关中经济带空间结构形态分形研究

分形理论的提出,为研究复杂的区域空间结构形态演变提供了有力的理论和方法。以分形理论为基础,以典型的西陇海兰新经济带东段——关中经济带为例,运用分形研究量化模型对其空间结构形态的分维值研究表明：该经济带空间结构形态也具有分形现象,而且交通网络分布的空间形态的稳定性远比城镇分布的空间形态的稳定性差;交通网络的复杂性和通达能力比较强;城镇节点分布相对比较集中;从点一轴到网络是关中经济带空间系统分维演化的一般趋势。     

砂性土渗流的分形特征研究

针对砂性土颗粒结构的复杂性和不规则性,从颗粒级配和达西定律出发,基于分形几何理论,通过颗粒分析和渗透试验,建立了砂性土颗粒级配分形维数与不均匀系数的关系,从而揭示了级配分形维数的物理意义;通过线性回归,进一步探讨了级配分形维数与渗透系数之间的相关关系。研究发现:级配越好,不均匀系数越大,分维越小,渗透系数也越小。结果表明,级配分形维数是刻画砂性土的颗粒组成及其级配特征的有效参数,直观定量地描述了土的渗透性能,从而为多孔介质以及断层破碎带等裂隙介质的渗透性研究提供了一种较好的研究思路。      

Kirchhoff 叠前偏移在天然气水合物准三维地震资料处理中的应用

在针对天然气水合物的准三维地震资料处理中,由于受观测系统不规则、横向覆盖次数变化剧烈以及空间假频的影响,叠后偏移难以取得良好的效果。本研究从目前天然气水合物准三维地震资料偏移成像研究现状入手,总结了叠后偏移成像存在的问题,对比分析了Kirchhoff叠前偏移和波动方程叠前偏移的原理和特点,认为Kirchhoff积分法受观测系统不规则和横向覆盖次数变化剧烈的影响较小,适合于天然气水合物准三维地震资料叠前偏移处理。并将Kirchhoff积分法叠前偏移应用到南海北部神狐海域天然气水合物准三维地震资料处理中,同叠后偏移处理相比,Kirchhoff叠前偏移处理获得了更好的效果。     

绿洲化过程中农田土壤粒径分布性质变化

绿洲化与荒漠化同为干旱区基本地理过程,揭示这些过程中土壤环境变异特点成为干旱区环境研究中的热点。本研究从绿洲化视角出发,以近年来绿洲扩张进程明显、常年受风蚀影响严重的塔里木盆地南缘策勒绿洲为研究区,着重探讨绿洲化过程中主要土地利用方式——农田在4种典型不同利用强度下,其表层土壤粒径分布（soil particle size distribution,简称PSD）特性的变化特征,同时对土壤有机质等7项养分指标变化也进行分析。土壤PSD体积分形维数分析结果表明,不同利用强度农田土壤PSD存在显著性差异,位于绿洲内部的传统耕作农田土壤PSD分维值显著位于最高水平;而位于荒漠-绿洲交错带垦殖农田,其土壤PSD变化受肥力投入等人为因素影响明显,其中无肥力投入的临时性垦殖农田土壤PSD甚至低于自然覆被样地而显著位于最低水平。而各农田间土壤养分指标也总体上存在显著性差异,且变化趋势同PSD相似,其中土壤有机质等5项指标同PSD之间存在显著正相关,同时基于各养分指标得出的综合指数也同土壤PSD之间存在显著正相关,反映出绿洲化过程中土壤PSD研究的明确生态意义。     

吉林省东部石炭-二叠系伊利石的成因标志

吉林东部石炭-二叠系主要是一套泥质岩石, 其详细深入的矿物学工作尚不多见。利用JSM-6700F场发射电镜及INCA能谱仪,研究了伊利石的显微形貌和微区成分。采用D/max-2500 X-射线衍射仪,研究了伊利石的结晶度、多型和b₀值。结果表明:研究区伊利石结晶度变化于0.26~0.77,平均值为0.44;伊利石（白云母）多型有3种类型,分别为1M_d型、1M_d+2M₁混合型和2M₁型;伊利石（白云母）b₀值为8.996~9.045,平均值为9.007Å。石炭系伊利石结晶度变化于0.26~0.50,平均值为0.35,主要呈2M₁多型,b₀平均值为9.011Å,主要是低级近变质带的产物;二叠系伊利石结晶度变化于0.26~0.50,平均值为0.42,主要为1M_d+2M₁混合型多型,b₀平均值为9.004Å,主要为晚期成岩带的产物。     

基于矢量数据的土地利用类型分维数计算程序设计及其应用

当前用来计算分形维数的原始数据通常是栅格图像,但是现有的土地利用数据大多以矢量形式存放,若将其转为栅格形式后计算分维数,则将面临基于栅格图像所得到的分形维数的计算精度与像元尺寸以及图像自身大小有较大关系,并且在对栅格图像进行不规则形状提取时容易造成数据丢失等问题。鉴于此,本文利用Visual C#完成了基于Windows平台的矢量数据分形维数计算程序设计,并利用该程序对20世纪90年代三个时期的秦岭中段和鄂东南地区土地利用类型的分维数进行了求算。结果表明该程序是一种方便、实用而且精确的分维数计算方法。此外,从三期各类土地利用类型的稳定性指数来看,在秦岭中段地区表现为：居民点及工矿用地>未利用土地>水田>旱地>草地>林地>水域,而鄂东南地区则表现为：水田>未利用土地>居民点及工矿用地>旱地>林地>草地>水域,这说明在上述两个地区,林地、水域、草地的稳定性都相对较差,它们的潜在变化趋势也较大。     

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。     

GIS在煤矿断层网络复杂程度评价中的应用

基于GIS组件MapX开发了相应的评价软件,实现了空间数据和属性数据的统一管理,并结合分维思想对刘桥二矿断层网络复杂程度进行了定量评价。结果表明,应用GIS技术能够有效地获取模型参数,增加数据和评价结果的直观性,为煤炭资源开发评价提供了一种有效的途径。      

苏南沿江城镇扩展的空间模式及其测度

定义了城镇边界的划分规则, 通过卫星遥感影像获取了苏南沿江地区1984 年、1991 年、2000 年和2005 年的城镇边界, 利用分形维数(半径维数、网格维数、相关维数、边界维数)、紧凑度指数以及空间自相关指数(Global Moran I、Local Moran I), 定量揭示了区域城镇扩展的空间模式。结果表明: 分形度量可以定量揭示区域城镇的空间分布特征以及空间组织 结构, 空间自相关可以定量揭示城镇的空间扩展过程、聚簇模式, 二者相互结合, 可以测度区域内城镇扩展的空间模式, 揭示城市群/ 城市连绵区的形成过程; 苏南沿江地区城镇扩展从改革开放初期自发的以大城市为中心的点状扩展模式, 经历了由政策驱动下以融合填充为主导的点- 轴延伸模式, 发展到以经济辐射联系为策动力基于区域产业空间组织的城镇连绵集聚模式, 一个大的城市群正在形成。特别自2000 年以来, 城市群的空间结构特征日益显现。区域内城市的多中心现象始终存在, 但空间极化作用逐渐削弱。     

饱和软土微结构分形特征的试验研究

分形几何学是研究具有自相似性的不规则曲线、具有自反演性的不规则图形、具有自平方性的分形变换以及具有自仿射的分形集等内容的一种理论,是岩土微观结构力学研究和应用的新的生长点。将分形几何学的理论运用于饱和软土微结构研究,关键是获得微结构的参数。利用液氮真空冷冻制样技术、扫描电子显微镜技术和计算机图像处理技术,对广东科学中心饱和软土颗粒分布分维值和孔隙分布分维值等微结构分形参数进行了提取,采用回归分析的方法,对颗粒分布分维值、孔隙分布分维值和孔隙度的关系进行了分析,明确了颗粒分布分维、孔隙分布分维等微结构参数的分形特征的宏观本质。