海岛界定数量的变维分形特征——以嵊泗县为例

我国多次海岛数量普查因界定标准不一而结果相差巨大,为了满足海洋主管部门对海岛的管理要求,亟需研究合理的方法界定海岛数量。利用高分辨率遥感影像解译嵊泗县海岛2 875个,以分形理论讨论海岛数量与海岛面积、海岛间距的关联。结果表明,嵊泗县50%的海岛面积小于50 m~2或岛间距不足6 m,海岛数量与界定标准间呈分维数先增大后稳定的变维分形特征,分维数在220 m~2和28.5 m之后稳定在1.80和2.25。以200~500 m~2为界区分大小岛,小岛数量和海岛间距也存在变维分形特征,且分维数在间距大于50 m后趋于稳定。故嵊泗海岛最佳界定方法为以220 m~2筛选出计数海岛后再补充间距大于50 m的较小海岛,该方法下界定嵊泗海岛681个。     

岩石地球化学异常下限的确定方法对比——以云南思姑锡矿区为例

文章以云南思姑锡矿区周边岩石的X荧光化探样品中的Sn元素为研究对象,分别采用传统统计法、勘查数据分析法和多重分形法确定异常下限,并对各方法在研究区的使用效果进行了对比。勘查数据分析法圈定的异常比已知矿床、矿化带范围小,异常较为分散;传统统计法圈定的异常与已知矿床、矿化带范围基本吻合,且较为连续,但漏掉很多弱小异常;多重分形法圈定的异常与已知矿床、矿化带范围几乎完全吻合,异常连续性好,没有漏掉弱小异常,并圈定出一些未知的异常区域,为下一步矿区外围找矿工作提供了重要参考。     

强震前地震活动广义分维的研究

本文引入广义分维来研究地震活动的时间分形结构,并探讨其地震的前兆意义。通过研究海城、澜沧—耿马、溧阳三次地震前后地震活动的广义分维D。(ε)的变化,发现时间标度区间为2—16天时,D。(ε)的变化可以反映大震孕育过程中地震时间分布的不均匀性,并表现出震前降维的前兆变化特征。D。(ε)的有效变化标度区间还与区域地震活动的强弱有一定的相关联系。     

书屋

《追踪变化的气候》本书从公众认识的角度,深入浅出地叙述了地震的原理性知识。比如对地震工作原理的推进,中国可持续发展研究会常务理事、我国地震领域的著名专家、中国科学院院士马宗晋先生认为地震本身并不杀人.     

准噶尔—北天山盆山过渡带断裂系统发育特征及地质意义

准噶尔—北天山盆山过渡带自古生代以来经历了多期构造运动的叠加改造,断裂系统错综复杂,相互叠加,改造着褶皱构造的形态,控制着油气成藏过程。目前对盆山过渡带断裂体系的展布特征、发育规模和复杂程度缺少系统研究。本文综合运用野外踏勘、地震资料解释,结合断层像素长度、分形维数等定量分析方法,对研究区断裂系统发育特征和差异性进行了系统分析。研究认为：1）盆山过渡带断裂整体呈NWW向展布;以挤压构造样式为主,其次为走滑构造样式,反映研究区整体受控于压扭应力背景;北天山内部断裂构造样式、发育数量及规模多于山前带,反映了北天山内部地质构造和应力场的复杂性。2）盆山过渡带断裂发育具有很好的分形分维特征,山前带断裂分形维数值为1.207,北天山内部断裂分形维数值为1.485,表明北天山内部断裂构造发育和复杂程度明显高于山前带。3）盆山过渡带断裂的发育程度和复杂变形程度整体表现为由南向北、由东向西逐渐减弱,南北方向的差异与地层能干性及构造应力在传递过程中不断损耗,逐渐减弱有关;东西方向的差异与区域走滑断裂的调节和逆冲推覆过程中主应力面并非保持水平而是向东发生倾斜有关。研究成果对了解研究区应力场分布和指导山前带...     

冲击荷载下含瓦斯煤能量耗散及损伤破坏规律

为探究冲击荷载下含瓦斯煤体动态响应差异,利用可视化含瓦斯煤分离式霍普金森压杆试验系统,对不同初始瓦斯压力下的煤体进行动态冲击试验,分析了不同瓦斯赋存状态下煤体能量耗散规律,并借助超高速摄像机和数字图像相关(digital image correlation,简称DIC)技术阐述冲击过程含瓦斯煤表面裂纹演化特征,结合分形理论获得了瓦斯压力对破碎煤体分形特征的影响,揭示了瓦斯赋存状态与破碎煤体特征尺寸的内在联系。结果表明：冲击荷载下,含瓦斯煤体应力-应变曲线基于能量耗散规律大致可分为4个阶段,瓦斯对煤体劣化作用显著,破碎耗能与破碎耗能密度随初始瓦斯压力增加均呈指数函数减小;受瓦斯气楔效应影响,冲击荷载下含瓦斯煤体应变场演化更为复杂,煤体破坏逐步从横向层裂破坏演变为横向层裂-纵向劈裂的复合型破坏;瓦斯压力作用下,煤体内部损伤加剧,破坏失稳后,破碎煤体平均粒径及破碎块度尺寸随初始瓦斯压力增加而逐渐减小,但分形维数呈指数函数增加,煤体破碎程度更加剧烈;构建了基于煤体破碎过程中能量消耗守恒的多维动态含瓦斯煤破碎模型,结合试验数据验证了模型的合理性,可较好地描述受瓦斯影响下的破碎煤样特征尺寸。研究成...     

线性参数系统的多新息辨识方法

系统有线性和非线性之分.线性系统有统一的描述形式,非线性系统因类别无数,不可能有统一描述.线性参数系统是一类特殊的非线性系统,它在参数空间上呈现线性特征,介于线性系统与非线性系统之间.针对伪线性参数系统,讨论了基于辅助模型的多新息辨识方法、基于滤波的辅助模型多新息辨识方法、基于模型分解的辅助模型多新息辨识方法、基于滤波的分解多新息辨识方法,并给出了几个典型辨识算法的计算量、计算步骤和流程图.     

基于分形理论的地形复杂性量化方法

地形的复杂性是地表崩塌、山体滑坡、泥石流等自然灾害的主要影响因素之一,近年来对地形复杂性的定量研究十分活跃,分形方法是其中主要的研究方法之一,但是目前的研究大多以沟壑分形、等高线分形、元分形等为主,难以对区域地形的整体复杂性进行定量描述;利用基于相对高差的地形分形研究方法,对三个形状和面积基本一致,地形起伏特征各不相同的区域,以相同的网度兼顾特殊地形位置布设样品点,统计样品点及其相对高差信息,并进行分形分析,分析结果表明,样品点的相对高差信息基本包含了其所在区域的地形特征信息,地形的相对高差信息服从分形分布,其分维值的变化趋势与地形复杂性相反,由此提出将其分维值的倒数定义为地形复杂性指数,地形复杂性指数的变化趋势与地形复杂性一致,它很好地拟合了地形的实际特征,定量地刻划了地形的复杂程度。     

结合分形理论和自适应图像块划分的遥感图像噪声估计

针对场景复杂的光学遥感图像中加性噪声估计问题,提出了一种结合分形理论和自适应图像块划分的噪声估计方法。区别于传统的基于规则图像块划分的噪声估计方法,本文提出了一种自适应于图像局部信息的图像块划分算法,更大程度地保证了自适应图像块内部的平滑性。结合基于分形理论的图像低粗糙度纹理区域选取和基于统计分析的图像噪声标准差计算,实现了光学遥感图像加性噪声强度的自动估计。利用资源三号卫星图像进行定量试验分析,试验结果表明本文方法可以有效地适用于不同复杂程度、不同噪声强度的光学遥感图像。同时,本文中低粗糙度纹理区域选取和自适应图像块划分的方法经过改进后,还可以应用于雷达图像中乘性噪声的估计。     

利用分形的北京城市空间拓展分析

北京是中国的首都,全国的政治、文化中心和国际交往的枢纽,开展北京的城市形态结构分析,并且运用分形思想规划城市对北京人居环境的改良和人地关系的协凋都有着重要意义。鉴于此,该文基于城市分形理论中的面积-半径法和Landsat卫星遥感影像,估算了北京不同时期和2011年不同方位的城市形态半径维数以确定北京城市空间范围,并分析了北京城市空间拓展特征。研究结果显示:以天安门为中心,北京1978、1990、2000和2011年城市半径分别为7.5、10.5、14.5、16.0km,各时期城市形态半径维数均高达1.95以上,反映出北京城市空间结构的相对杂乱以及人-地关系的不协调,2000年以后则有所改善。2011年北京城市西北方位半径维数高达2.0以上,显示该方位城市空间拓展的不可持续性,而西南、东南、东北方位的半径维数在1.91~1.98之间,显示这三个方位城市建设用地密度总体呈减少趋势,但需要不断降低半径维数以保证城市空间发展的可持续性。