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[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
韩杰 陆桂华 戴科伟
分数阶积分是分形理论的一个重要分支,应用分数阶积分进行时间序列维数估计,其精度比box维数、量规法等方法高。在此方法的基础上,以金沙江上游石鼓站42年的流量数据为研究对象,对流量散点序列进行了分形分析,在初步证明洪峰散点序列是一种分形的前提下,将分数阶积分应用到洪水分期上,通过估算的维数确定洪水分期原则并定量划分了洪水的分期时间,论证了洪水分期的合理性,并将分数阶积分估算维数法与容量维数法进行比较。对比传统洪水分期方法,分形维数分期结果较为客观,受经验和人为影响较小,但是容量维数方法需要选择大量的洪峰点,分析计算的工作量很大,而分数阶积分具有运算方便、结果准确等优点,而且建立的分形函数关系方便...
关键词：
分形 分数阶积分 容量维数 洪水分期
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
董前进 王先甲 王建平 傅春
水库分期汛限水位控制能在不增加新的防洪风险条件下提高水库的兴利效益,汛期洪水的划分则是分期汛限水位控制的前提。介绍了分形理论及容量维数的计算方法,以三峡水库宜昌站为例,利用传统统计学法和动态分维数法,确定了洪水分期数目,并计算了各分期的容量维数,从而最终确定三峡水库的洪水分期。结果显示,用分形方法划分的三峡水库的汛期洪水和传统研究分期基本一致,但分形理论计算较为客观,进一步表明分形理论在洪水分期中是可行的,值得深入探讨和应用。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
李 朱金兆 朱清科
分形理论作为描述自然界和非线性系统中不光滑和不规则几何形体的有效工具 ,如何将其应用到林学与水土保持等学科中去 ,是目前学术界正在研究的热点问题 .为此 ,该文在对分形理论进行概述的基础上 ,列举了描述分形维数的一般形式及计算分形维数的主要方法 ,包括标尺法、半方差法、PSD法 ,以及根据测度关系、相关函数、分布函数等方法求分维 .对每一种方法的含义、基本模型及在相关领域的应用进行了阐述 ,并对分形理论的应用前景做了简单的评述
关键词：
分形维数 计算方法 数学模型
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
温芝元
为了定量描述仿球形水果表面轮廓间的差异,用周长-面积法研究水果的分形维数特征.取大小不同的温州蜜柑20个、麻阳冰糖橙17个和红富士苹果18个,设置3种水果花萼面和侧面2个方向上数字图像红色或蓝色分量阈值,将水果区域内外的红色、绿色、蓝色分量分别置为0和1,得到水果二值图像.以水果区域细化后的边界像素数和区域内像素数分别作为水果的周长和面积,以周长-面积法求得3类水果2个方向的分形维数.结果表明,3种水果花萼面的分形维数均比其侧面的分形维数小,花萼面分形维数间差异不明显,但侧面分形维数差异明显,表明仿球形水果的外形特征可用花萼面分形维数和侧面分形维数反映,但主要指标是侧面分形维数.
关键词：
仿球形水果 图像 分形维数 周长-面积法
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
刘毅 李世清 李生秀
【目的】研究不同生境条件下土壤结构体分形维数及其与主要土壤特性的关系。【方法】根据植被和土壤类型,从黄土高原不同地域分别采集22个0~20 cm土层土壤样品,利用干筛法测定其结构体组成,分析土壤结构体分形维数及其影响因子。【结果】黄土高原22个土壤样品结构体的分形维数为2.267~2.843。土壤类型不同,其土壤结构体的分形维数具有明显的差异,分形维数表现为干润砂质新成土>黄土正常新成土>简育干润均腐土>土垫旱耕人为土。回归分析发现,土壤结构体分形维数与土壤有机质、全氮含量具有极显著的负相关关系,相关系数分别为-0.591 9和-0.640 7(n=22)。对黄土正常新成土,除5~10 mm结...
关键词：
土壤结构体 分形维数 黄土高原 土壤生境
[期刊] 林业科学
[作者]
张绍群 花军 许威 陈光伟 刘阳君 宋炜 颜家雄
【目的】研究木材剪切断口的断裂特征、断裂方向和分形曲线特征,计算剪切断口的分形维数;测量木材抗剪强度,利用线性回归探讨木材横向、纵向抗剪强度与分形维数的关系。【方法】以生长在黑龙江的杉松、银白杨、樟子松、白桦和紫椴为试验树种,根据纤维板生产和《造纸木片》(GB/T 7909—1999)对木片原料的尺寸要求,按照《木材物理力学试材锯解及试样截取方法》(GB/T 1929—2009),制作5种树种的剪切试验试件。通过剪切试验,采集木材断口形貌特征,获得断口分形曲线,测量木材断裂时所需的力。【结果】横向剪切试件时,无论试件是否软化,都沿剪切方向呈曲线断裂,断裂面高低不平;未软化的针叶材以弯曲较大的曲...
关键词：
木材 抗剪强度 分形维数 断口特征
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
王瑄 陈雯静 徐璐
分形理论为复杂地貌形态的量化研究提供了新思路。基于分形基本理论及GIS技术,选择位于辽宁东部山区的泉河小流域为研究区,以1∶10000地形图为数据源,通过建立数字高程模型,应用尺度—面积法对研究区地貌分形维数进行了分析计算。研究表明:泉河小流域地貌形态在无标度区间内表现出良好的分形特征,流域地貌分形维数D=1.9539;流域地貌分形维数能够较好地表征流域复杂的地形地貌特征,分形维数作为描述流域地形地貌的综合指标对于建立小流域降雨产沙模型具有重要意义。
关键词：
DEM 分形维数 地貌形态 小流域
[期刊] 国土资源科技管理
[作者]
杨媛媛 罗永刚 李强 王丽雯
运用分形维数和GIS空间分析工具,采用测算重庆都市圈旅游景区空间结构的集聚维数、网格维数和关联维数的方法,对其自组织演化空间特征进行研究。研究表明重庆都市圈旅游景区空间结构是分形的,旅游景区从中心向外围由密到疏,具有向河流、交通、山脉集中的趋势,都市核心区空间关联性较都市拓展区空间关联性弱,并提出"疏通文化景区脉络,打造环城观景走廊",实行"藤结瓜"型旅游景区集聚发展格局的优化策略。
关键词：
分形维数 景区空间结构 优化调整 重庆市
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
彭家顺 雷开敏 郭晓敏 牛德奎 刘晓君 兰龙焱
【目的】分析不同刨花楠种植模式对土壤分形维数和可蚀性以及土壤理化性质的影响,为刨花楠复合种植提供理论依据。【方法】选取婺源生态林场近自然恢复条件下2年生刨花楠纯林(A)、2年生刨花楠-8年生杉木混交林(B)、8年生刨花楠-8年生杉木混交林(C)、8年生刨花楠-8年生湿地松混交林(D)和8年生刨花楠纯林(E)5种刨花楠种植模式,各模式3个重复,共15块样地,进行了野外调查取样,分析不同刨花楠种植模式下土壤分形维数和可蚀性以及理化性质之间的差异。【结果】各种植模式土壤有机质、全氮、全磷和全钾含量的均值分别为15.77～42.50、0.85～2.01、0.69～1.38和7.84～10.17 g/kg。综合来看,B模式土壤的养分状况较其他模式更加优良。土壤分形维数与砂粒、黏粒、全氮以及全磷含量有显著相关性(P 0.05),说明随着林龄的增加,土壤的分形维数逐渐增大。【结论】刨花楠混交林并不能改善土壤养分状况;种植年限和土壤机械组成对土壤分形维数影响较显著,但土壤可蚀性大小仅与机械组成有关;土壤分形维数和可蚀性均能较好地指征土壤理化性质。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
侯芸芸 宋松柏 赵丽娜 王剑峰
【目的】考虑洪峰、洪量和历时之间的相依关系,应用Archimedean Copula函数,探讨洪水3变量的联合概率分布和条件概率分布,为水利工程规划设计和风险评估提供依据。【方法】以陕北地区窟野河流域神木水文站48年的洪水资料为例,选择拟合效果好的Copula函数计算洪峰、洪量和历时的联合概率分布、条件概率分布,并绘制相应的条件重现期图。【结果】Gumbel-Hougaard Copula函数拟合洪峰、洪量和历时的联合概率分布效果较好;得到不同条件组合下洪水事件的条件概率分布和相应的条件重现期,同时得到确定条件下的重现期均小于超过该条件时的重现期。【结论】Copula函数全面考虑了洪水特征量之...
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
冯民权 杨志
【目的】建立适合黑河下游地区的溃坝洪水演进的二维数学模型,为该水库的安全运行和调洪决策提供参考。【方法】根据天然河道复杂而不规则的地形特点,以及溃坝洪水的传播和运动特性,建立适合黑河下游地区高程跨度很大的溃坝洪水演进的二维数学模型;利用非结构化三角形网格,采用单元中心的有限体积法求解控制溃坝水流运动的二维方程;应用所建模型,对黑河金盆水库10 000年一遇入库洪水漫顶所致溃坝洪水(即工况1)进行数值模拟,分析不同时刻的水深分布图、流速矢量图以及淹没范围的变化过程;在此基础上,探讨100年一遇入库洪水延时遭遇10 000年一遇入库洪水工况(即工况2)下溃坝洪水的演进变化过程,分析该工况下淹没水深...
关键词：
溃坝洪水 二维模型 洪水演进 黑河
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
张广涛 白燕英
洪泛区洪水演进数值模拟是风险分析与居民防洪避险等非工程措施的重要依据。从洪泛区模拟的必要性、二维洪水演进的数学模型、对数学模型求解的数值计算方法、离散计算域采用的网格、洪水模拟程序设计、模型的率定和验证等方面对洪水演进数值模拟进行了论述。
关键词：
二维洪水 洪水演进 数值模拟
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
陈虹 李家科 李亚娇 徐杨 沈冰
SWMM(Storm Water Management Model)是近几年发展迅速、影响较大的水文模型。SWMM主要被用于模型适应性的检验及模型参数的识别、城市暴雨洪水地表径流及其污染过程的模拟、城市低影响开发效果的模拟、与其他模型软件的耦合应用模拟等方面。文章从SWMM的发展历程、模型原理及国内外的最新应用进行了归纳与分析，最后对SWMM在中国应用中存在的问题进行了探讨。
关键词：
SWMM 城市 非点源污染
[期刊] 地域研究与开发
[作者]
李万寿 陈爱萍 徐吉力 李晓东
从非工程措施着手，采用水文学方法，绘制了不同重现期的洪水风险图。该图直观易懂，使用方便，为各级部门进行防洪决策、抗洪抢险、制定防洪规划和城市发展布局以及合理确定洪水保险费率等方面提供了科学依据，可大大提高全民的防洪抢险意识
关键词：
防洪 洪水风险图 乐都县
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
王俊珍 宋松柏
【目的】寻求用于陕北地区洪水频率分析的适宜方法,为该区水利防洪工程的设计建设提供支持。【方法】在介绍期望矩原理的基础上,选取陕北交口河、赵石窖、绥德、刘家河、张村驿及志丹6个水文站的洪峰流量资料,将期望矩法应用于陕北地区洪水序列参数估计中,计算设计洪水值,并拟合洪水频率曲线,利用累积相对偏差平方和评价所得洪水频率曲线对洪峰序列拟合效果,并与普通矩法拟合结果进行比较分析。【结果】利用期望矩法和普通矩法对陕北6个水文站洪水频率进行分析表明,用期望矩法估计的交口河、赵石窖、绥德、刘家河、张村驿及志丹6个水文测站洪峰流量序列的设计值与实测值累积相对偏差平方和分别为2.952,7.221,17.413,...
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