地质作用的自组织临界过程动力学——地质系统在混沌边缘分形生长(下)

笔者对复杂性科学中的自组织临界性、瞬态混沌、混沌边缘和弱混沌四大理论和研究领域就其发展现状和最近动态作系统和深入的剖析后得出结论 ,认为以上四者是对自然界中开放、远离平衡、相互作用的巨大耗散动力学系统的时空演化这个统一事物的本质的面面观。笔者进一步将四者的相互关系归纳成一个重要的命题 :自然界中开放、远离平衡、相互作用的巨大耗散动力学系统的时空演化服从“自组织临界过程动力学” ,并且系统“在混沌边缘分形生长”。地质系统是自然界中的一种既十分重要 ,又异常复杂的开放、远离平衡、相互作用的巨大耗散动力学系统。它具有自组织临界性的内禀基本属性。它的时空行为服从地质作用的自组织临界过程动力学。地质系统位于有序和混沌之间的过渡时空域 ,即混沌边缘 ,其中系统呈规则与混沌运动并存和混合的弱混沌动力学状态 ,并且地质系统在混沌边缘分形生长。将上述命题演绎和整合成一种广泛适用于地质系统的地球科学的复杂性理论 ,名之为 :“地质作用的自组织临界过程动力学———地质系统在混沌边缘分形生长” ,并将其内容归纳成 6部分 :(1)自组织临界性、瞬态混沌、混沌边缘和弱混沌 ,(2 )多组分的耦合与相互作用及其相干与协同 ,(3)演化过程的分形动力学 ,(4 )作用的时空结构 ,(     

摩擦时间依从的地震活动性细胞自动机模型

设计了一个改进的单断层地震孕育过程细胞自动机（ＣＡ）模型,通过设计外界通过 施加应力与模型间进行的能量交换和模型的细胞之间存在的非线性力学作用,试图理解地震 活动特性的力学机制．与早期细胞自动机模型相比,改进了参数的取值方式,将摩擦时间依 从的理论引进模型,使该细胞自动机模型更接近实际的孕震系统．研究表明参数取值方式对 人工地震序列和各细胞破裂事件的非均匀时间特性有重要影响,较小震级和较大震级范围中 的事件分别遵从明显不同的累积频度一震级关系．     

分形-判别非线性数学模型及勘探线剖面致矿地质异常分析

判别分析模型是多变量线性统计模型,但自然界更多现象是非线性的。通过将非线性科学中分形几何学与传统的判别分析模型相结合导出分形－判别非线性数学模型,并应用于某铜金矿床勘探线剖面的致矿地质异常分析中,与传统的判别分析方法相比,明显地提高了判对率。     

二维分形技术在地震勘探构造解释中的应用

作者在文中探讨了二维分形布朗运动在地震勘探构造解释中的应用,并针对地震资料,提出了具体实用的算法,并以此算用Ｃ＾＋＋语言编制了相应处理软件,对实测地震资料进行了处理,取得了明显的效果。     

随机波面概率统计中的动力学应用

通过构造带有随机初步条件的微分方程,论述了在线性海浪范围内动力学与统计学的协调性,然后把水波动力学中的研究成果引进随机波面统计中获得了非线性波面的概率分布形式,并由浅水因子和浅水波陡作为分布函数中的控制参量,从而发展了随机海浪的统计理论。     

龙羊峡水库年入库径流的Markov预测模型

Markov预测技术是应用Markov链的相关预测的基本原理与方法来研究分析时间序列的变化规律,并预测其未来变化趋势的一种预报方法,适用于随机波动较大的预报问题。根据Markov链原理,提出了一个用于龙羊峡水库年平均入库径流预报的离散随机过程模型。实测资料的验证结果表明,这种模型计算精度较高,具有良好应用价值。     

含缺陷空间变异性岩体裂纹扩展的近场动力学模拟

天然岩体内部含有微裂纹,其裂纹的发展贯通机制一直是岩石力学研究的热点问题.此外,岩体物理力学参数的空间变异性,也会影响其强度及破坏演化过程.本文采用了一种新的随机近场动力学方法(RP D),并对含缺陷岩体单轴压缩下的裂纹发展进行模拟,该方法结合了近场动力学方法在模拟裂纹发展及随机场方法在表征材料参数空间变异性方面的优势...     

人工鱼礁工程的风险评估

对台风暴潮影响下的嵊泗海域人工鱼礁工程做了风险评估,考虑了台风暴潮中出现的大浪和风暴潮减水对鱼礁联合作用的危害。风险评估分为危险灾害识别、失效概率计算、失效后果评估、风险准则评定和风险管理决策几个主要的步骤。在失效概率的计算中采用基于应用设计点的重点抽样法随机模拟的技术,这一随机模拟技术可以广泛的应用与海洋工程结构的风险评估当中。     

基于Logistic回归与随机森林的和龙市地质灾害易发性评价

为了科学地进行地质灾害易发性分析,基于和龙市地质灾害调查与区划,结合地质灾害分布规律和影响因素,综合考虑地形、地质、气象水文、土壤植被和人类工程活动5个因素,结合GIS技术与方法,提取高程、坡度、坡向、曲率、岩性、与断层距离、降雨量、与水系距离、NDVI(归一化植被指数)、土壤质地、水力侵蚀、人口密度、与道路距离等13个致灾因子,利用Logistic回归与随机森林模型进行地质灾害易发性评价,获得了区域地质灾害易发性分区图。其中,随机森林模型的结果表明：极低易发区面积占比最高,达56.98%,多位于研究区南部,高、极高易发区面积占比共12.89%,位于中部与东北部,该区是地质灾害预防和管理的关键区域;NDVI、高程、人口密度和降雨量等是灾害发育主要影响因素,累积贡献率为58.12%。Logistic回归和随机森林模型的ROC(受试者工作特征)曲线、已有灾害密度统计等验证结果均表明易发性分析和分区与实际灾害分布情况吻合度高,其AUC(ROC曲线下面积)值分别为0.856和0.907,说明两种方法均可实现有效预测,均具有较好的适用性,而随机森林模型表现出更高的准确性与稳定性,预测性能优于Lo...     

山地城市的分形美学特征

分形美学以一种新观念和方法研究城市美学,通过建立简单分形模型探讨和度量城市的不规则性和复杂性,使山地城市美学研究从定性走向定量,从模糊走向科学。山地城市与平原城市比较,在地形地貌、空间形态和景观格局等方面表现出了独特的分形美学特征。