海岸线分维数计算方法及其比较研究

海岸线是分形领域最传统的研究课题，但是在目前的海岸线研究中却忽略了一个重要且根本性的问题，那就是海岸线分维数不同计算方法之间是否存在着一定的差异，根据不同计算方法计算所得的分维数之间是否具有可比性，在概述海岸线分维数计算方法的基础上，分析了它们之间的异同，并进行了实证研究，指出：使用量规法、网格法计算所得海岸线分维数结果之间存在着客观的差异，文中利用量规法计算所得的海岸线分维数结果大于使用网格法计算所得的海岸线分维数结果。     

海岸线长度与分维在不同比例尺地图上的变化研究

结合国内外海岸线分形研究进展 ,以江苏省海岸线为例 ,系统地探讨了不同比例尺地图上海岸线长度与分维的变化及其规律。指出海岸线长度与地图比例尺之间存在有 lg L =algk b的基本关系 ;其次 ,对于同一条海岸线来说 ,使用量规法和网格法计算所得分维结果是不同的 ,使用量规法的计算结果大于使用网格法的计算结果 ;再者 ,在不同比例尺地图上 ,同一海岸线的分维是不同的 ,随着地图比例尺的逐渐变小 ,海岸线分维相应地逐渐变小 ,且在不同比例尺间使用量规法计算所得海岸线分维结果的差值大于使用网格法计算所得海岸线分维结果的差值     

海岸线长度与分维在不同比例尺地图上的变化研究

结合国内外海岸线分形研究进展，以江苏省海岸线为例，系统地探讨了不同比例尺地图上海岸线长度与分维的变化及其规律。指出海岸线长度与地图比例尺之间存在有IgL=aIgk b的基本关系；其次，对于同一条海岸线来说，使用量规法和网格法计算所得分维结果是不同的，使用量规法的计算结果大于使用网格法的计算结果；再者，在不同比例尺地图上，同一海岸线的分维是不同的，随着地图比例尺的逐渐变小，海岸线分维相应地逐渐变小，且在不同比例尺间使用量规法计算所得海岸线分维结果的差值大于使用网格法计算所得海岸线分维结果的差值。     

中国海岸线分维及其性质研究

根据分形理论,系统研究了中国海岸线分维及其性质。得出了基本结论：(1)中国海岸线的分形结构客观存在,在1：2500000地图上标定中国大陆海岸线长度的分形关系式为lgL=-3．9929-O．1597lgr(式中,L为中国大陆海岸线长度;r为测量标度);(2)使用量规法与网格法计算出中国大陆海岸线分维分别为1．1597和1．0707,台湾岛海岸线分维分别为1．0381和1．0025,等等;(3)进行海岸线分维横纵向比较,应遵循相同的分维计算方法。对于同一条海岸线而言,用量规法所得分维大干用网格法所得分维,且用量规法所得分维相对较大,则根据网格法所得分维亦相对较大;(4)在中国海岸线量规法与网格法分维计算结果之间可以建立关系式Dd=2．5932Db-1．5363(式中,Db为根据网格法计算所得分维;Dd为根据量规法计算所得分维);(5)随着从渤海到南海(由北至南)的空间变化,中国各大海域海岸线分维显现出一个由北至南逐渐变大的趋势,而海岸带物质组成、生物、气候等因素的南北变化或差异是导致中国海岸线分维南北空间变化的内在原因;(6)整个中国大陆海岸线的分维并不等于其组成部分分维的算术平均值;(7)台湾岛海岸线受到了断层系的强烈影响,这可能是台湾岛(东部)海岸线分维较小的内在机制所在。     

用分形方法研究海岸线的长度

通过改变粗视化求维数的脚规法，以1：50000省地形图为基础，求取了海岸线的分维数。在此研究基础上，不仅用分形理论描述了整个江苏省海岸线的自然弯曲复杂程度，并在此基础上讨论了江苏省海岸线整体分维与局部分维，局部分维之间的相关性以及海岸线分维的意义。     

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。     

漠阳江入海口海岸线分维及其机制分析

分维数是反映海岸线复杂程度的客观依据。结合国内外海岸线分形研究进展,本文以漠阳江入海口附近海域为研究区,基于Landsat 8 OLI遥感影像对研究区域提取瞬时水边线,并利用潮汐数据进行校正得到海岸线;利用Fractal Fox2.0计算获得该海岸线的分维数为1.071;通过对研究区的分形机制分析,认为漠阳江附近的断裂构造对海岸起宏观控制作用,从而对海岸线的分维值也起了决定作用。根据断裂体系模型计算得到西侧海岸线的理论分维值为1.089,而对数螺线模型计算得到东侧海岸线的分维值为1.171;实际分维值相对理论值偏小,说明海岸带的沉积与侵蚀影响了分维值。此外,根据本区海岸侵蚀原因的分析,对分维机制进行了探究,初步论证的分维值大小可为海岸的冲淤变化研究提供参考。     

GIS支持的海岸类型分形判定研究

结合国际海岸线分形研究进展,在地理信息系统技术（GIS）的支持下,以中国典型海岸类型为例,探讨了应用分形理论对不同海岸类型进行分形判定的可能性。研究结果表明,应用分维来进行不同海岸类型的分形判定是一条可行的途径。对中国而言,在同比例尺地图上,存在着基岩海岸线分维大于平原海岸海岸线分维等系列结论。     

1995—2017年福建省海岸线时空变化分析

利用遥感影像和GIS技术相结合获取福建省1995、2001、2010、2017年共4期海岸线的时空分布情况,并结合网格法计算各时期海岸线的分形维数,结合获取数据分析海岸线的时空变化特征、海岸线长度变化与分形维数变化之间的关系以及影响海岸线变化的原因。结果表明:1995—2017年福建省海岸线长度呈持续增加趋势,共增加388.99 km。从时间方面来看,2010年之后海岸线长度进入快速增长时期,其中2010—2017年是海岸线长度变化最显著的时期;从区域上来看,以宁德和莆田岸线变化最强烈,其他地市相对较稳定。1995—2017年研究区海岸线分形维数总体呈现先增加后减小趋势,其中宁德、福州、泉州分形维数变化比其他地市要复杂。研究区历史海岸线长度变化与分形维数变化之间存在着一定的相关关系,对各地市海岸线长度变化与分形维数变化统计分析表明,总体来看局部海岸线长度的增加或减小会导致整体海岸线分形维数增大或减小,且呈正比例变化。对1995—2017年研究区各时段海岸线变化对应的面积汇总情况来看,人类活动是影响研究区海岸线变化的主要原因,与人类活动相比,自然变化如河口淤积与侵蚀等对海岸线影响较小。     

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。     

On Spatial Fractal Character of Coastline——A Case Study of Jiangsu Province,China

According to the fractal theory,the spatial fractal character of coastline is preliminarily dis-cussed on the basis of GIS in this paper.Two aspects are considered:one is the length demarcation ofcoastline with different scales,and the other is the confirmation of existence of the fractal character on dif-ferent boundaries of tidal flats.Finally,some significant conclusions are drawn:(1)The coastline ofJiangsu Province has the fractal character and its dimension is 1.0696.(2)It conforms to the exponentialcorrelation between different lengths(L)of coastline and scales(k).It conforms to the formula lgL(k)=-1.029lgk+2.9544 in the continental coastline of Jiangsu province.(3)Different boundaries of a tidal flathave fractal characters,and different fractal dimensions indicate different comparative intensities of ero-sion and deposition on the tidal flat.(4)The reciprocity between land and sea may affect the value offractal dimension of a coastline,just as the lithology,substantial constituent and geological s     

Fractal Characteristics of the Distribution Pattern of Mangrove Bruguiera Gymnorrhiza Populations in Southern China

The distribution patterns of mangrove Bruguiera gvmnorrhiza populations in southern China are analyzed using the box-counting method of fractal theory.The patterns of B.gymnorrhiza populations could be thought of as fractals as they exhibit self-similarity within the range of seale considered.Their fractal dimensions are not integer but fractional.ranging from 1.04 to 1.51.The unoccupied dimensions change from 0.49 to 0.96.The combined conditions of population density.pattern type and aggregation intensity together influence the values of fractal dimensions of patterns.The box counting is a useful and efficient method to investigate the complexity of patterns.Fractal dimension may be a most desirable and appropriate index for quantifying the horizontal spatial microstructure and fractal behaviors of patterns over a certain range of scales.     

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.     

宏观尺度下基岩海岸岸线分形机制研究--以中国基岩海岸为例

在跟踪国际、国内海岸线分形研究进展的基础上,以中国基岩海岸为例,对宏观尺度下构造对基岩海岸岸线走向、形状与分维大小的影响进行了研究,基本结论为：在宏观尺度下,构造在总体上控制着福建与台湾基岩海岸岸线的基本走向与分维大小,构造分维相对较大则其对该区域海岸线的控制作用相对较强,而区域海岸线分维相对较小;当构造分维相对较小则其对该区域海岸线的控制作用相对较弱,而区域海岸线分维相对较大。     

江苏淤泥质海岸海岸线分形机理研究

结合国内外分形研究进展,系统探讨了江苏淤泥质海岸海岸线的分形机理问题,指出;江苏海岸的形成受到了构造和河流泥沙淤积的双重作用,而海岸线的走向则受到了构造,河流淤积,滩面物质组成与沿海黄海沿岸流的共同作用;另外,江苏海岸线分维的变化与海岸的淤积和侵蚀有着必然的联系;再者,江苏海岸物质组成具有分形性质,这是江苏海岸线具有分形性质的物质基础。     

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。     

海岸线分形模拟方法及其应用——以江苏省为例

结合国内外海岸线分形研究进展 ,以江苏省海岸线为例 ,采用“中点细分内插”的方法 ,探讨了海岸线的模拟生成方法 ,同时计算了相应分维值 ,在此基础上还设计了一个分形模拟实用程序 ,并对程序的模拟过程、功能做了分析。通过该程序不仅可对现有海岸线的栅格或矢量图形进行模拟、分维计算 ,还可对其进行存取、缩放等     

基于组件GIS的海岸线分形模拟研究

分形理论已成为研究海岸线性质的重要工具。本文扼要介绍分形插值函数,据此可得到景物曲线的分形模拟图像。在此基础上,结合Visual Basic环境和国产全组件式GIS软件SuperMap Objects组件开发平台,实现相应的分形插值模拟程序,对该程序设计作了简要介绍,并应用该程序对天津市海岸线进行了实际模拟,结果表明,根据分形插值函数采用组件GIS技术对之进行模拟是切实可行的。