分形理论和方法,利用四川省和重庆市1950年1月—2009年9月(震级≥4.0)的地震数据和川渝地区大地构造图,计算一级和二级构造单元内地震空间分布的信息维,并对地震空间分布及其分维值与大地构造单元的关系进行讨论,结果显示:1川渝地区的一级和二级构造单元内的地震空间分布具有分形结构,二级构造单元的地震空间分布分维值差异比一级构造单元更明显;2地震空间分布分维值大小与构造单元内地震发生的次数没有互相对应的关系,而与地震点空间分布密度呈现显著的正相关关系;3地震空间分布分维值与构造单元复杂程度、地壳活动强弱之间有较好的联系,其信息维是构造单元活动性强弱的定量指标.     

DEM分形模拟及其空间不确定性分析

本文以分形几何为工具,对数字地形模型进行模拟,通过不同分维值的参数控制,模拟生成18幅具有不同地表起伏状况和空间分布结构的高程数据场,分别代表实际地表的丘陵、小起伏山地、大起伏山地与极大起伏山地.通过对分形几何参数与模拟生成数字地形表面的统计学特征进行分析表明,基于分形的地形模拟符合地理空间要素的空间自相关性、空间分布的二阶平稳性等特征.在分形模拟地形的基础上,探讨了分形参数与地表空间高程数据场的空间分布相关性、空间不确定性及其空间结构特征.     

页岩纳米孔隙表面分形特征及其影响因素

明确页岩纳米孔隙表面分形特征有助于深化对页岩吸附机理与吸附模型的认识。以五峰组/龙马溪组、延长组页岩为研究对象,基于氮气吸附法孔隙结构参数,计算了页岩纳米孔隙表面分形维数,并与泥岩、致密砂岩分形维数对比,揭示了有机质、黏土矿物等对孔隙表面分形特征的影响。研究表明,五峰组/龙马溪组页岩纳米孔隙表面分维值为2.7~2.9,延长组页岩为2.3~2.7,其分维值取决于10 nm以下孔隙累计表面积大小;页岩分维值与有机质成熟演化阶段正相关,而与有机质含量关系复杂;有机质孔与黏土矿物晶间孔表面均具有明显的分形特征,该孔隙发育是页岩具有表面分形特征的根本性原因,但前者的分维值显著大于后者。有机质与黏土矿物表面呈现高度粗糙性,严重偏离光滑平整特性,因此,甲烷在页岩纳米孔内的吸附属于典型的非均匀固体上的吸附。     

硫氧还蛋白还原酶结构分形研究

提出并应用改进的分形方法对硫氧还蛋白还原酶（TrxR）结构进行研究。建立了适用于TrxR的分形及数据处理方法。发现正常的TrxR的结构分维值约为1.33,氧化后结构分维值增大。提出了蛋白质结构分维值是表征蛋白质分子状态的重要特征之一的观点,并结合TrxR验证了该观点。提出了药物分子分维值应与靶酶的结构分维值相契合的观点,并结合以TrxR为靶点的药物研发实验验证了该观点。     

硫氧还蛋白还原酶结构分形研究

提出并应用改进的分形方法对硫氧还蛋白还原酶(TrxR)结构进行研究。建立了适用于TrxR的分形及数据处理方法。发现正常的TrxR的结构分维值约为1.33,氧化后结构分维值增大。提出了蛋白质结构分维值是表征蛋白质分子状态的重要特征之一的观点,并结合TrxR验证了该观点。提出了药物分子分维值应与靶酶的结构分维值相契合的观点,并结合以TrxR为靶点的药物研发实验验证了该观点。     

煤尘粒度分布的分形结构研究

本文应用分形几何理论，研究了采煤工作面煤尘粒度分布的分形特征．研究发现，煤尘粒度分布具有很好的分形结构，其粒度分布可用分维值定量地描述。研究煤尘的分维值能为选择除尘方法和设备提供科学的理论依据     

分形几何理论在散体物料中的应用

应用分形几何理论,基于散体物料试验数据,对物料颗粒组成特征分维值、不同应力水平下的分维值变化及其对抗剪强度的影响进行了分析.结果表明,分形几何理论是联系物料微观与宏观力学性能的有力工具.     

塔河油田奥陶系断裂分形特征及与油气运聚关系

为了研究塔河油田奥陶系断裂对油气运聚的影响,采用分形研究方法对塔里木盆地塔河油田中下奥陶统顶面(T74界面)断裂体系的分布特征进行研究。研究结果表明:断裂体系的分维值与其空间分布的复杂程度密切相关,若断裂体系分维值越高,则断裂体系空间分布越复杂,深源油、气向上运移的通道条件越好;若断裂体系分维值越低,则越不利于油气运移的发生;分形研究方法在塔河油田得到应用,不仅有助于该区油气富集规律的研究,而且有助于断裂系统的研究。     

岷江上游河谷土壤粒径分形维数及其影响因素

运用土壤体积粒径分维模型计算了岷江上游河谷土壤粒径分形维数,分析了分形维数的空间变化特点及其与粒度组成、粒度参数和铁游离度等之间的关系.土壤粒径分形维数空间分布与气候、植被环境有关.分形维数可以反映粒径大小.分形维数与粒度标准偏差和峰度不存在相关性,样品粒度特征主要受原位母质风化影响.铁游离度(Fed/Fet)与分形维...     

新疆某砂岩铀矿含矿层孔隙结构的分形特征

以新疆某砂岩铀矿含矿层为研究对象,利用压汞实验数据,采用分形理论研究含矿层孔隙结构特征,并探讨其与渗透性的关系及成因.含矿层孔隙结构总体上具类似的分形特征和形成机理.孔隙结构表现出双分形特征,大孔隙结构的分维值明显大于小孔隙结构的分维值,表明大孔隙结构的复杂程度明显大于小孔隙结构的复杂程度.大孔隙结构的分维值可判定含矿层的渗透性,并且其高值指示渗透性低,而小孔隙结构的分维值不能判定含矿层的渗透性.流体对不同孔径孔隙结构的改造程度存在差异可能是导致本砂岩铀矿含矿层孔隙结构具双分形特征的一个重要因素.     

基于分形的福建省城市规模分布动态演变分析

运用分形理论研究福建省城市体系规模分布的自相似性质和特征,借助分维及城市规模分布的均衡度指数分析福建省城市体系等级结构演化的动态特征,运用R/S分析方法对城市体系演化趋势作出预测,结果显示福建省城市规模分布的分维值有持续上升的趋势.论述了分维值上升的利弊,并根据分形优化原理提出改善福建省城市等级结构的措施.     

油气储集层孔隙表面结构的分形特征研究

本文认为油气储集层的孔隙表面结构是一种分形结构,它具有自相似性和无标度性两重分形特征。定量描述孔隙分形表面复杂程度的有力工具是分维D。D值越接近于2,表面越光滑;D值越接近于3,表面越不规则。本文将孔隙铸体和电镜扫描技术与分子吸附法结合起来研究和测定孔隙表面的分形特征。研究孔隙表面结构的分形特征,对油气储集层的评价、研究残余油气饱和度和提高油气采收率有重大的指导意义。