河西走廊沙尘暴频数的时序分形特征

对1961-1990年河西走廊沙尘暴频次资料进行的分形研究发现,沙尘暴发生的时序分布具有分形特征,计算所得其相空间的关联维数为5.52,表明要恰当地描述河西地区沙尘暴变化特征,需构造至少6个状态变量的动力学系统;在分析了沙尘暴频数时间序列的Kolmogorov熵为0.18、平均可预测时间尺度为5~6 a的基础上,运用R/S分析方法对1961-1990年中各时段沙尘暴的变化趋势进行了预测,预测结果与实际沙尘暴的变化趋势十分吻合,表明上述方法是进行河西地区沙尘暴时间序列分形研究的有效途径。     

西北地区城市规模分形结构的研究

本文利用分形理论和相空间概念，从理论的角度演绎推导出城市规模分形结构的一般模式，并以此为基础，结合西北地区自然，经济，社会状况，对五省萄城市规模分形结构进行初步分析，为深入研究其城市体系，制定城市，区域发展战略提供一定的参考。     

我国北方沙尘暴与强沙尘暴过程的分形特征及趋势预测

沙尘暴是一种常见的灾害性天气现象。由于其爆发的频繁性和危害的严重性,沙尘暴趋势预测的研究已经成为了国内外专家学者关注的热点和焦点。在回顾相关研究进展的基础上,借助于分形理论在处理复杂系统方面的独特切入点,利用1954-2002年中国北方720个气象站的沙尘暴观测资料和681个气象站的强沙尘暴观测资料,分析了近49 a来,我国北方沙尘暴及强沙尘暴事件的时序分形特征,并运用R/S分析方法对其变化趋势进行科学预测。研究发现,我国北方地区沙尘暴及强沙尘暴事件具有近似一致的变化态势,即自20世纪50年代以来呈逐渐减少,但近期又相对增多的变化趋势。1954-2002年沙尘暴及强沙尘暴事件的时间序列具有分形特征,其关联维数分别是2\^64和3\^34;平均可预测时间尺度分别为7~8 a和8~9 a。Hurst指数能够较好的表征我国北方沙尘暴及强沙尘暴事件的发生规律。根据Hurst指数及其变化趋势可以预测,2002年以后的7～8 a内,我国北方沙尘暴事件将具有先增加后减少的趋势;1999年以后的8～9 a内,我国北方强沙尘暴事件也将具有先增加后减少的趋势。     

河冰湖突发洪水的分形和混沌特征研究

本文利用天山北坡四棵树河冰湖突发洪水洪峰流量时间序列,从吸引子分维数Ｄ２和Ｋｏｌｏｍｏｇｏｒｏｖ熵等方面分析了洪峰流量变化的混沌性质,初步结果表明,河冰湖突发洪水时序分布具有分形特征,且洪峰流量的变化是一个稳定性的低维混沌吸引子。     

沙漠化的分形特征研究

在国内外有关学者研究的基础上,运用分形理论研究沙漠化的分形特征。结果表明:①作为风沙地貌形成的物质基础──沙粒,其粒径分布具有分形特征,其分维值的大小差异体现了沙物质分布的区域差异性。②风沙地貌是一种典型的分形几何实体,沙丘分布具有分形特征,其分维值体现了风沙地貌的自相似性规律。③风沙流结构不但是分形,而且是多重分形,其分维值与风速有着极大的关系。④荒漠绿洲景观镶嵌结构具有分形特征,各景观要素的分维值大小代表着该要素镶嵌结构的复杂性和稳定性程度。在黑河流域,自然绿洲的镶嵌结构最具复杂性,也最具稳定性。⑤沙漠化过程具有多重分形特征,如果用降水和风速为标度度量沙漠化过程,都表现出某种不规则性。     

利用不同方法估测土壤有机质及其对采样数的敏感性分析

用随机方法从262个采样点中抽取200个点作为已知有机质含量的数据集,将所有采样点的碱解氮作为辅助数据预测有机质的空间分布。利用有机质信息的普通克立格法的方差解释量和预测精度最低,而回归克立格法因在预测过程中加入了回归残差而使方差解释量最大、预测精度最高。为了分析采样数对不同方法预测精度的影响,从上述已知有机质含量的200个点中分别随机抽取40、80、120、160个点构成4个数据集,分别利用它们的有机质信息和不同方法预测了有机质的空间分布,结果表明:对于每个数据集,4种方法的预测精度顺序均为RGK>COK>RG>OK,线性回归法的预测精度随采样点的增加基本不变,而其它三种方法的预测精度却逐渐提高。     

南京市交通网络的分形特征

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。     

泥石流颗粒组成的分形特征

泥石流是主动的流域物质输移形式,土体的颗粒组成决定了泥石流的活动。不同地区、不同流域、不同密度的泥石流样本分析表明,高密度(如籽s>2g/cm3)泥石流的颗粒分布曲线总体上具有指数形式,指数呈现出显著的区域性差异。泥石流多发生在一定的指数区间;颗粒组成具有良好的分形特征,不同密度泥石流颗粒的分形区间不同,这个区间可以认为是形成泥石流结构的颗粒区间,从而也确定了泥石流基质的颗粒界限;颗粒的分维随密度变化,密度越大(大颗粒含量越多),分维越大。颗粒的分形结构也是颗粒孔隙的分形结构,它决定了土体的液化,因而也决定了泥石流所表现的特征。     

城市地理研究中的单分形、多分形和自仿射分形

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。     

北京市近郊区土壤镍的空间结构及分布特征

通过对北京市近郊区349处土壤的取样调查，利用地统计学方法研究了北京市土壤中镍的空问结构和分布特征。结果显示，镍的空间结构性较好，具有明显的可迁性特点，块金效应所占的比例较大；实验变异函数可用指数模型拟合，利用所得模型进行克立格插值得到土壤镍含量的分布图，发现北京市土壤中，镍的含量分布具有明显的西北低而东南高的趋势。与北京市土壤镍含量的背景值进行对比，全市土壤并不存在非常严重的镍污染，其空间分布主要受成土母质制约；但是人类活动、风向、河流等人文和自然条件对镍的空间结构和分布格局也有一定程度的影响。     

塔里木河流域人口-经济分布不均衡特征分析

 不均衡性是人口与经济分布最基本的属性,不均衡性过大影响区域经济的协调发展。文章利用地理联系率、Pearson相关系数、基尼系数和崔王指数分析了塔里木河流域人口-经济分布不均衡的时间特征;采用重心模型和人均GDP空间分异特征探讨了人口-经济分布不均衡的空间格局。结果表明：（1）改革开放以来,塔河流域的人口、经济分布匹配程度不断减弱,不均衡特征逐渐显著,区域经济差异已超出警戒线的范围。（2）在空间格局上,经济重心显著向东北方向集中,人口重心基本不变;人口、经济重心转移使和田、喀什、克孜勒苏柯尔克孜自治州三地州逐渐成为贫困人口集聚区,巴音郭楞蒙古自治州的库尔勒市成为经济极化中心。依据增长极理论,塔河流域经济极化中心较单一,增长体系不完善,未来需培育新的极化中心。     

塔里木盆地南缘策勒典型下垫面水的湍流特征

基于2010年3月28日天气过程在策勒地区实测风速数据,分析戈壁、绿洲农田、灌木林三种典型下垫面3 m高度水平风速的最大脉动风速、湍流强度、阵风因子等湍流特征,结果显示:(1)近地层湍流在时间序列上具有多尺度复杂性,湍流强度、阵风因子均随分析时距增大呈对数增长;(2)以10 min为分析时距获得的各项参数都显示绿洲植被...     

塔里木盆地风蚀气候侵蚀力的计算与分析

利用塔里木盆地周边及腹地13个气象站1961～2007年的观测资料,选择联合国粮农组织给出的风蚀气候因子指数计算公式,计算了塔里木盆地风蚀气候因子指数值,以此阐述了风蚀气候侵蚀力的基本特征。结果表明,多年平均风蚀气候因子指数C值的分布范围为6.3～39.6,整个盆地的平均值为17.5;从空间分布来看,C值由盆地西部向东部呈增大趋势,最大值出现在盆地东南缘的若羌;风蚀气候因子指数具有显著的季节变化,春季最大,夏季次之,秋季再次之,冬季最小;近50 a来,风蚀气候因子指数总体上呈减小趋势,说明风蚀气候侵蚀力在降低;风蚀气候侵蚀力主要受风速的作用,与降水的关系不显著。     

The spatial and temporal distribution and characteristics of inorganic ion concentrations of TSP in the Tarim Basin

Based on Total Suspended Particulates （TSP） observations of Tazhong, Tikanli, Kashi and Minfeng in 2009, combined wa- ter-soluble inorganic ion analyses, this paper studied the spatial and temporal distribution of TSP in the Tarim Basin and analyzed concentration characteristics. The results are as follows： （1） monthly average TSP concentrations shows a similar trend in Tazhong, Tikanli, Kashi and Minfeng with peak values in April-May and low values in November-December. As for the quarter average mass concentration trends, spring has the highest value, followed by summer and autumn, and winter is the lowest; （2） total annual concentration trend of water-soluble inorganic ions in TSP is as follows： Tazhong 〉 Tikanli 〉 Minfeng 〉 Kashi. SO4^2- concentra- tions are 58%, 50%, 54% and 51% of total ion concentration; Ca^2＋ concentrations are 13%, 16%, 16% and 11%; Na^＋ concentra- tions are 12%, 13%, 10% and 12% and Cl^- concentrations are 12%, 16%, 11% and 22%, respectively. Therefore, sulfate, calcium, sodium and chloride ions are the main inorganic components of TSP in the Tarim Basin; （3） the correlation coefficients of anions and cations in Tikanli, Minfeng, Kashi and Tazhong are 0.99, 0.99, 0.25 and 0.91, respectively; the average anion concentrations are 2.57, 2.12, 2.15 and 3.02 times the average cation concentrations, indicating that ions were unbalanced; （4） SO4^2-/NO3^- ratio is much larger than the ratio of coal-fired emissions SO4^2-/NO3^-, thus the impact of fixed emission sources in the four regions on the atmosphere is far greater than that of mobile emission sources.     

塔里木盆地水汽含量的计算与特征分析

利用1976-2009 年塔里木盆地的和田、库车、若羌、喀什和民丰5 个探空站的实测资料计算了逐月平均水汽含量,并建立了与地面水汽压的关系式;利用这种关系式计算了盆地及周边地区28 个站水汽含量,进行了EOF分解,得出了水汽分布形式;分析了地表水汽压随高度的变化;对在盆地腹地及周边地区进行的GPS观测资料进行了水汽含量的反演,并与探空计算值进行了对比。结果表明：盆地内水汽含量有两个高值区,主要分布在盆地西部和北部的边缘地带,中心水汽含量在13~14 mm,均位于塔里木河干流、叶尔羌河流域、阿克苏河支流周围的绿洲地区。塔克拉玛干沙漠腹地是水汽的低值区中心,水汽含量仅为7~8 mm,塔中是所有站中水汽量最少的,由中心向外逐渐增加,在环塔里木盆地的西部、北部绿洲区达到最高,然后由于海拔高度的影响又逐渐减小。塔里木盆地地基GPS反演水汽数据与探空计算值存在良好的线性关系。     

塔里木盆地南缘古绿洲分布与河流、冰川的关系

依据野外实地考察和考古资料对塔里木盆地南缘河流与其流域内的古绿洲分布情况进行了研究,着重探讨了历史时期以来古绿洲分布规律、迁移过程与河流、冰川特点之间的耦合关系。研究表明,盆地南缘东侧的且末、若羌地区河流及冰川规模小,数量少;其中下游形成的绿洲小,且从汉代至今都在河流出山口处分布,变化不大,而西侧的和田地区反之,河流下游的沙漠中分布着数量较多的大规模古绿洲;汉代的古绿洲多分布在冲积平原下部的沙漠中心,中部则是以唐代古绿洲遗址为主,上部沙漠边缘多为近代和现代绿洲;古绿洲迁移最大距离可达200 km左右;河流年径流量与古绿洲在沙漠分布的距离呈正相关关系。     

风灾危险性评价-以塔里木盆地为例

考虑到大风灾害的发生与发展不仅与大风灾害天气有关，还与其影响区的自然及社会经济状况有关。因此，结合新疆的实际情况，以承灾体指数CH和灾次指数ZC的变化分析了塔里木盆地大风灾害的空间分异特点，发现ZC的变化与CH的变化在空间上存在明显的错位。在此基础上，构建出风灾灾害危险性评价模型。它是风沙致灾强度和承灾强度的综合反映。结果显示：塔里木盆地最重要的工业城市库尔勒是风灾最危险的区域，其次危险的地区是：喀什、库车、阿克苏、轮台和莎车等地，应予以高度重视。这与塔里木盆地大风灾害的实际基本一致，说明用危险性指数DX来指针研究区的风沙灾害危险性是可行的。     

塔里木河流域产业结构经济效益比较研究

应用偏离-份额分析方法,对塔里木河流域的5个地区1980-2005年的产业结构的变化进行比较分析,提取了各地区在产业结构效益和竞争力效益方面的优劣势信息,研究结果显示:塔里木河流域经济增长的拉动作用是各区产业增长的主要因素.巴音郭楞蒙古自治州属于绝对优势区,阿克苏地区和喀什地区属于相对优势区,克孜勒苏柯尔克孜自治州属于相对劣势区,和田地区属于绝对劣势区;重点分析了2000-2005年产业结构内部对地区经济增长的影响:塔里木河流域产业结构总体二三产业发展较快,第一产业发展较慢;三次产业均扩张的有巴州和克州;第二、三产业相对扩张的地区有喀什地区;第三产业处于相对扩张而第一、二产业处于相对收缩的地区是和田地区;三次产业均处于收缩状态的是阿克苏地区,并剖析了其影响因素.针对两种影响因素构成空间的组合方式,从产业结构角度提出推进塔里木河流域区域经济增长的建议.     

塔里木河流域生态功能区划研究

生态功能区划为流域生态保护与修复提供重要的科学参考。而塔里木河流域由于缺少生态功能区划导致目前生态修复工程缺乏针对性,生态引水工程布局欠佳,以及生态修复和水资源管理的成效低下。为此,在对区域生态环境特征分析的基础上,将流域内不同区域的水文过程与生态结构、服务功能及生态环境敏感性相结合,依据生态功能区划原则、方法和指标体系,形成了塔里木河流域生态功能区划方案,即将该流域分为2个生态大区、4个生态区、28个生态亚区。研究成果不仅为流域实现水资源的优化配置和生态环境保护提供参考依据,也可为相似流域的生态功能区划研究提供示范和借鉴。     

塔里木盆地区域沙尘气溶胶特征分析

沙尘天气是塔里木盆地区常见的天气现象，对大气沙尘气溶胶的分析表明，沙尘暴期间，沙尘气溶胶浓度远大于非尘暴期间。对策勒和阿克苏两地的比较分析表明，由于两地地理环境的差异，沙尘暴期间，策勒站细颗粒质量百分比呈下降趋势；阿克苏站细颗粒质量百分比呈上升趋势，说明尘暴间由于当地沙尘源丰富，细粒物质较多，细粒物质迅速被携带于高空，成为沙尘气溶胶的主要来源。阿克苏站大气气溶胶颗粒主要来源于地表沙源。富集因子分析表明，阿克苏站和策勒站沙尘暴和扬尘天气的各地壳元素含量均高于浮尘和背景大气，而且能见度能见度愈小，高出的比例愈大；各种沙尘天气发生时，均以亲地元素的浓度为最高。