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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
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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
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基于分形理论的灌溉水有效利用系数空间尺度变异 总被引：2，自引：0，他引：2
基于2010 年度广东省75 处样点灌区的实测资料和遥感图像, 应用分形理论, 采用网格盒维数法计算了各样点灌区盒维数, 结果表明:广东省灌区具有明显的分形特征, 盒维数介于1.0004~1.675 之间, 分维数均值为1.308, 形状指数均值为0.335, 都随灌区规模呈同步减小趋势。不同规模灌区盒维数大型灌区(1.442) > 中型灌区(1.287) > 小型灌区(1.195)。灌溉水有效利用系数与空间分形特征诸因子中以非空网格对数值最高, 相关性达到0.941。基于此, 建立了不同网格尺度下的灌区面积与灌溉水有效利用系数和盒维数空间尺度变异函数。同时, 从影响灌溉水有效利用系数的众多因素中, 选取了工程评价值、盒子维数、灌区形状指数、参考作物蒸发蒸腾量ET0 和当年降水量5 项指标进行了空间格局影响因素分析, 结合灰关联计算结果表明:空间各影响因素中以工程评价因子的关联度最高, 达到0.8478, 其次为形态特征因子, 自然气象因子影响最小。尝试利用分形理论为不同面积尺度灌区灌溉水有效利用系数的空间变异规律分析和尺度转换提供一种新的思路, 该结果对于指导灌区投资改造和规划建设, 具有较强的理论和应用价值。 相似文献
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2000年以来南京城市三维空间扩展特征 总被引：4，自引：0，他引：4
以南京市建成区为例,基于四期城市三维模型,运用城市天际线、城市体积及分维数、城市三维重心、高层建筑的数量与占地面积的关系等方法从多角度分析2000年以来南京城市三维空间增长特征.研究表明:南京城市天际线起伏明显,西—东方向的形态由2000年的“一高两低三峰”演化为2012年的“中部、西部双峰耸立,东部较为平缓”的格局;城市体积处于持续增长的态势,其中2000-2004年是体积增长最快的时期,增长率为51％,体积分维数在不断变大,表明城市扩展在不断从二维向三维形态发展演变;三维重心平面投影的移动方向从东南转向西,反映了三维城市的发展方向主要为城市南部和西部地区;2000年城市立体形态发展为弱金字塔阶段,至2012年,在高楼密集的中心城区已经发展至均衡金字塔阶段甚至在向穹隆顶阶段过渡. 相似文献
5.
《资源与生态学报(英文版)》2017,(2)
水系分形维数(Fractal dimension of gully network,D_g)反映了河网分布和水系发育的复杂程度。以位于黄河上游内蒙古段十大孔兑上游丘陵沟壑区为研究对象,利用计盒维数的方法,研究其水系分形特征,同时利用水系分维数D判断流域地貌所处的侵蚀发育阶段。结果表明,(1)以毛不拉孔兑为例,利用人工判定法,相关系数检验法和拟合误差相结合的方法确定无标度区为20~370 m。且各孔兑的地貌形态在该无标度区间内均表现出很好的分形特征,计盒维数可作为流域地貌形态分形特性的量化指标。求得十大孔兑上游丘陵沟壑区的水系分维数D_g为1.08~1.14。(2)十大孔兑水系分维值在不同的汇流面积阈值下变化不大;径流模数与河网分维存在正相关关系。产沙模数与河网分维的线性正相关关系反映了地貌发育幼壮年期地形条件对产沙的影响。(3)按水系分维数与流域起伏程度、坡度及等高线分维值的关系,就十大孔兑而言,当D_g≤1.06时,流域处于幼年期;当D_g1.06时,流域进入壮年期。水系分维数、高程积分值指示十大孔兑上游流域地貌均处于壮年期。 相似文献
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杭州城市形态和土地利用结构的时空演化 总被引：53，自引：3，他引：50
根据分形理论研究杭州1949~1996年间城市形态和土地利用结构的演化特征,发现杭州城市具有明确的自相似规律。研究表明,杭州城市形态和土地利用结构的分形性态逐渐变好,这与国外学者“演化的城市分形”观相互印证。各类土地形态的维数都小于整个城市形态的维数,从而证实了国内学者“城市化地区的分维大于各职能类土地空间分布维数”的理论推断。从时空变化来看,杭州城市形态的分维呈上升趋势,1996年接近Batty等提出的理论预期维数D = 1.71;居住用地、工业用地和对外交通用地的分维近20年来趋于增大,而教育用地和绿化用地的分维则有所减小。杭州市的分形演化和分维变化总体上揭示了城市自组织演化的特征,但工业用地维数的大幅度上升和绿化用地维数的下降显然暗示该城市在进化过程中的局部退化倾向。 相似文献
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南京市交通网络的分形特征 总被引：6，自引：2，他引：4
以分形理论为基础,借助于地理信息系统软件,对南京市区交通网络进行了长度-半径维数和分枝维数的测算,结果表明南京市区的交通网络具有分形特征,长度-半径维数为1.574,而分枝维数为1.3934,两者之间存在一定差异。通过进一步对主城区各行政区交通网络的盒子维数的测算,揭示出各行政区的交通网络也具有分形特征,分维值介于1.3568与1.4991之间,其大小与经济发展状况并没有很好的对应关系。如何以经济状况为基础数据指导城市各行政区的交通发展,以及两者之间是否在其他区域尺度上存在相关关系等,仍是需要有更多研究基础才能深入探讨的问题。 相似文献
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增长三角是协调城市体系功能、加速区域发展的有效方式。根据中点优先极化的原理和重心极化原理,容易推出两种具有分形特征的三角网络:中点极化网和重心极化网。引入分枝维的概念,对两种分形网络进行维数计算;认为中点极化网既有增长三角的优势又有优化的分形维数,是较为理想的城市体系交通网络配置。基于这种认识,以河南省中心城市群为例,计算出该区的交通网络分维数为1.4375,根据与中点极化网分维数的差距和该网络现有问题,规划了理想的交通网络模式。 相似文献
9.
以矿业城市徐州市区1979,1989,1999和2009年4期遥感信息图谱数据为基础,借助GIS空间分析技术和相关统计分析方法,从城市建成区面积变化、扩展强度、分维数、重心坐标、紧凑度等方面对徐州市城市扩展的时空变化特征和驱动力进行分析.结果表明:1979-1999年间,徐州市建设用地面积持续增加,分维数有所变化,扩展强度逐渐增强,1989年以后城市重心朝东部和东南方向移动,城市紧凑度增加,分形维数逐渐减少,城市空间形态趋于合理.自然地理环境、煤炭资源的开采、政策、经济和人口等因素是城市空间扩展的主要因素. 相似文献
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为了探讨塔克拉玛干沙漠小尺度风沙地貌形态特征,对沙漠腹地复杂纵向沙垄横断面的上覆沙丘的分形特征进行了研究。沙丘形态野外测量采用RTK(real-time kinematic)技术,并通过南方测绘软件(South Survey)量算形态特征参数。研究结果表明:(1)沙丘形态具有分形特征,饼状沙堆和沙片的分维数是1.292 2,新月形沙丘的分维数是1.286 6,简单线性沙丘的分维数是1.102 5,新月形沙丘链的分维数是1.085;(2)在不同地貌部位之间,分维数差异不大(1.0~1.3),变异系数为0.06,表明复杂纵向沙垄上覆沙丘形态有自相似性;(3)沙丘的各形态特征参数变异系数的空间变化趋势一致,且与分形维数呈显著的线性正相关(P<0.05),表明沙丘形态分形维数能客观反映沙丘形态特征。在塔克拉玛干沙漠腹地纵向沙垄区,沙丘形态分形维数可以作为反映风沙环境特征的定量指标。 相似文献
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一种基于超曲面样条函数的三维空间插值方法 总被引：1，自引：0，他引：1
将二维曲面样条函数插值法进一步引申,提出一种基于超曲面样条函数进行三维空间插值的新方法,介绍超曲面样条函数的构造方法,给出利用该方法进行三维空间插值的数值实现过程。最后以插值形成三维空间规则数据场为例,证明利用超曲面样条函数法进行三维空间插值的可行性和准确性。 相似文献
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多解析度八叉树数据结构理论探索与应用 总被引：3，自引：1，他引：3
随着计算机技术的发展和GIS理论研究的深入，三维GIS已逐渐成为研究热点。该文从理论上对不同八叉树数据结构的优缺点进行了比较研究，并讨论了基于多解析度的八叉树数据结构的三维物体表示及其相关的存储技术。在此基础上，实现了一个基于支持多解析度的指针八叉树数据结构的原型系统，取得了较好的效果，从理论向实践又迈进了一步。 相似文献
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改进的蝴蝶细分算法因过原始控制点的特性,在三维地学建模中广泛应用,但细分后的巨大数据量使其必须采用自适应细分的思路。该文在分析常规自适应蝴蝶细分算法缺陷及其产生原因的基础上,提出根据各个细分块体的实际情况动态扩大细分区域的新自适应细分算法。在保持低数据量的条件下,大大改善了细分后整体光滑程度和对细节的表达效果。 相似文献
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利用最新发布的CALIPSO产品，构建了2007-2017年中国沙尘气溶胶的三维分布，并结合HYSPLIT-4模式和再分析数据，探讨了沙尘的三维输送过程。结果表明：中国的沙尘排放源区主要是塔克拉玛干沙漠和巴丹吉林沙漠，沙尘气溶胶出现频率分别为60%和35%。塔克拉玛干沙漠排放的沙尘主要（50%~70%）停留在源地0~6 000 m高度，少部分向东输送至甘肃和内蒙古；巴丹吉林沙漠排放的沙尘则主要向东输送。中国沙尘排放量在春季最大，向东输送最强；夏季，东亚夏季风限制了沙尘向东输送；秋季，沙尘排放减弱，输送强度和夏季相当；沙尘排放量在冬季最小，输送最弱。夏季，沙尘在输送过程中可被抬升至高度5 000 m以上，春季次之，秋、冬季的沙尘主要在低层大气输送。沙尘在向东输送的过程中被抬升并和当地人为污染物混合变为污染性沙尘，华北地区污染性沙尘出现频率高达30%；输送到海洋的沙尘也会与洋面上（0~3 000 m高度）的海盐气溶胶混合，出现频率约为10%。 相似文献
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当前通达性研究多单方面关注地面交通或地下轨道交通,缺少对地面、地下一体化立体交通通达性的研究。利用空间句法形态分析变量,分别表述地面和地下交通的通达性,并以地面公交站点通过的公交车数量作为权重因子,构建地下交通通达性向地面交通传递的纽带,最终建立城市立体交通空间通达性模型。研究表明,该模型可用于立体交通通达性的计算,定量描述结果更符合城市交通通达性现实状况,可作为城市科学布局与发展的依据。 相似文献
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基于RS与GIS的半干旱区城市绿化三维量测算研究——以兰州市安宁区为例 总被引：2，自引：0，他引：2
实地测量兰州市主要绿化树种的胸径、冠径、冠高、冠下高、树高等指标,建立常见绿化树种"冠径—冠高"相关方程和树冠绿化三维量计算公式。以1∶2000数字航空正射影像为数据源,在ArcGIS 9.0支持下测算研究区绿化三维量。结果表明,计算结果与研究区实际情况相符。湿润地区绿化三维量的测算方法同样适用于半干旱地区,其差异主要体现在绿化树种及相关生长参数方面不同。对于同一树种,因分布在不同地区,其"冠径—冠高"方程参数有所不同,体现了地域差异;对于个别树种,不同类型区选配的与树冠形态相似的立体几何体可能也有所不同。 相似文献
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基于Copula函数的暴雨要素三维联合分布——以宽甸县为例 总被引：2，自引：1，他引：1
以辽宁省宽甸县为例,利用1955~2012年逐日降水数据,提取年暴雨日数（D50）、年暴雨量（P50）、年均暴雨强度（I）和暴雨比（R）共4个暴雨要素,运用K-S法确定各单要素最优概率分布函数;针对暴雨要素多面性,通过引入Copula函数,构建三维联合分布并进行AIC和RMSE优度检验,确定适合暴雨要素的最优Copula函数,分析多要素联合后暴雨的概率和重现期特征。研究表明： ① 单变量拟合仅反映暴雨单个要素本身的信息,无法涉及要素间的联系;三维Copula联合可从3方面呈现暴雨要素间的内在信息,更贴近实际;暴雨本身的多要素性,为Copula函数在暴雨分析上提供了广阔前景; ② 年暴雨日数、年暴雨量和年均暴雨强度的联合适合反映宽甸县暴雨重现期;宽甸县暴雨联合重现期短,多为0~2 a,同现重现期较长,集中于200 a左右;2种重现期变化趋势一致,存在同步效应,反映了暴雨要素的不可分割性。 相似文献
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珠江口东岸地区海水入侵三维溶质数值模拟研究 总被引：1，自引：0，他引：1
在建立水文地质概念模型的基础上,运用FEFLOW软件建立珠江口东岸地区海水入侵三维溶质模型,并利用研究区水位和水质的动态观测资料对模型进行识别和校正。运用模型进行情景模拟,预测现状开采条件下地下水的水质演化趋势。预测2010年,第四系含水层海水入侵面积为115.98km2,基岩裂隙含水层海水入侵面积为89.36km2,2020年,第四系含水层海水入侵面积为106.83km2,基岩裂隙含水层海水入侵面积为82.76km2。预测结果表明:在现状开采条件下,第四系和基岩裂隙含水层海水入侵程度有所缓解,海水入侵面积逐渐减少,Cl-高浓度区域逐渐变小。 相似文献