城市地理研究中的单分形、多分形和自仿射分形   总被引：1，自引：0，他引：1  

陈彦光 《地理科学进展》2019,38(1):38-49

分形几何学在城市地理研究中具有广泛的应用,然而很多基本概念却让初学者感到迷惑。如何区分单分形、自仿射分形与多分形,是一个基本而重要的问题。简单分形容易理解,而真实的地理现象很少是单分形的。城市生长过程具有自仿射特征,而城市空间格局却具有多分形性质。作者发现,各种分形的共性在于三个方面：标度律、分数维和熵守恒。论文基于标度、分维和熵守恒公式,借助隐喻城市生长的规则分形来区分单分形、多分形和自仿射分形,讨论分形系统演化的机理、分形与空间自相关和空间异质性的联系,同时澄清一些在地理分形研究中的常见错误概念。最后以城市位序-规模分布为例,说明并对比单分形和多分形在城市地理研究中的建模与应用思路。  相似文献   

基于遥感监测的北京市 城市空间扩展格局与形态特征分析     

杜军  宁晓刚  刘纪平  邱士可  王浩  王超 《地域研究与开发》2019,38(2)

基于1990年、2002年、2013年的遥感影像、基础地理信息数据,开展北京城区边界信息提取,从城市扩展过程、空间形态、扩展类型、空间结构演变4个方面对北京市城区空间演进过程进行分析。结果表明:1990—2013年北京市辖区城区面积扩展了559.20 km~2,2013年的城区面积是1990年的2.29倍,城区面积扩展明显;北京市城市空间扩展具有显著的阶段性,1990—2002年、2002—2013年两个时段的城市扩展面积及速率均呈显著增加趋势,前期以中心城区外围的"片状"扩展为主,后期以内部填充的集约式扩展为主。  相似文献   

遗址土劣化进程中微观结构变化的类比研究     

陈毅  张虎元  杨龙 《岩土力学》2018,39(11):4117-4124

长期的风化会使遗址土体劣化,进而威胁到遗址本体的安全,但在自然条件下这一演化过程尚不明确。遗址土体微观结构的变化是该过程的重要体现,研究选取风化条件近似而暴露时间不同的黄土质边坡作为类比对象,采用扫描电镜法（SEM）和压汞法（MIP）分别对表部以及内部土样的微观孔隙结构进行观察和量测。试验结果表明,表部土体微观结构的变化程度大于内部土体,并呈现一定的规律性;与内部土体相比,表部土体的土颗粒排列为致密的叠片状;其孔径分布为双峰模式,团聚体内孔隙占比较大;随着风化时间的增长,表部土体的孔隙总体积和表面分形维数逐渐减小,导致孔壁粗糙程度降低,减小了颗粒间的摩擦,在宏观上容易诱发土体表层的剥离损耗或其他病害。  相似文献   

巢湖沉积物粒度特征及其沉积学意义   总被引：1，自引：0，他引：1  

徐利强  徐芳  周涛发 《地理科学》2015,35(10):1318-1324

对采自西巢湖湖心的一根长为143 cm的沉积柱进行了粒度分析,重建了粒度组成的演变过程。湖心沉积物主要为粉砂和黏土,粒度参数（平均粒径、标准偏差、偏度、尖度、分维值）分析表明沉积物分选程度较好,均为正偏态,峰态为很窄到非常窄,且具有一定的分形特征。C-M图解和概率累积曲线揭示了较弱的水动力环境,颗粒的搬运方式主要为跃移和悬移,比例分别约为70%和25%~30%。结合因子分析,识别出第一主因子（PC1）对细粒物质含量存在显著影响,其值反映了碎屑物质在湖泊中的搬运距离,PC1因子与平均粒径M_z可作为巢湖湖泊水位的替代性指标。  相似文献   

西藏安多剖面沉积物粒度特征及环境意义   总被引：3，自引：1，他引：2  

黄文敏  伍永秋  潘美慧  张健枫  杜世松 《中国沙漠》2014,34(2):349-357

对西藏安多剖面的3个层位沉积物与两个现代流动沙丘表层沉积物粒度组成、传统粒度参数及体积分维值进行了对比分析,探讨其粒度特征以及环境指示意义。结果表明：安多剖面的3层代表了3个不同的气候阶段,第一层（0～172 cm）沉积动力为风,其中在0.44～1.08 m深度处是一次风力加强的阶段,第二层（172～224 cm）、第三层（224～232 cm）均在6 Φ附近出现次峰,悬浮组分明显增加,推断为远距离输送的粉砂级颗粒沉降,表明这两个阶段风力有所减弱;安多剖面颗粒比研究区现代流动沙丘颗粒细,表明剖面可能为固定或半固定沙丘沉积;本研究区样品的体积分维值在0.215～1.77,虽然没有实际的物理意义,但作为粒度参数指标,在指示环境变化上是有效的,并且与粘粒、粉砂含量呈现明显的正相关关系,与细砂呈现明显的负相关关系。  相似文献   

煤柱-顶板系统协同作用的脆性失稳与非线性演化机制   总被引：12，自引：2，他引：10  

秦四清  王思敬 《工程地质学报》2005,13(4):437-446

把坚硬顶板视为弹性梁,把煤柱视为应变软化介质并采用W e ibu ll分布描述它的损伤本构模型,本文对坚硬顶板和煤柱组成的力学系统,用突变理论方法研究了它的演化失稳过程。通过对建立的尖点突变模型的分析发现,系统失稳主要取决于系统的刚度比k与材料的均匀性或脆性指标m值,并给出了失稳的充要条件力学判据和失稳突跳量的表达式。考虑煤柱介质的粘性或蠕变性,建立了系统演化的非线性动力学模型物理预报模型,并给出了根据顶板沉降观测数据反演非线性动力学模型的方法和稳定性判别准则。对木城涧矿根据观测序列进行了动力学模型的反演分析,一个重要发现是:D值在临近失稳时陡增出现峰值而后急剧下降。根据材料损伤与声发射累计计数的对应关系,建立了系统演化过程中声发射率的动力学模型,并进行了声发射模拟分析和分维分析,发现m值与系统的演化路径对系统演化的声发射活动规律及分维特征有重要影响,单纯根据声发射监测和降维现象预报冲击地压是不可靠的。  相似文献   

某花岗岩型铀矿田断裂构造的分形特征     

柯丹  韩绍阳  刘祜  侯惠群 《国外铀金地质》2009,(1)

基于分形理论,提出了一种快速测量多区断裂分维值的方法,并获得了研究区断裂分维值的平面等值图。研究结果表明,断裂分维值的大小较好地反映了断裂构造复杂程度的高低,它们之间存在着正相关关系。研究区花岗岩型铀矿田内约有86%的铀矿床位于断裂分维值D偏高(D>1.18)的区域内,表明断裂分维值越大,越有利于花岗岩型铀矿成矿,为建立该区花岗岩型铀矿新的预测标志提供了参考依据。  相似文献   

基于SPOT遥感影像的九段沙潮沟信息提取及分维研究   总被引：2，自引：0，他引：2  

郭永飞  韩震 《海洋与湖沼》2013,44(6):1436-1441

以长江口九段沙为研究区, 应用灰度形态学提取了九段沙湿地的潮沟信息, 并对提取出的潮沟信息分区域采用网格法进行了分维研究, 得出了九段沙不同区域潮沟的分维值, 并对分维值进行了比较与分析。比较发现, 九段沙不同区域的分维值, 上沙最大, 下沙次之, 中沙最小。而在不同区域的不同岸段中, 处于上沙北部沿岸的潮沟分维值大于上沙其它地区; 处于中沙、下沙西北-东南沿岸的潮沟分维值分别大于中沙、下沙的其它地区。这主要与它们所处地理位置水动力条件不同有关。另外也计算了九段沙南岸与北岸的分维值, 发现南岸的分维值要大于北岸, 这与其发育时间、水动力条件和长江口深水航道工程等有一定联系。  相似文献   

基于经济联系强度的乌鲁木齐都市圈 空间结构研究   总被引：5，自引：1，他引：5  

乔旭宁  杨德刚  毛汉英  张小雷  吴得文  张豫芳 《地理科学进展》2007,26(6):95-105

从经济联系强度的角度出发, 运用分形理论对乌鲁木齐都市圈的空间结构进行研究, 计算 了都市圈内城市间经济联系强度。对比分形的自相似特征, 分析了都市圈经济联系强度的空间分 布情况, 指出都市圈存在中心城市辐射力不足、对其他城市发展带动力弱等问题。结合产业的相 似度, 探讨了提高中心城市经济辐射力的优化方案, 结果表明乌鲁木齐、米泉市、昌吉市作为一个 经济区统一规划, 经济联系强度分维值是以乌鲁木齐市为中心的近2 倍, 都市圈空间结构明显优 化。在对优化方案进行深入分析的基础上, 发现乌鲁木齐都市圈经济联系强度扩散的空间特征: ( 1) 中心城市的经济辐射能力以及周边地区对中心城市经济辐射力的接受能力, 随距离增加呈现 出按指数函数衰减; ( 2) 梯度扩散与城市的等级规模有关, 城市等级规模小, 对经济辐射的接受能 力弱, 可能出现跃迁现象。在经济扩散过程中, 两种特征同时并存, 前者占主导地位。  相似文献   

基于分维数的土体裂隙表征单元体估算     

王媛  冯迪  陈尚星  吴昊宸 《岩土力学》2013,34(10):2774-2780

由于干湿循环、剪切或其它作用,自然界土壤表面发育着大量裂隙。裂隙相互连接形成网络,裂隙网络是一个随机无序的系统,常规统计方法描述裂隙的分布特征存在很大的难度。网状土体裂隙一般具有分形特征,可以用分维数来进行描述。用数码相机拍摄土体表面的裂隙,将其转换成灰度图像,并结合分形理论,建立了摄影法测定土体裂隙分维数的方法,得到了土体裂隙的分维数。根据表征单元体的物理意义,建立了基于分维数估算表征单元体的方法,并对实例进行了分析。研究表明：分维数随裂隙密度,裂隙宽度和次一级裂隙发育程度的增大而增大;表征单元体与裂隙的密度均匀性和隙宽均匀性相关,基于分维数估算表征单元体的方法简便可行。  相似文献