单纯形投影算子理论及在资料分析中的应用Ⅱ.在表层水温和青岛气温预测中的应用

应用相空间理论对赤道单站日表层水温及青岛月平均气温的９点滑动平均资料进行了分析,结果表明：青岛月平均气温的９点滑动平均的相关维数和嵌入维数分别为５．８３、８,当反厄尔尼诺发生时赤道日ＳＳＴ的相关维和嵌入维数分别为３．９３、１１,当厄尔尼诺发生时其相关维数和嵌入维数分别为４．３７、９．揭示了无论是厄尔尼诺还是反厄尔尼诺发生赤道日ＳＳＴ都具有混沌特征,并且厄尔尼诺发生其内部结构复杂化使得支撑奇怪吸引子的雏数增加,而嵌入维数减少．这种现象是由于表层水温所隐含非线性作用显著增强所导致．根据以上分析结果应用单纯形投影算子（ｓｉｍｐｌｅｘ　ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ　ｏｐｅｒａｔｏｒ）预测方法对赤道单站日ＳＳＴ和青岛月平均气温的９点滑动平均资料进行了预测,其前８点最大相对误差分别为０．４２％,７．４％．     

混沌系统隐含频率检测方法研究及其在海洋资料分析中的应用

利用Guillermo的单时间序列重构相空间点概率密度的功率谱分析方法,对赤道日表层水温和青岛月气温的九点滑动平均资料进行了隐含频率检测,结果表明,赤道日表层水温隐含周期为23.3,10.5,7.7d,其他物理参量的震荡及青岛气温隐含周期10.,5.7,4.5,2.9a,3个月其他物理参量的震荡.     

黑潮锋区的水温分形特征研究

借助GIS ArcView软件分析提取黑潮锋区域,将一定间隔的经纬度点的温度值生成等值线以此为研究对象,应用网格法计算了20°～30°N,120°～130°E范围内黑潮锋区50m和100m深处水温的分维值,100m深处的分维值波动较50m深处小,但整体上分维值较50m深处大。计算结果符合黑潮锋区强度的实际分布情况,初步认为分形维数能够表征黑潮锋强度,分维值随黑潮锋强度的增大而增大。     

胶州湾海岸线历史变迁的分形分析

使用网格法以1987-2006年间5景经过精确校正的Landsat-TM遥感图像为基本资料,计算出了胶州湾海岸线的分形维数,其值为1.090 1(1987年),1.090 3(1992年),1.082 9(1997年),1.076 2(2003年)和1.080 1(2006年).结果表明,1987-2006年胶州湾海岸线分形维数先后经历了缓慢增大、减小、再增大的三个变化阶段.胶州湾较大规模的海岸工程是其岸线分形维数减小的主要原因,而较小规模的海岸工程和自然过程则是其分形维数增大的原因.     

红树植物木榄种群分布格局关联维数的研究

应用分形理论中的关联维数分析了山口国家级红树林自然保护区木揽(Bruguiera gymnorrhiza)种群的个体空间关联程度及其足度变化的特征。木揽种群个体空间关联的无标度区介于1．26—14．66m，相应的关联维数介于1．36—1．61。集群型的木榄种群的关联维数比随机型的高。关联维数的大小实际上也反映了木揽种群个体间竞争的强弱程度。分析表明，关联维数适用于定量描述种群分布格局的特征。     

广西沿岸海平面变化的关联维数研究

采用相空间重构和关联维数方法，研究了广西沿岸月平均海平面变化的分形特征，结果表明，相空间重构的延迟时间τ为3△t，当关联维数趋于饱和时，石头埠，北海和龙尾的相空间维数为7，而涠洲岛为9，它们的关联维数平均值平均值分别为6.6507,6.5414,6.7059.     

一种适于数字灰度图像的分数维计算方法

分数维是分形分析的重要特征量。目前普遍采用的分数维计算方法是盒维数算法。但是对于数字灰度图像,该算法所得到的分数维非常粗糙,以至于难以作为图像分析特征。基于面积度量精确性和计算的相对简单性,提出1种利用面积覆盖的分数维计算方法。该方法的主要特点是对于灰度图像计算所得的分数维几乎是连续的,为分数维作为图像分析特征开拓了广泛的应用前景。     

单纯形投影算子理论及在资料分析中的应用：Ⅱ.在表层水温和青岛气温 …

应用相空间理论对赤道单站日表层水温及青岛月平均气温的９点滑动平均资料进行了分析,结果表明：青岛月平均气温的９点滑动平均的相关维数和嵌入维数分别为５．８３、８,当反厄尔尼诺发生时赤道日ＳＳＴ的相关维和嵌入维数分别为３．９３、１１,当厄尔尼诺发生时其相关维数和嵌入维数分别为４．３７、９。揭示了无论是厄尔尼诺还是反厄尔诺发生赤道日ＳＳＴ都具有混沌特征,并且厄尔尼诺发生其内部结构复杂化使得支撑奇怪吸引子的     

关于模格维数的注记

揭示了模格的一个重要性质。推广了《群论》（Ｔｈｅｔｈｅｏｒｙｏｆｇｒｏｕｐｓ,Ｍ．Ｈａｌｌ）中模格维数定理。并对“近世代数”（吴品三）、“抽象代数”（徐诚浩）中有关模格维数几个定理证明的遗漏,作了某些补证。     

分形方法在海洋溢油的气相色谱鉴别中的应用研究

将分形理论应用于溢油的气相色谱鉴别,建立了一种新的海洋溢油气相色谱鉴别方法。即首先采用小波分解将气相色谱图曲线分解至不同的尺度,计算各尺度曲线分量的分形维数,基于分形维数参量,采用欧几里得距离判断不同样品气相色谱曲线的近似程度,达到对溢油样品进行鉴别的目的。溢油事故实例数据分析表明,分形维数能较好的反映不同色谱曲线的差异,所建立的方法在筛选溢油样品时,能在一定程度上缩小鉴别范围,可作为溢油鉴别的一种有效辅助方法。     

西北太平洋台风路径的若干固有动力学特性

用重建相空间的方法,研究了１９７０、１９８８年西北太平洋共３３９个台风路径。结果表明,发生于不同源区的台风数目各不相同;通过台风路径的相关积分的计算,发现其相应分维数受台风不同源区的影响和台风生命时间的限制。     

基于分形理论的珠江口海岸线变迁分析

为了分析珠江口区域海岸线近年来的发展变化情况,文章基于分形理论,分别对珠江口及深圳段大陆海岸线2005-2019年的变迁趋势采用网格法进行分形分析,得出14年间,珠江口及深圳段海岸线分维数的变化情况。通过对计算结果的分析对比发现,近年间珠江口海岸线整体因开发强度大,人工岸线居多,分维数值变化较小;而深圳段海岸线分维数较整个珠江口有较大幅度增加。深圳段海岸线曲折度提高的原因主要为修复类工程的实施。海岸线分形维数与海岸线曲折程度的正相关系,与海岸带开发利用规划管理要求相符,提出分维数可作为规划用海的重要评估参数。     

基于分形维数理论的海岸线遥感分类与变迁研究

文章利用分形维数理论对我国主要类型的海岸线进行了抽样分析,总结其中的规律并给予相应的解释,以此为依据提出了可量化的海岸线分类方式,初步建立其与传统海岸线分类方式的关系。同时,以海岸线的分形维数特征为依据对海岸线变化的发展趋势进行定量分析,提出以分形维数作为衡量海岸带开发程度量化指标的理论。     

南沙群岛海域近海面大气湍流混沌特性

混沌概念的提出,有必要研究大气湍流是否具有混沌行为。根据1994年9月18—30日南沙群岛海域渚碧礁（10°52＇N,114°04＇E）的近海面大气水平风速及气温的观测资料,计算和分析了有关诊断系统是否是混沌运动的特征量：关联维数、Lyapunov指数和关联熵。结果表明,南沙群岛海域近海面大气湍流是一种混沌运动。同时给出并讨论了其它一些结论。     

基于分形维数的环渤海地区海岸线变迁及成因分析

利用遥感和GIS技术提取了环渤海地区1980年、1990年、2000年和2010年4期海岸线信息,采用网格法计算每期海岸线的分形维数;分析了海岸线及其分形维数的时空变化特征、并探讨了其与海岸开发活动之间的关系。研究表明:在1980—2010年间,研究区海岸线长度持续增加,变化强度逐渐增大,海岸线共增加了1 074.35 km;从时间过程看,2000年以后海岸线长度进入快速增长时期;从区域范围看,以天津市和河北省所在的渤海湾地区海岸线的变迁最显著。研究期间,环渤海地区海岸线整体向海推进,海岸线分形维数逐渐增大,岸线形状趋于复杂。人为的海岸开发活动是海岸线变迁的主导因素,2000年之前海岸开发以围垦养殖、盐田为主;之后,港口码头建设和城镇建设型的海岸工程逐渐增多。海岸线的分形维数与海岸带的物质组成与演变过程有直接关系,大量规模不等的海岸工程的建设是海岸线分形维数变化的主导因素。     

空间分辨率对海岸线时空演变遥感分析的影响——以渤海湾为例

文章针对中低分辨率遥感影像难以提取海岸线中小尺度变化的实际问题,以渤海湾为例,利用2010—2020年SPOT5、GF-1/6、ZY-3等高分辨率遥感影像,采用数字海岸线分析和分形维数方法获取渤海湾海岸线位置变迁速率和复杂度变化过程;针对目前渤海湾海岸线变迁分析研究多基于中低分辨率遥感影像的问题,结合同时期的Landsat影像,分析遥感影像空间分辨率对渤海湾海岸线变迁速率和分形维数的影响。研究结果表明,遥感影像空间分辨率差异对分形维数的影响较小,但对不同类型的岸线变迁速率影响显著;渤海湾海岸线在2010—2020年的变化呈现出由剧烈过渡至相对稳定的状态,伴随着海岸线位置的变化,岸线的分形维数呈现出先上升再至平稳的趋势。相关研究成果能够为渤海湾地区海洋资源利用优化、海岸线及滩涂湿地等自然资源保护提供数据支持。     

二维表面波破碎面分形结构

本文利用非线性理论,在各组成波空间特征尺度可分离情况下,推广了Longuet-Higgins(1994)最新结果。并在某些可允许条件范围内,利用n次骑波能量方程,给出了n-1次骑波关于n次骑波扰动失稳条件。由失稳条件及破碎波动力机制,分析了二维表面波破碎面的拓扑结构,并给出了计算该破碎面分形雏数表达式。最后,通过一具体实例,来进一步解释破碎面分形拓扑结构。     

防城港湾红树林表层沉积物粒度分形特征及与环境因子的相关性

应用分形理论分析了防城港湾红树林表层沉积物粒径分布及其分形特征,并分析了pH值、C有机质、C硫化物、CTN、CTP、CK、水溶性盐分等环境因子.沉积物由海向陆的砂含量减少,细砾、粉砂和粘土含量增多,平均粒径也呈渐次增大.沉积物分选性都是差到很差,偏态都是正偏态到很正偏态,峰态都是中等尖锐到很尖锐.沉积物各粒径含量与pH值、有机质、硫化物含量相关关系不明显,砂、粉砂含量与CTN、CTP、CK呈显著相关关系.沉积物的分形维数为2.322 1～2.649 1,分维值与环境因子相关关系不明显,与粘土含量呈显著正相关(R=0.978,p＜0.01).沉积物分形值呈含砾砂(2.322 1)＜含砾泥质砂(2.513 0～2.618 1)＜含砾泥(2.649 1)的趋势.不同滩位的红树林沉积物分形维数呈现向海侧红树林外光滩(2.322 1～2.5602)＜向海侧红树林林带(2.513 0～2.5909)＜红树林林带中心(2.557 0～2.595 6)＜向陆侧红树林带(2.618 1～2.649 1)的规律.沉积物类型、粘土组分、滩位等是影响防城港湾红树林沉积物分形维数的主要环境因子.     

广西英罗港红树林区木榄群落土壤粒径分布的分形特征

应用分形理论分析了广西英罗港红树林区小榄Bruguiera gymnorrhiza群落土壤粒径分布的分形特征。基于土壤粒径-重量分布资料计算,土壤粒径分布分形维数介于2.78-2.90之间。分形维数的大小与土壤中的细粘粒、盐分和有机质的含量呈显著正相关,与砂粒的含量呈显著负相关。不同质地的土壤,其粒径分布的分形维数呈现砂壤<轻粘土<中粘土的变化。土壤的质地类型、含盐量、有机质含量等是决定土壤粒径分布分形维数的主要因子。     

1988年以来深圳市大陆海岸线时空演化特征

在保护海洋生态环境的原则下，实现陆海统筹发展是生态文明建设的重要内容之一。海岸线是研究海陆关系的重要载体，本文选取深圳市大陆海岸线为研究对象，通过对Landsat TM/OLI遥感影像的处理与提取，获得深圳市1988、1993、1998、2003、2008、2013、2018、2021年共8期海岸线数据。基于岸线提取结果对8期深圳岸线进行量化处理，从长度、形态、类型、开发4个角度分析深圳市大陆海岸线演变格局。分析结果表明：研究时段内，深圳大陆海岸线在长度与形态上总体趋势为不断变长、变曲折；在岸线类型与开发强度上，自然岸线不断减少，人工岸线逐年增加，城镇建设岸线逐渐成为深圳市海岸线的主体。东西海岸由于地理环境要素差异而空间分异突显，西海岸的人工化指数与开发强度要明显高于东海岸。