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1.
灌区渠系特征与灌溉水利用系数的Horton分维 总被引：1，自引：0，他引：1
灌区渠系和自然河流水系存在着诸多相似之处,因此,对于灌区渠系体系是否存在及在何种程度下满足Horton 河系定律值得研究。以2010 年广东省53 宗样点灌区为研究对象,分类进行了适用性分析,发现只有四级渠系类灌区满足Horton 河系定律。在此基础上计算了各级渠系类灌区的渠系特征参数和分维值,并利用2007-2011 年实测数据,对其与灌溉水有效利用系数之间的作用关系进行了定性和定量分析,结果表明：渠系工程状况参数（0.1084） >下垫面参数（-0.3554） >渠系结构参数（-0.5189） >面积尺度参数（-0.5392） >渠系分维特征参数（-0.5536）。本研究对于定量表征灌区形态和渠系特征对灌溉水有效利用系数的影响提供了新的途径,研究结果对于指导灌区渠系规划建设,提高用水效率具有积极现实意义。 相似文献
2.
干旱区不同土地利用类型的时空分形特征研究——以塔里木河干流区域为例 总被引：5，自引：2，他引：3
以新疆塔里木河干流1990年、2000和2007年土地利用数据为例,应用分形理论来分析干旱区内陆河流域土地利用空间结构复杂性、稳定性以及动态变化性,通过建立距离河道不同的缓冲区范围来变化空间尺度,研究分形的空间尺度变化效应。结果表明,各种土地利用类型都具有空间分形特征,1990年土地利用分形维值由大到小的顺序是其它用地>牧草地>耕地>林地>居民及独立工矿用地>未利用地,2000年和2007年土地利用分形维值大小顺序为其它用地>牧草地>耕地>林地>未利用地>居民及独立工矿用地;通过空间结构稳定性指数分析得到天然植被(林地、牧草地等)的空间结构稳定性比较小。随着空间尺度的逐级扩大,各土地利用类型的分形特征依然存在,但分形维数减少,土地利用空间结构总体趋于简单状态下稳定。 相似文献
3.
基于遥感和GIS的元阳梯田分形美的多尺度研究 总被引：1，自引：0，他引：1
以哀牢山区元阳梯田为研究对象,以快鸟影像为原始数据,经矢量化得到小流域梯田田块分布图,运用Arcview 计算得到梯田边缘的计盒维数和信息维数,从分形理论和复杂性理论出发,分析梯田的分形美特征.结果表明:1.梯田是介于单调和复杂之间的景观,最利于产生审美快感;2.计盒维数的存在表明梯田边缘具有统计自相似性,不同尺度梯田部分与整体的结构相似性形成梯田的相似性与非相似性美;3.计盒维数值比较接近,但又有所差别,体现了梯田景观空间层次的复杂嵌套性,形成了梯田形状的秩序性与不规则性美;4.信息维数表明,梯田景观具有复杂精细结构和不规则的、破碎的、粗糙的形状,从而形成梯田景观的结构精细性与形状"粗糙性"美.另外,信息维数随研究幅度的增加呈现增加趋势. 相似文献
4.
砒砂岩区地貌形态三维分形特征量化及空间变异 总被引：3，自引：0，他引：3
针对现有地貌形态三维分形模型结构存在的不足,构建一个新的地貌形态三维分形维数测算模型。基于该模型对砒砂岩区274个小流域的地貌形态三维分形维数进行计算并分析其空间变异规律。研究表明：① 基于该模型计算的分形维数能更准确地反映地貌形态复杂度信息;② 砒砂岩区小流域地貌形态三维分形维数介于1.683 6~1.948 6之间;③ 地貌形态三维分形维数整体上覆土砒砂岩区（均值为1.765 9）<裸露砒砂岩强度侵蚀区（均值为1.785 4）和剧烈侵蚀区（均值为1.774 8）<覆沙砒砂岩区（均值为1.796 6）。由于地表覆盖物、砒砂岩裸露程度和土壤侵蚀机理的差异而形成的不同地貌特征是该区地貌形态分形特征空间变异的主要原因。 相似文献
5.
云南陆良植烟土壤粒径分布及其分形维数空间变异研究 总被引：2，自引：0，他引：2
《山地学报》2017,(1)
采用GPS定位技术,在陆良烟区采集土壤样品341个。采用经典统计学、地统计学和分形数学相结合的方法研究了土壤粒径分布及其分形特征的总体特征、空间变异特征,同时分析了土壤粒径分形维数与土壤颗粒组成及土壤养分的关系,以及土壤粒径及其分形维数的影响因素。结果表明,土壤颗粒含量及其分形维数在不同质地土壤间存在显著或极显著水平差异;粘粒含量和分形维数表现为轻粘土重壤土中壤土轻壤土,砂粒和粉粒含量则相反;土壤颗粒质量分形维数在2.524~2.928之间,平均为2.823;土壤颗粒分形维数与土壤粘粒含量呈极显著正相关关系,与粉粒及砂粒含量呈极显著负相关关系;土壤颗粒分形维数可直观地反映土壤粒径分布;土壤颗粒含量和土壤粒径分形维数均具有中等的空间相关性,其空间变异是由结构性因素和随机性因素共同决定的结果,变程仅为0.12~0.27 km,表明其空间自相关范围较小,空间分布主要呈东西向变化趋势,高低值区域分异和明显;土壤粒径分形维数D值与全氮、全磷、全钾、碱解氮和速效钾呈极显著正相关,与有效磷含量呈极显著负相关,土壤分形维数可用于表征土壤养分状况;海拔高度、有机质、土壤类型、地形、轮作模式均对土壤颗粒含量和土壤粒径分形维数有显著影响。 相似文献
6.
基于GIS和DEM的水系三维分形计盒维数的计算 总被引：3，自引：0，他引：3
实现具有三维立体特征的河网水系分形维数的准确计算,是目前分形地貌学面临的主要问题之一.该文依据三维分形计盒维数的基本原理,提出基于DEM和ArcGIS的水系三维分形计盒维数的计算方法,并以湖北省恩施市境内水系为例,验证了方法的可靠性,说明三维计盒维数比二维计盒维数更能反映水系的空间分布特征和内部结构. 相似文献
7.
基于三维计盒法的城市空间形态分维计算和分析 总被引：3，自引：1，他引：2
将城市形态分形维数的二维盒维数方法扩展到三维空间,提出了一种三维盒维数计算方法;并且针对以往城市分形研究中人工判定无尺度区不精确的问题,借鉴了二阶导数的方法进行分形无尺度区的自动识别;以扬州市中心城区2003年与2012年两期数据为例,详细介绍了城市三维空间形态分维计盒法的计算过程。实验结果显示,通过二阶导数方法能够有效的自动识别无尺度区;2003年与2012年数据无尺度区线性拟合确定系数R2均在0.996以上,扬州市三维空间形态具有明确的分形特征;2012年较2003年三维分维值的增加表明扬州市城市三维空间利用总体上趋于有效与紧凑。 相似文献
8.
中国特大城市空间形态演变研究 总被引：1，自引：0，他引：1
以2008年全国52个百万人口以上的特大城市为样本,分析了1990-2008年中国特大城市空间形态在形状指数、空间紧凑度和空间破碎度方面的演变特征。研究表明:1)中国特大城市空间形态趋向带状特征,形状率和圆形率指数均呈下降趋势,下降幅度最大的是西北部、西部和东部地区的城市;2)空间紧凑度下降,面积-周长紧凑度和面积-轴线紧凑度指数均呈下降趋势,下降幅度最大的是西部地区的城市;3)空间破碎度趋于增强,分形维数呈上升趋势,上升幅度最大的是西南和东南部地区的城市;4)影响中国特大城市空间形态特征变化的因素主要有城市规模的扩大、新型城市空间要素的出现和城市空间结构的多中心化。 相似文献
9.
应用分形理论中的计盒维数,分别研究了准噶尔盆地南缘天然生长的柽柳属植物种群及群落的分布格局.结果表明,准噶尔盆地南缘不同类型柽柳种群与所有柽柳属植物种群构成的群落的分布格局,均具有明显的分形特征.以该研究区植物群落主要优势种多枝柽柳、刚毛柽柳、长穗柽柳和所有柽柳属植物群落为研究对象,分析了其计盒维数,它们的计盒维数分别为1.196、0.850、0.953和1.821;其值域为0多枝柽柳种群(1.196)>长穗柽柳种群(0.953)>刚毛柽柳种群(0.850). 相似文献
10.
有效揭示景观格局及其空间变异特征是研究景观功能和动态的基础。选择贵州省乌江流域为案例区,基于土地利用分类数据,采用GIS、景观格局分析和地统计学软件,探讨了该区景观破碎化的空间格局、变异特征及其尺度依存性。结果表明:景观破碎化空间变异与研究幅度呈现非常明显的幂率关系,且具有4 590 m的特征尺度。景观破碎化呈现一定的空间分布格局。结构性因素引起的空间变异起主要作用,参数呈现显著的空间自相关,数据序列较复杂。东北-西南方向和东-西方向上的分形维数较大,空间自相关距离较短。 相似文献
11.
土地空间分形结构的尺度转换特征 总被引：11，自引：1，他引：10
应用分形理论以及多元相关分析、灰色关联分析方法,分析浙江省慈溪市土地空间分形结构的尺度转换特征。结论为:①慈溪市、贵州省不同尺度分割区域的土地空间分形结构均客观存在,不因尺度不同而变化;②尺度转折点因尺度不同而出现,贵州省(省域尺度)土地利用存在尺度转折点,慈溪市(县域尺度)土地利用不存在尺度转折点;③不同尺度的慈溪市、贵州省土地空间结构的分维不仅主要受到土地类型本身几何属性的影响,而且其所受到的影响跨尺度存在;④尺度的差异造成不同影响因子的影响程度随尺度出现变化;平均图斑形状指数对慈溪市土地空间结构的分维影响最大,图斑数则对贵州省土地空间结构分维的影响最大。 相似文献
12.
苏南沿江城镇扩展的空间模式及其测度 总被引：33，自引：7，他引：26
定义了城镇边界的划分规则, 通过卫星遥感影像获取了苏南沿江地区1984 年、1991 年、2000 年和2005 年的城镇边界, 利用分形维数(半径维数、网格维数、相关维数、边界维数)、紧凑度指数以及空间自相关指数(Global Moran I、Local Moran I), 定量揭示了区域城镇扩展的空间模式。结果表明: 分形度量可以定量揭示区域城镇的空间分布特征以及空间组织 结构, 空间自相关可以定量揭示城镇的空间扩展过程、聚簇模式, 二者相互结合, 可以测度区域内城镇扩展的空间模式, 揭示城市群/ 城市连绵区的形成过程; 苏南沿江地区城镇扩展从改革开放初期自发的以大城市为中心的点状扩展模式, 经历了由政策驱动下以融合填充为主导的点- 轴延伸模式, 发展到以经济辐射联系为策动力基于区域产业空间组织的城镇连绵集聚模式, 一个大的城市群正在形成。特别自2000 年以来, 城市群的空间结构特征日益显现。区域内城市的多中心现象始终存在, 但空间极化作用逐渐削弱。 相似文献
13.
甘肃城镇体系结构及其分形模型研究 总被引：35，自引：0，他引：35
文章通过计算甘肃省城镇体系的首位指数、不平衡指数及城市规模分形分布的分维数,讨论了甘肃省城市体系的等级规模结构的特点;用城镇密度、关联维数分析了甘肃省城镇体系的空间结构,指出了目前城镇体系的特征:首位度过大;城市体系规模结构出现断层,联系不畅;空间布局小集中、大分散;城市空间相互作用力较弱,大城市没有发挥应有的辐射作用;城镇体系结构受到自然条件的影响显著。进一步探讨了这种城镇体系结构特征形成的内在机制,最后作者在此基础上提出了未来甘肃城镇体系发展的相应对策:大分散,小集中,重点发展中小城市,完善城镇体系规模结构;坚持分散化的道路,完善城镇空间结构;大力促进农村小城镇的发育。 相似文献
14.
中部地区经济差异的空间尺度效应分析 总被引：1，自引：0，他引：1
为深入分析空间尺度选择对区域经济差异的影响,采用变异系数、基尼系数和锡尔系数等指标在省、市和县三级空间尺度重复使用的方法和尺度方差分析法,选取人口、GDP和人均GDP 3项指标,分析1990-2007年我国中部地区区域经济差异的空间尺度效应。1)采用同一指标在3个尺度上重复使用的方法分析结果存在很大差别,市、县尺度上区域经济差异都有扩大趋势,但与省尺度上的趋势相异,尤其2003年后市、县尺度上区域经济差异呈扩大趋势,而在省尺度却呈缩小趋势;2)尺度方差分析也显示市、县尺度上结果较为一致,并在1997年达到低值后均有明显扩大趋势,这与省尺度上的趋势相异,尤为明显的是,2003年后区域经济差异在省尺度呈缩小趋势。尺度方差分解和锡尔系数分解结果表明:市际和县际差异是造成中部地区经济差异的主要因素,省际差异的影响很小。因此,在进行区域经济差异分析时应尽量选择较小空间尺度。 相似文献
15.
何亚芬 《资源与生态学报(英文版)》2021,12(2):192-202
土地景观形态能够反映土地利用空间行为特征。在对鄱阳湖地区1995年、2000年、2015年和2018年4个时间点的土地利用现状进行描述的基础上,通过分形维数、分形稳定性、斑块密度、斑块形状破碎度和景观隔离指数分析区域景观格局变化,并运用分形理论对土地利用空间行为进行分析。研究结果显示在1995年到2018年的20多年间,建设用地一直是分形维数最高的土地类型;但从时间尺度上,建设用地的分形维数呈下降趋势,表明建设用地空间形态在土地利用空间行为的作用下逐渐向有序方向发展。水田、旱地和有林地一直是分形维数最低的土地利用类型,且处于景观分形不稳定状态。斑块密度、斑块形状破碎化指数以及景观分离度指数的计算结果支持了分形维数分析的结论。从实现区域土地合理布局的角度,建议通过科学合理的规划,降低区域建设用地的分形维数,引导建设用地有序发展。对于诸如有林地、灌木林地、高覆盖度草地和水域等自然景观,应增加其分形维数以减少人为干扰,维护其稳定性。同时建议在国土空间规划中引入分形维数,将分形维数作为评价区域土地利用格局合理性的一项指标。 相似文献
16.
Gary L. Raines 《Natural Resources Research》2008,17(2):87-97
It has been proposed that the spatial distribution of mineral deposits is bifractal. An implication of this property is that
the number of deposits in a permissive area is a function of the shape of the area. This is because the fractal density functions
of deposits are dependent on the distance from known deposits. A long thin permissive area with most of the deposits in one
end, such as the Alaskan porphyry permissive area, has a major portion of the area far from known deposits and consequently
a low density of deposits associated with most of the permissive area. On the other hand, a more equi-dimensioned permissive
area, such as the Arizona porphyry permissive area, has a more uniform density of deposits. Another implication of the fractal
distribution is that the Poisson assumption typically used for estimating deposit numbers is invalid. Based on datasets of
mineral deposits classified by type as inputs, the distributions of many different deposit types are found to have characteristically
two fractal dimensions over separate non-overlapping spatial scales in the range of 5–1000 km. In particular, one typically
observes a local dimension at spatial scales less than 30–60 km, and a regional dimension at larger spatial scales. The deposit
type, geologic setting, and sample size influence the fractal dimensions. The consequence of the geologic setting can be diminished
by using deposits classified by type. The crossover point between the two fractal domains is proportional to the median size
of the deposit type. A plot of the crossover points for porphyry copper deposits from different geologic domains against median
deposit sizes defines linear relationships and identifies regions that are significantly underexplored. Plots of the fractal
dimension can also be used to define density functions from which the number of undiscovered deposits can be estimated. This
density function is only dependent on the distribution of deposits and is independent of the definition of the permissive
area. Density functions for porphyry copper deposits appear to be significantly different for regions in the Andes, Mexico,
United States, and western Canada. Consequently, depending on which regional density function is used, quite different estimates
of numbers of undiscovered deposits can be obtained. These fractal properties suggest that geologic studies based on mapping
at scales of 1:24,000 to 1:100,000 may not recognize processes that are important in the formation of mineral deposits at
scales larger than the crossover points at 30–60 km. 相似文献
17.
The fractal characteristics of drainage in the ten kongduis of the upper Yellow River were obtained using the box counting dimension, and the evolution stages of the watershed topography were defined by different ranges of the fractal dimensions of river networks (Dg). The results show that the fractal scaleless range of the Maobula River is 20–370 m based on a combination of artificial judgment, correlation coefficient test and fitting error. Other kongduis show good fractal characteristics in this fractal scaleless range as well. The box counting dimension can be used as a quantitative index of watershed topography fractal characteristics. The fractal dimension of stream networks is independent of the threshold contributing area used for extracting the drainage networks from the DEM. The values of Dg in the upper ten kongduis are in the range of 1.08?1.14. Both the runoff yield and the sediment yield are positively and linearly related with Dg. The positive relation between the sediment yield and Dg reflects the effect of landform features on sediment yield in the young and/or mature stages of landform evolution of the study area. By revising the critical value of Dg, the value of Dg of the basin in the young evolution stage is less than 1.06, while it is more than 1.06 for the basin in mature or old evolution stage. The upper ten kongduis are in the mature stage of landform evolution. 相似文献
18.
科尔沁沙地土地沙漠化与景观结构变化的关系分析 总被引：18，自引：13，他引：5
从时空尺度分析了科尔沁沙地典型地区1975—2005年景观结构的动态变化对土地沙漠化的影响,结果表明:沙漠化程度在1975—2005年之间呈典型的抛物线变化趋势,其中在1985年达到最大值0.398;30 a来,景观尺度上的斑块密度由21个\5hm-2增加到52个\5hm-2,分维数由1.203增大到1.244,说明景观破碎化增强,结构趋向复杂、稳定;景观结构动态对沙漠化程度的影响分析表明,景观的多样化,促进沙漠化的正向发展;斑块密度越大,沙漠化程度越大,说明高的景观的破碎化程度和空间异质性对沙漠化过程对有促进作用。分维数对沙漠化过程的影响较为复杂,在2005年,分维数对沙漠化程度影响是正相关的,且有显著的线性回归关系,但在其他时间段上分维数对沙漠化的程度是负相关的,相关性不够显著。 相似文献
19.
针对当前黄土地区公路自然区划宏观程度高、实际难应用等问题,研究新的区划方案、寻找理想的区划指标意义重大。以分形理论为基础,分析了甘肃黄土粒度分布的分形结构特征。结果显示,黄土具有良好的统计自相似性,其分维值介于2.15~2.705之间;黄土的粒度分维值可定量表征黄土的物理、力学和水理性质及差异,即黄土的粒度分维值越大,其干密度、比表面积、粘聚力、内摩擦角越大,微、小孔隙含量越高,但其平均孔径、孔隙比、湿陷系数和渗透系数越小,其工程地质性质愈稳定;在空间上,黄土粒度分维值存在显著的区域性变化规律,反映了甘肃黄土地区二级公路自然区划的5个二级区的差异。认为黄土粒度分维值可作为公路自然区划的主要指标之一,参与三级区的划分,为公路工程的设计、施工提供科学依据。 相似文献
20.
城镇体系空间结构的分形维数及其测算方法 总被引：140，自引：12，他引：128
总结了刻画城镇体系空间结构的三种分形维数:聚集维数(半径维数)、网格维数和空间关联维数,阐释了各种维数的地理意义,然后以实例说明了它们的测算方法。 相似文献