城市职能体系研究的思路与方法--以太原市为例

全面认识城市职能体系需从其结构属性和空间属性两方面着手，从职能层次、职能规模和职能强度三方面来界定，思路是将城市职能的结构属性与空间属性结合起来，研究城市在不同空间尺度的主要职能。文章以太原市为案例，构造了区位熵、职能规模、职能强度3个指标，对太原市在省域、中西部、全国3个空间层次的城市主要职能进行了分析、力图通过该市的案例，探讨单个城市职能体系实证研究的思路和方法，从多角度较为系统地认识一个城市的职能体系，为城市定位和城市性质确定提供更丰富的基础依据。     

多尺度分形参数在裂缝检测中的应用研究

根据地震波的动力学参数对裂缝敏感性和裂缝的分形特征，以地震层位振幅数据为基础，应用分形理论的裂缝检测方法(多尺度分形参数的地毯覆盖方法)对裂缝进行检测。这里用计算机生成了Mandelbrot集的分形图案，用多尺度分形参数进行了检测，效果显著。用该方法对某油田的层位振幅数据进行了裂缝检测，检测结果清楚地反映了裂缝的分布状况。     

2003年7月4～5日西宁及海东地区强对流天气过程分析

本文通过对2003年7月4～5日出现在西宁及海东部分地区冰雹天气环流特征发现，强对流天气一般在特定的环流形势和中小尺度天气系统的影响下产生的，与蒙古冷槽相配合的中小尺度对流云团的发展是最为典型又十分常见的强对流天气形势，其水汽条件是由中小尺度系统自身携带或高层特别是400hPa上西南暖湿气流的输送得到满足。假相当位温场和总温度场在垂直方向的变化能够准确地反映大气不稳定能量的真实情况。在出现强对流天气前6～8h前，降雹区上游存在着明显的上升运动区，本地区一般为下沉运动区或上升运动表现得很弱。另外对自动站资料中逐时本站气温、水汽压、本站气压、风向、风速等要素的分析中发现，在降雹前均存在明显的气温下降、水汽压上升、风向和风速发生突变等现象，从而得出较有利的预报依据，以供预报参考。     

加卸载响应比(Load/Unload ResponseRatio)、能量加速释放(AE/MR)的临界区尺度及地震预测

加卸载响应比理论的主要思路是：系统在稳定状态时加载响应与卸载响应的比值与非稳定状态时加载响应与卸载响应的比值是完全不同的。大震前加卸载响应比升高和能量加速释放这两种现象可以用来对地震进行中期预报。同时，加卸载响应比理论和能量加速释放可能有相同的物理机制。为了验证这种地震预报方法的可行性，我们研究了几例发生在澳大利亚与中国，M5．0～7．9之间的地震，其中包括破坏严重的澳大利亚纽卡斯尔地震和中国的唐山地震。我们利用以震源中心一定范围内的数据计算了震前的加卸载响应比和能量加速释放的幂律拟合。能量幂律加速释放存在一组最佳的拟合，一定范围内加卸载响应比达最大值表明加卸载响应比也有一个临界区尺度。进一步讲，加卸载响应比与能量加速释放的临界区尺度是相似的。这些结果表明加卸载响应比与能量加速释放有相同的物理机制。进一步的研究可能会对这种物理机制提供更好的解释，同时也能对地震的中期预报提供理论基础。     

空间尺度基础性问题研究

论述了地理信息科学领域中空间尺度的研究意义．介绍了空间尺度的具体内涵和定义．分析了空间尺度各内涵之间的内在联系和制约关系。     

日照时间的地形影响与空间尺度效应

在广泛总结前人研究的基础上,提出了一个改进的、基于DEM数据的、起伏地形条件下的日照时间计算模型,在以往计算模型的基础上引入地球曲率修正因子Q,提高了模型的计算精度。并在此基础上,计算了全国6个典型地貌类型区,在春秋分日、夏至日和冬至日,两个空间分辨率下(500m和1km)地面日照时间的空间分布。应用数理统计、数学模拟和比较分析的研究方法,对模型修正前后计算所得的地面日照时间数据进行了对比分析,并对所得地面日照时间从不同地貌类型和不同空间尺度两个方面进行了地形与空间尺度效应研究。阐明了区域日照时间随地形地貌和空间分辨率变化的规律,对应用中计算地面日照时间的DEM空间分辨率选择具有指导意义。     

基于局部光谱空间分析的多尺度边缘检测

分析了传统边缘检测算法在多光谱影像应用中的局限性，提出了一种基于局部区域的光谱空间平均半径测度的边缘检测方法，该方法扩展了原有的单波段影像边缘检测的概念，将像元的灰度信息转化为光谱矢量，提高了检测的可靠性，并给出了多尺度边缘组合的算法。通过MAIS成像光谱仪对鄱阳湖30个波段数据试验，证明了此方法对边缘检测的有效性。     

均质介质中污染物迁移的分数微分对流-弥散模拟

基于Lévy运动理论的分数微分对流-弥散方程(FADE)是研究多孔介质中污染物的迁移过程的新方法.在有关研究的基础上,在FADE中引入了延迟系数R,将其扩展应用于模拟吸附性污染物的迁移问题.根据非线性最小二乘原理,构建了稳定流场阶跃输入条件下模型参数的求解方法,编制了相应的参数求解程序FADEMain.利用FADEMain对均质短土柱中Cd和NH4+-N的迁移和长土柱中NaCl的迁移进行了模拟分析.研究结果表明:FADE模拟的浓度值与实测的浓度值具有较好的一致性,与对流-弥散方程(ADE)相比,FADE对穿透曲线的前端部分(出流浓度曲线的初始部分)和后端部分(出流浓度曲线的尾部)具有较好模拟的结果,说明FADE可以较好地模拟吸附性污染物在均质介质中的迁移特征;短土柱中Cd和NH4+-N的弥散系数随迁移距离变化较小.长土柱中ADE的弥散系数介于0.05-2.74之间,FADE的弥散系数介于0.11-1.62之间,且二者的弥散系数随迁移距离的增大而增大,亦即利用FADE研究污染物的迁移问题仍然存在弥散的尺度效应问题,但FADE的弥散尺度效应小于ADE的弥散尺度效应.     

基于小波多尺度分析的奇性指数：一种新地震属性

传统的地震解释主要是观测地震振幅及相位的变化，但是地震振幅也会掩盖地下介质中真实的地质情况.在许多情况下，重要的地质信息可能是通过与振幅特征无关的奇异性参数来传递的.本文提出奇异性指数，即Hlder指数α（又被称为Lipschitz指数），可以作为一种新的地震属性，它能够准确反映数据中的奇点的位置和奇异性强度.Hlder指数α是对某一点上或某一点周围很小的范围内的奇异性强度的度量，大的α值表示低的奇异性（或高的正则性）.研究表明α可以作为一种自然的能够精确刻画地层边界的地震属性.本文根据这一思想，对合成和实测的地震数据进行了小波基础上的多尺度分析研究，结果表明由本文的算法得到的α提高了对地层边界划分的能力，而这些地层界面在传统的地震振幅显示则不明显.     

小波变换理论的线状要素制图综合研究

空间数据的多尺度表达问题已成为G IS研究的重点,也是地图自动综合的瓶径,如何解决智能化的多尺度表达是迫切需要解决的问题。基于小波分析原理和制图综合原理,利用线状要素的极角变化,对线状要素进行平滑和综合,实现了线状要素数据的制图综合。