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河流的分形特征反映其复杂程度,农村居民点的分形特征反映其占据空间能力的大小。基于分形理论,利用四川省西南攀西地区2010年TM影像数据及数字高程模型(DEM)数据分析攀西地区河流与农村居民点的分维值,并探析农村居民点分维值在不同临水范围内的变化。结果表明,在不同流域内河流的分维值均大于农村居民点的分维值,在河流尚处于发育阶段时,流域内水资源可被农村居民有效利用;研究区内农村居民点具有靠河分布的现象;农村居民点的最大分维值出现在不同的临水范围内,当流域内河流主干化明显时农村居民点有靠河扩展的趋势,而当水系发育程度增强后,农村居民点扩展趋势的河流导向性将变小。 相似文献
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以珍稀濒危植物水松(Glyptostrobus pensilis)不同种源树高和胸径平均生长量为研究对象,将分形理论与地统计学原理相结合,计算水松种源树高和胸径生长的分形维数,揭示其空间分布变异规律和分形特征.结果表明:水松种源胸径、树高生长特性的分维值分别为1.635和1.824,胸径的分维值小于树高的分维值.为反映水松种源的空间差异性,在评价水松种源时应选取胸径生长指标. 相似文献
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四川盆地丘陵山区局地水系分形分维研究 总被引：2，自引：0，他引：2
通过应用ArcGIS9.3软件,选取了重庆市拔山镇的五一水系和石门水系作为研究对象,探讨分形分维理论在四川盆地丘陵山区局地水系的应用.结果表明:(1)五一水系的分支比、长度比、面积比和比降比分别为2.88,1.86,2.29和1.72;相应石门水系的Horton比分别为3.32,1.89,2.15和2.48;两水系的分维值分别为1.05和1.00,均属于初级发育水系.(2)四川盆地丘陵山区局地水系的分形分维特征不完全同于大流域水系,分支比能较精确地反映相邻级别间的水道发育程度.两水系相比较,复杂程度相对较高的五一水系的分形分维值和现有大范围、大流域分形分维研究成果间的差异更大.(3)局地水系的分形分维研究有助于深入认识局地水系,从而服务于农业小流域的水资源平衡分析,促进小流域灌排工程的合理布局,最终达到农业水资源的优化配置. 相似文献
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武夷山自然保护区水系景观分形特征 总被引：2，自引：0，他引：2
基于分形理论,对武夷山自然保护区4个管理区的水系分形特征进行比较研究,结果表明:4个管理区河长分维值的大小顺序为桐木区水系(1.216 3)>黄坑区水系(1.186 6)>坪山区水系(1.132 6)>大安区水系(1.061 3);4个管理区河网分维值为1.722 3-1.865 4;4个管理区河网密度值的大小顺序为桐木区水系(3.825 4 km.km-2)>大安区水系(3.052 2km.km-2)>黄坑区水系(2.566 1 km.km-2)>坪山区水系(2.020 5 km.km-2)。说明武夷山自然保护区水系景观发育现状良好。 相似文献
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【目的】针对中低分辨率数字高程模型(DEM)提取坡度的尺度效应问题,建立一种能够对中低分辨率坡度进行降尺度变换的方法。【方法】利用地形分形特性和半变异函数理论,可知坡度是分辨率和分维数的函数,从而对县南沟流域设立的建模区和检验区的坡度进行降尺度变换,并对变换结果进行精度评价。【结果】在0.2～1.0倍的原始分辨率坡度范围内,100,50和25m分辨率坡度分形变换后,与目标较高分辨率坡度在统计意义上相似,并且空间分布格局基本一致,其中0.2～0.25倍的原始分辨率坡度为最佳变换范围。【结论】分形变换可以为坡度的降尺度变换问题提供理论支持,对坡度变换方法的完善有重要意义。 相似文献
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天然沉积砂卵石粒度分布的分形结构研究 总被引：7，自引：0，他引：7
根据分形几何学理论 ,研究了我国黄河及陕西省的黑河、石头河、冯家山古河道河床天然沉积砂卵石的粒度成分特征 ,发现在双对数坐标下粒度含量与粒径之间呈直线关系 ,表明粒度分布具有分形结构。根据直线的斜率 ,可求得相应的分维 (D=2 .5 5～ 2 .87) ,并讨论了分维与粗粒土级配的关系 ,提出可以以分维代替不均匀系数和曲率系数作为表征粗粒土级配的指标。 相似文献
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采用野外调查与室内试验相结合的方法，分析喀斯特山区有林地、灌木林地、灌丛、荒草地、退耕地和耕地等6种土地利用类型的土壤颗粒组成，探究不同土地利用类型土壤颗粒分布、分形及可蚀性差异，并阐明土壤粒径分布特征与土壤可蚀性的关系。结果表明：6种土地利用类型土壤粒径分布均表现为粉粒、黏粒、砂粒质量分数依次减少，灌木林地和灌丛砂粒质量分数显著高于退耕地和耕地的，退耕地黏粒质量分数显著高于灌木林地、灌丛及荒草地的；6种土地利用类型土壤分形维数为2.822~2.873，灌木林地、灌丛、荒草地、有林地、耕地、退耕地的土壤可蚀性大小依次降低；土壤分形维数与土壤砂粒和粉粒质量分数呈显著负相关，与黏粒质量分数呈显著正相关；土壤可蚀性与土壤砂粒和粉粒质量分数呈显著正相关，与土壤黏粒质量分数呈显著负相关；通过土壤颗粒分形维数与黏粒质量分数的关系模型所得的土壤分形维数拟合值与实测值间的相对误差最大为0.11%，最小为0.03%，说明该模型有较高程度的可靠性和准确性，可用来代替实测法计算土壤颗粒分形维数。在喀斯特山区的灌木林地和灌丛土壤最易受到侵蚀，应加强对其的防治，尤其是在坡度较大区域。 相似文献
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分形理论在木材科学领域中的应用 总被引：1，自引：0，他引：1
阐述了分形理论的基本概念、分形结构的主要特征以及分维的计算方法,总结了分形理论在木材解剖学、物理学、力学、无损检测及环境学中的应用情况,讨论了利用分形理论对木材细胞壁中纳米纤维的超微构造进行定量表征的可行性。结果表明:木材细胞壁中不同尺寸纤维的结构特征和组合排布关系,符合分形体系所要求的无特征长度和自相似性两大特征,可应用分形的方法对木材细胞壁中纳米纤维的微观构造进行定量表征。 相似文献
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黄土丘陵区不同植被类型根际土壤微团聚体及颗粒分形特征 总被引：8，自引：2，他引：8
【目的】研究黄土丘陵区坡耕地退耕后不同植被根际土壤微团聚体及颗粒的分形特征,为该地区植被恢复中土壤质量评价和生态恢复的持续健康发展提供科学依据。【方法】通过室内分析,运用分形理论,研究黄土丘陵区墩山小流域天然草地、人工草地和人工灌木等6种植被根际土壤微团聚体以及颗粒组成的分形特征。【结果】黄土丘陵区坡耕地退耕后,不同植被对土壤微团聚体以及颗粒组成影响不同。无论是根际还是非根际,天然草地0.25—0.05 mm、0.05—0.01 mm微团聚体含量以及土壤团聚状况、团聚度均高于人工灌木和人工草地,而0.25—0.05 mm、0.05—0.01 mm土壤颗粒含量以及分散系数、分散率低于人工灌木和人工草地,根际微团聚体分形维数和颗粒分形维数高于人工灌木和人工草地。除柳枝稷外,根际土壤团聚状况和团聚度高于非根际,分散系数和分散率低于非根际;不同植被根际微团聚体分形维数和颗粒分形维数均低于非根际土。相关性分析表明,与非根际相比,根际土壤微团聚体及颗粒分形维数与土壤基本理化性质相关性更显著。【结论】黄土丘陵区坡耕地退耕后,天然草地对于土壤微团聚体的改善作用优于人工灌木和人工草地。与非根际相比,根际土壤具有更好团聚结构,而且根际土壤分形特征能更好反映土壤性质的变化规律,因此可作为该地区植被恢复过程中土壤质量评价的指标。 相似文献
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黄土坡耕地地表糙度的空间异质性研究 总被引：2，自引：0，他引：2
【目的】探讨微尺度下（2 cm×2 cm）地表糙度在侵蚀过程中的空间异质性规律,为进一步理解和定量化描述地表糙度与土壤侵蚀的相互耦合关系奠定基础,并为黄土高原坡耕地水土流失的治理提供一定的理论依据。【方法】以黄土高原不同耕作措施条件下（4种常见的农业耕作措施：人工锄耕、人工掏挖、等高耕作、直线坡（对照）的坡耕地为研究对象,通过室内人工模拟降雨实验,利用激光扫描仪获取地表糙度数据,运用地统计学和分形维数方法对地表糙度的空间分布特征及变异性进行研究。【结果】基本统计特征分析表明,黄土坡耕地地表糙度在整体上的分布较均匀,具有较弱的空间变异特征。半方差函数分析表明,黄土坡耕地地表糙度均表现出中等以上的空间自相关性,其空间自相关尺度范围为2.02-3.82 m。由空间结构特征引起的异质性占总异质性的比例较大。分形维数分析表明,黄土坡耕地地表糙度具有良好的分形性质,其分形维数介于1.59和1.91之间;随坡度的增大,各坡面地表糙度的空间分布趋向复杂,空间异质性增强;人工锄耕、人工掏挖、等高耕作坡面的空间异质性在小尺度范围内依次增强,具有良好的水土保持作用。【结论】造成地表糙度空间异质性差异的主要原因是由人为耕作和坡度所形成的空间结构特征。地表糙度的空间配置格局在小尺度范围上由人为耕作和坡度、在大尺度范围上由降雨及其侵蚀过程所控制。该研究结果可为进一步理解地表糙度与侵蚀的相互耦合关系奠定基础,并为黄土坡耕地的水土流失防治提供一定的科学依据。 相似文献
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为研究径流小区紫色土在不同坡长下人为扰动地表后土壤微团聚体及颗粒组成的分形特征,通过野外采样与室内分析相结合的方法,研究了在20、40和60m坡长下扰动地表与自然坡长下土壤微团聚体及颗粒组成的分形特征及其与土壤理化性质的关系。结果表明:土壤颗粒组成中的优势粒级是0.250~0.050 mm,含量在33.21%~22.55%。土壤微团聚体中的优势粒级是0.250~0.050mm,次级优势粒级是0.050~0.010mm。扰动地表下的土壤分形维数小于自然坡长下的分形维数,坡长越长分形维数越高。坡长越长土壤养分含量越高,即:604020m,3种坡长扰动地表处理下的土壤养分均小于自然坡长下的土壤养分。土壤分形维数同土壤容重呈极显著正相关(P0.01),同土壤全量养分呈极显著相关(P0.01),扰动地表下的土壤分形维数同土壤孔隙度呈显著或极显著相关(P0.01或P0.05)。土壤微团聚体机及颗粒组成的分形维数能较好地反映紫色土区土壤的理化性状,更加直观的体现人为扰动地表后土壤理化性质及土壤性状的变化,为紫色土区土壤质量评价和农业评价提供科学依据。 相似文献
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分形维数计算方法研究进展 总被引：31，自引：2，他引：31
李 《北京林业大学学报》2002,24(2):71-78
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. 相似文献
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基于分形理论和磨损表面轮廓分析,采用盒计数法、变差法、功率谱法和结构函数法4种算法,计算了植物磨料对金属材料磨损表面轮廓曲线的分形维数.结果表明:磨损后的表面分形维数与磨损质量损失存在密切的关系,质量磨损越大,分形维数也越大;4种算法中结构函数法与变差法计算的分形维数误差较小,可用于计算植物磨料对金属材料磨损表面的分形... 相似文献
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路面不平度的分形几何特征的图像分析方法 总被引：1，自引：0，他引：1
本文介绍了计盒维数的算法,提出了3维分形值的近似算法,运用Matlab软件设计了图像的处理和基于图像的计盒维数的计算程序。本文共选择了3种不同类型的路面作为研究对像,运用自行设计的程序进行了路面分形维数的计算。结果表明不同类型路面的分形维数相差较大,利用分形维数能够进行路面类型的准确分类。 相似文献