Propriétés fractales de la fragmentation et processus stochastiques de fracturation : approche géométrique 3D à l'aide du modèle ObsifracFractal properties of fragmentation and stochastic fracturing processes: geometrical 3D approach by OBSIFRAC model

A numerical rock fragmentation model was elaborated, producing a 3D puzzle of convex polyhedra, geometrically described in a database. In the first scenario, a constant proportion of blocks are fragmented at each step of the process and leads to fractal distribution. In the second scenario, division affects one random block at each stage of the process, and produces a Weibull volume distribution law. Imposing a minimal distance between the fractures, the third scenario reveals a power law. The inhibition of new fractures in the neighbourhood of existing discontinuities could be responsible for fractal properties in rock mass fragmentation. To cite this article: L. Empereur-Mot, T. Villemin, C. R. Geoscience 334 (2002) 127–133.     

从时间序列中提取维数信息

作者介绍了分形和分维的概念、性质和意义，重点讨论了从一维时间序列中提取维数信息的方法，并给出了一些在天气和气候中的应用。     

成矿预测:从二维到三维

随着矿产资源勘探方法以及计算机科学技术的不断发展,成矿预测的理论和方法已从定性发展至定量,从二维拓展到三维。近十年来,随着深部矿产资源勘探工作的推进,三维成矿预测研究得到了迅猛发展,相关理论与方法也已逐步走向成熟。本文总结了国内外二维成矿预测研究的现状,同时对近十年来国内外学者在三维地质建模技术、三维成矿预测方法等方面的主要成果和进展做了系统总结和分析。目前,国内外多个地区已相继开展了三维成矿预测工作,并成功圈定多个深部找矿靶区,相关成果为深部找矿勘探工作提供了新的方法和方向。在此基础上,本文对未来三维成矿预测的发展趋势进行展望,相较于传统的二维成矿预测,三维成矿预测往往受限于三维预测信息的缺乏。如何更好的挖掘二维数据在深度方向的指示能力,将二维数据推演至三维环境,利用数值模拟、机器学习等方法开展数据挖掘、充分发挥已有数据的内蕴信息将在未来推动三维成矿预测理论的深入发展,提高三维成矿预测的理论方法及应用实践水平。     

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3...     

气候噪声和气候系统的分维

根据相空间嵌入定理,按照Grassberger和Procaccia提出的计算分数维的方法,利用近百年来南、北半球地面气温资料,估算了气候吸引子的分数维,计算结果表明：气候吸引子的分数维南半球为3.3～3.7,北半球为3.2～3.7。它提供了气候吸引子的自相似结构的基本信息,表明模似气候系统最少需要4个独立变量。另外,还讨论了气候噪声对估算维数的影响。     

分形岩石裂隙中渗流扩散运动的试验研究

由于存在大量粗糙不规则裂隙,使得岩体中流体运动极为复杂。针对天然粗糙岩石裂隙渗流试验存在物理模型隐蔽性和不可重复性等难点,基于三维Weierstrass-Mandelbrot分形函数构建了粗糙节理面的裂隙通道,采用3D打印技术获得了透明精细的裂隙模型,使用微流体控制仪研究了不同试验条件下的裂隙渗流扩散运动,分析了裂隙通道流量与压力水头、裂隙宽度和分形维数之间的关系。研究结果表明:与平行板立方定律近似,在分形裂隙中,裂隙通道流量与压力水头成线性关系;单宽流量与裂隙通道的宽度成近似的三次方关系;考虑分形维数影响时,相同条件下流过裂隙通道的流量随着分形维数的增加而增加;粗糙裂隙渗流立方定律可采用与分形维数相关的幂指数函数进行修正。     

任楼矿井72煤层断层构造分形特征研究

利用分形理论,对安徽皖北任搂煤矿72煤层断层分形特征进行了研究,计算了不同构造分区的维数。研究发现构造复杂性不同及断裂性质的不同其分形维数也有所不同,构造简单,断层分维数小,而构造复杂区,断层分为数相对较大;剪切断裂带具有较低的分维值,张扭性断裂带分维值较高。     

MORPHOMETRIC ANALYSIS OF KARST DEPRESSIONS ON A MEDITERRANEAN KARST MASSIF

Dolines are the most typical landform in karst landscapes. They play an important role in karst hydrogeology; they are effective sediment traps that provide information about past climates and karst evolution, and can also be indicators of tectonic activity. The morphometic analysis of those depressions can help in their study and interpretation. However, detailed identification and delineation of dolines becomes increasingly difficult when the study area is very large, of limited access or covered by vegetation. Here, we have used a method developed by the authors for automatic identification and delineation of karst depressions based on the use of a pit removal algorithm. Next a complete morphometric analysis of the karst depressions has been carried out. The main advantage of the methodology is that by delineating and identifying the depth of each doline from its rim, many morphometric statistics can be obtained, including the relation of doline depth and area with respect to altitude, the main doline orientations, doline density, the fractal dimension of doline area and frequency, and point field analysis, among others. The results are interpreted from a geomorphological point of view and the mapped dolines can be easily integrated into geomorphological mapping. A case study is presented from the large Sierra Gorda karst massif in southern Spain, where 3100 depressions have been identified. A strong structural control of doline shape and orientation is demonstrated; the main areas of doline density are highlighted and doline size is shown to follow a fractal law.     

基于分形理论的建筑物沉降观测数据处理

建筑物在施工、运营阶段受主体荷载等各种因素影响会产生沉降变形,为了利于建筑物沉降分析,保障建筑物安全,分析了分形理论在建筑物沉降数据处理中的可行性。通过实例,得出了基于分形理论的建筑物沉降数据处理方法。     

Hyperion 影像分形信号特征研究

高光谱影像具有“谱像合一”的特征, 因而可以从谱和像两个角度对高光谱影像进行分形分析。本文把计 算表面分形维的双层地毯法用于计算Hyperion 高光谱曲线的分形维, 根据每一像元的高光谱曲线计算出每一尺度 的上分形信号和下分形信号, 并对分形信号值及分形特征尺度进行分析。结果表明对于不同地物其分形信号在某些 特定尺度(分形特征尺度)有较大的差异, 而且对于Hyperion 高光谱影像, 下分形信号可更有效地突出地物特征。文 章最后简要讨论了上分形和下分形、起始计算尺度以及原始采样点数目对分形特征尺度的影