基于分形理論和GIS的沱江曲流分形研究.pdf

1、分形理論的形成與發(fā)展，為地貌形態(tài)特征的定量描述和地貌演變的非線性研究開(kāi)辟了新的思路，并提供了新的理論、方法和可能的研究手段。但分形理論和其他比較成熟的理論相比，還有很多不完善的地方，對(duì)從事地理科學(xué)研究的大多數(shù)學(xué)者來(lái)說(shuō)，分形研究還是一個(gè)相對(duì)陌生的領(lǐng)域。目前大部分的分形研究工作還是停留在對(duì)地理現(xiàn)象分形特征和分形維數(shù)的量化描述階段，還有許多諸如分形性質(zhì)與機(jī)制的問(wèn)題有待深入研究。
　　 本文應(yīng)用分形理論對(duì)沱江曲流的分形進(jìn)行了相關(guān)研究。首

2、先根據(jù)曲流特征，將研究區(qū)曲流劃分為V形、U形、Ω形和復(fù)合曲流帶等四種類(lèi)型，共計(jì)24個(gè)曲流（帶）。選用1∶100000、1∶200000、1∶250000、1∶500000、1∶1000000五個(gè)比例尺的地形圖，采用量規(guī)法和網(wǎng)格法，以不同的測(cè)量標(biāo)度對(duì)沱江曲流（帶）進(jìn)行分形量算，并用一元非線性回歸法，計(jì)算曲流（帶）的分維值。
　　 對(duì)沱江中下游河段（金堂縣淮口—瀘州）長(zhǎng)度的分形研究，利用1∶100000地形圖，采用量規(guī)法，以1km、

3、2km、5km、10km、15km和20 km六個(gè)不同的標(biāo)度，對(duì)沱江中下游河段長(zhǎng)度進(jìn)行分形標(biāo)定和分析，沱江中下游河段的分形維數(shù)為1.206。這表明沱江中下游河段的河長(zhǎng)存在分形特性，而且河流彎曲程度較高，曲流發(fā)育。
　　 對(duì)沱江曲流（帶）的分形研究，基于1∶100000的地形圖，采用量規(guī)法，選取標(biāo)度區(qū)間為500 m、800 m、1200 m、1500 m、2000 m和2400 m六個(gè)測(cè)量標(biāo)度，分析沱江V形曲流、U形曲流、Ω形曲流

4、和復(fù)合曲流帶的分形特征。分析結(jié)果表明這四種類(lèi)型的曲流都存在分形特性，曲流形態(tài)越復(fù)雜、彎曲程度越大，曲流的分形維數(shù)越大。
　　 本文對(duì)沱江曲流分形性質(zhì)做了較全面的探討。
　　 首先分析了標(biāo)度區(qū)間的選取對(duì)曲流分形的影響?；?∶100000地形圖，選用七個(gè)不同的標(biāo)度區(qū)間，用網(wǎng)格法進(jìn)行曲流（帶）的分形分析。分析結(jié)果表明，分形標(biāo)度大小對(duì)曲流分形分析是有影響的。在圖源比例尺相同的前提下，曲流的分維隨標(biāo)度的增加而加大。
　　

5、 第二，分析地形圖比例尺對(duì)曲流分形維數(shù)的影響。分別選取了1∶100000、1∶200000、1∶250000、1∶500000和1∶1000000五個(gè)比例尺的地形圖，以相同的標(biāo)度進(jìn)行沱江曲流分維的分析與計(jì)算。分析結(jié)果表明，在相同分形標(biāo)度下，不同比例尺地形圖的曲流（帶）的分形維數(shù)是存在客觀差異的。
　　 第三，分析不同量算方法對(duì)曲流分形維數(shù)的影響。量規(guī)法和網(wǎng)格法都可以用來(lái)計(jì)算曲流的分維，但這兩種方法得出的計(jì)算結(jié)果是有差異的。在圖源