基于卫星遥感数据的地质断裂分形研究——以江西德兴为例

利用分形理论分析了德兴地区断裂构造的特点。结果表明,不仅研究区内的断裂带有自相似性,子区域也有相似现象。矿产区的分维值略高于整个研究区,铜矿区分维值高于金矿区,NW、NWW走向断裂带的分维值远高于SE走向的。说明分维值越大,越有利于矿床的形成;分维值越大的断裂走向,对矿床的产出位置控制作用越明显;地质构造复杂程度越高,分维值也越大,线性展布也越复杂。     

脱灰煤基活性炭吸附处理含镉废水简

考察了硝酸脱灰煤样自制活性炭对Cd（Ⅱ）的吸附去除特征。结果表明,随煤样粒径的减小,活性炭的吸附能力增强,吸附过程符合分形动力学特征;随着镉浓度的升高,活性炭对镉的吸附量增加,活性炭吸附镉符合Langmuir 等温方程,镉离子在活性炭上的吸附属单分子层吸附;煤基活性炭适宜的吸附除镉条件为粒径0.054 mm、Cd（Ⅱ）初始浓度35 mg/L、活性炭用量0.05 g、吸附时间1 h,此时的吸附容量达40 mg/g。     

河南省城镇体系空间结构分形特征分析

选取分形理论中的聚集维数和关联维数计算分析了河南省城镇体系空间结构。结果显示,河南省的城镇体系空间结构具有分形特征,中心城市的影响力明显,但相对于其他地区首位城市地位有一定差距,大致呈现弱极多核心态势。各城镇之间联系紧密程度一般,通达性有明显提升。总体来说,河南省城镇规模较为均衡,城镇联系不够紧密,城镇体系功能尚未能充分发挥。     

蠕虫捕食对污泥性质的影响

利用一种新型静态序批式蠕虫生物反应器处理剩余污泥,另设一个未加蠕虫的反应器作为对照。通过对比分析2个反应器中污泥的比减量速率、沉降性能、脱水性能和比好氧速率来研究蠕虫捕食对污泥性质的影响。实验结果表明,蠕虫具有良好的污泥减量效果,蠕虫加入后可使污泥比减量速率增加（0．15±0．02）mg／（mg·d）。蠕虫作用后污泥沉降性能明显改善,污泥容积指数（SVI）降低28．9％,胞外聚合物（EPS）含量减少和污泥絮体结构变得更加密实规则是污泥沉降性能得到改善的重要原因。蠕虫捕食后污泥脱水性能变差,污泥标准化毛细吸水时间和比阻分别增大2．45倍和1．16倍,推测主要是由污泥絮体平均粒径减小造成的。另外,蠕虫的存在会降低污泥的微生物活性,异养细菌、氨氧化细菌和亚硝酸盐氧化细菌的比好氧速率分别降低7．09％、7．84％和8．29％。     

苏南和皖北平原地区乡村聚落分形特征对比分析——以镇江丹阳市和宿州埇桥区为例

聚落规模和空间结构的研究历来是地理学的研究热点,分形理论越来越多地被应用于聚落的定量研究,而相对于城镇体系分形研究,乡村聚落体系的分形研究是一块"短板"。为定量对比分析苏南地区与皖北地区的聚落体系的分形特征,以ArcGIS9.3软件为平台,在县域尺度上选取镇江丹阳市和宿州埇桥区平原地区团聚状聚落体系为研究对象,通过计算豪斯道夫维数对比分析了聚落体系规模分布的分形特征差异,通过计算关联维数和集聚维数,从聚落要素的空间相关性和聚落随机集聚的向心性两方面,分析了聚落体系空间结构的分形特征差异,对聚落体系的空间集聚性的多级分形特征差异作了重点探讨。结果表明:丹阳市和埇桥区规模分布分形的判定系数R2分别为0.966和0.962、空间结构的相关系数R2在0.990左右,表明苏南地区和皖北地区团聚状聚落体系在规模分布和空间结构上都具有比较明显的分形特征,表现出自相似结构,且皖北地区聚落体系处低水平发展阶段;苏南地区和皖北地区团聚状聚落体系的空间集聚性存在多级分形的特征,苏南地区的城市的集聚性强于皖北地区,而镇(乡)和中心村的集聚性(分维数D平均值为2.162和2.029)则明显小于皖北地区(分维数D平均值为1.916和1.592);平原地区聚落体系的分形特征与其城市化阶段密切相关。因此,在以后的工作中可以利用分形思想进行聚落体系规划,有效地利用地理空间资源,优化区域聚落体系结构。     

地下水溶质反常运移的分数阶对流扩散模型研究进展

地下水溶质在非均质多孔介质中的扩散过程并不总是遵循Fick定律,因此称为反常扩散或反常运移,其本质上是非马尔可夫非局域性过程.分数阶对流扩散模型可以对含水层中溶质的这种运移进行充分而准确的描述.本文在阐明多孔介质溶质反常运移基本问题及其动力学机理基础上,综述了三类分数阶对流扩散模型,即空间分数阶对流扩散模型、时间分数阶对流扩散模型和分布式分数阶对流扩散模型,并详细讨论了分数阶对流扩散模型在地下水溶质反常运移领域的应用前景和挑战.     

城市化背景下建成区扩展及其对河网变化的影响——以苏州市为例

根据苏州快速城市化与水网密布的典型地域特征,利用不同空间分辨率卫星遥感信息,通过标准化处理流程,获取2002～2018年期间多期苏州建成区与水网专题信息,采用垂直类比的定量化方法,在区域和地理空间格网单元的层面,对城市建设用地与河网水系进行空间叠加分析.探讨城市化进程中建成区建设用地与河网水系分布的格局,以及河网的密度、河链数、节点数、连接率和分形维数等特征参数动态变化与相互影响关系.结果 表明:(1)苏州城市空间扩展特征已经从区域中心建成区放射型蔓延向多中心建成区放射型+网络化的蔓延方式改变.(2)苏州河网水系伴随建设用地扩展,密度持续降低,建成区以外的农田植被区河网水系分布格局未发生根本性改变.河网连接率未发生变化,连通性维持稳定,分形维数稍有降低,河网结构复杂性略有下降.(3)河网变化受建成区扩展影响显著.前期各建成区格网单元内水网密度降低空间分布较为均匀,后期主要集中于建成区增量所占比例较低的网格单元即主要发生在建成区边缘扩展区域.本文的方法可为遥感信息在城市生态系统的空间规划决策和遥感尺度效应研究提供科学依据.     

洞庭湖区景观镶嵌结构和分形特征研究

利用1980、1990、2000年三期TM影像,应用遥感、地理信息系统技术和景观生态学相结合的方法研究了洞庭湖区景观镶嵌体的结构和形态特征。结果表明：洞庭湖区景观格局与动态特征以耕地、水域、居住建设用地变动为主;各种景观类型的分维数各不相同,分维数的大小依次是：耕地﹤未利用地﹤建设用地﹤水域﹤林地﹤草地,其中建设用地的分维数最接近于1.5,处于最不稳定状态,草地和林地分维数年际波动不大,处于最稳定的状态,耕地随着时间的推移,分维数不断降低;同一种景观类型的分维数在不同地貌条件下也存在差异,其中耕地、水域和居住建设用地的分维数随海拔增加呈增加趋势,草地和林地的变化则表现为相反,这种差异反映了地貌、地势、区位条件和人类活动对于同一景观类型的斑块形态的影响。     

武汉城市圈城市空间形态特征及其变化

以国家资源环境数据库数据为基础,采用分形维、形状指数和紧凑度等指标,结合GIS分析方法,分析了1990年和2000年武汉市城市圈城市空间形态特征及变化趋势。结果表明,武汉、黄石、荆州等老城市的空间形态分形维较高,形状指数大,城市空间形状的紧凑度较差;而潜江、随州、仙桃等城市分形维相对较低,形状指数较小,城市紧凑度较好。在总体变化趋势上,武汉城市圈城市空间形态不断扩展与蔓延,边界趋向于破碎,城市内部空隙逐渐增多,城市形态轮廓趋于复杂化,城市形状紧凑度逐年下降,城市建设用地效率降低。     

基于聚集分形的江苏省区域旅游空间结构差异分析

旅游系统空间结构是旅游地理学的重要研究方面,而其空间结构差异研究有助于揭示旅游系统的地域分异规律,并为优化旅游空间系统提供理论依据。以江苏省13个地级市国家2A级以上旅游景点为研究对象,运用分形方法对2001年和2010年的空间结构进行聚集维数的测算与分析。结果表明：（1）时间尺度上表现为苏南地区旅游景点的发展模式由点状向面状扩展,空间尺度上表现为从苏北到苏南由点状发展模式向面状发展模式转变;（2）各个城市的旅游景区（点）具有聚集分形特征,且存在3种不同的类型,在相同类型中的各个城市旅游景区（点）聚集维数值在不同区间的变化也存在差异;（3）空间结构上表现为密度从中心旅游景点向周围腹地衰减的规律