滇池水华分形结构动态研究

采用MODIS-NDVI数据,运用CART分枝树法将滇池水体分成富集区、过渡区和水面,依据分形理论对滇池水域不同分区微景观镶嵌体的分维数进行计算,揭示其分维特征,结果表明:滇池水体微景观镶嵌体具有统计意义上的自相似性,是一种随机分形结构,微景观的分维值越大,其形态越复杂,反之越简单.滇池99.7%面积属于富营养区,滇池...     

基于关联维的事故时间序列分形特征分析

根据我国"十五"期间事故统计数据,构造了一个事故时间序列;基于相空间重构理论,对事故序列进行了相空间重构,应用G-P算法,对事故时间序列的分形特征进行了研究,计算得出事故时间序列的关联维数。研究结果表明:当嵌入维数达到8以后,该事故动力学系统具有稳定的关联维数4.7,说明至少有5个因子在影响着事故时间序列的动态变化,并且该系统的有效自由度为8。本研究对建立事故时间序列的预测模型有较大的参考价值。     

云南省近500年旱涝灾害时间序列的分形研究

根据云南省近500年的旱涝灾害时间分布序列,应用R/S分析,预测了未来旱涝灾害的发生时间,但预测时间尺度不同,结果也不同,因此仅从旱涝灾害发生的时间序列本身来预测,需确定其能够预测的时间范围;应用Smalley算法分别对云南省干旱和洪涝灾害的时间序列特征进行分析,干旱年发生时间序列的分形维数为0.5498,洪涝年发生时间序列的分形维数为0.4923,具有明显的分形特征,均小于Cantor集合的0.6309,可见云南省旱涝灾害发生的自组织程度可能会提高。分形研究的结果反映的仅是云南省近500年旱涝灾害时间序列的平均状况,由于旱涝灾害的分布具有空间差异,因此需分别研究不同程度灾害区旱涝时间序列的分形及多重分形特征。     

基于分形理论与模拟退火算法的安全投资预测

在研究安全投资规律及影响因素的复杂性、不确定性的基础上,提出基于分形理论与模拟退火算法的安全投资预测新方法。该方法首先运用重标极差法分析了安全投资时间序列预测的可行性,然后利用模拟退火算法并结合对原始数据的一系列变换求解满足预测误差精度的平移量,得到安全投资时间序列的分形维数,最后根据分形统计模型可以预测出下一时间单位的安全投资。通过实例证明该方法的可行性和有效性,提高了决策过程的科学性,对企业制定未来安全投资总量具有借鉴作用。     

一维修正弹任务可靠度的序贯截尾检验方法

目的 研究并提出一种基于序贯截尾检验方法的任务可靠度评定方法.方法 将序贯截尾检验方法引入一维修正弹任务可靠度评定过程中,建立检验方法数学描述模型,并结合工程实例,综合应用Monte-Carlo法,给出数值算例和任务可靠度检验方案,验证方法的有效性和可行性.结果 与二项式经典假设检验方法(所需试验样本量N=54)相比,...     

Flocculation model of cohesive sediment using variable fractal dimension

A new flocculation model using variable fractal dimension is proposed and validated with several experimental data and an existing model. The proposed model consists of two processes: aggregation and breakup due to flow turbulence. For aggregation process, the aggregate structure is considered to have the characteristic of self-similarity, the main concept of fractal theory. Under this assumption, a variable fractal dimension instead of a fixed one adopted by previous studies is utilized here for general cohesive sediment transport. For breakup, similar concept is adopted in a more empirical manner because breakup is too abrupt to entirely apply the concept of variable fractal dimension. By a linear combination of the formulations for aggregation and breakup processes, a flocculation model which can describe the temporal evolution of floc size is obtained. Flocculation model using variable fractal dimension is capable of predicting equilibrium floc size when compared with several experimental data sets using different types of mud provided that empirical coefficients are calibrated. Through model-data comparison with Manning and Dyer (Marine Geology 160:147–170, 1999), it is also clear that some of the empirical coefficients may depend on sediment concentration. Model results for the temporal evolution of floc size are less satisfactory, despite model results shows a more smooth “S-curve” for the temporal evolution of floc size as compared with the previous model using fixed fractal dimension. The proposed model is limited to mono-size of primary particle and dilute flow condition. These other features shall be investigated as future work.     

PFU微型生物群落监测中异养性指数的应用研究及其分形分析

对常德和汉江的异养性指数(HI)进行了分形分析,表明异养性指数在二维空间分布具有自相似性.异养性指数数据点与化学综合污染指数(P)数据点在双对数坐标中分段拟合时,当常德和汉江的LogP分别小于0 602和0 493时,常德和汉江的分形维数分别为0 39332和0 74110;当常德和汉江的LogP大于0 602和0 493时,常德和汉江的分形维数分别为0 30678和0 27239.拐点的出现表明异养性指数的变化在两个尺度域内遵从着不同的规律.拐点尺度以前,分维数较高,表明群落组成复杂,群落所受污染压迫较小.拐点以后,分维数较低,表明群落组成逐渐简单,群落所受的污染压迫较大.因此对异养性指数的分形研究,可以较好的反映微型生物群落在受到不同的污染压迫时,群落组成从复杂到简单演替过程中的动力学过程.另外,在水质微型生物群落监测方法(PFU)的4个生物参数中,除异养性指数外,其它3个参数都要求有原生动物分类基础,在显微镜下用活体鉴定种类,要求仔细观察,不能遗漏种类,对分析人员的技能要求高.但异养性指数(HI)靠仪器测定,易于掌握.     

真三轴加卸载煤样声发射长程相关性特征

为模拟井下应力条件,设计固定轴压卸围压试验,得到煤样破裂过程的声发射结果,并计算不同初始围压及不同卸载速率条件下声发射时间序列的长程相关性特征,以期对煤岩体的破裂做出预警。研究结果表明:不同初始围压及不同卸载速率下声发射实验结果类似,根据声发射累计计数可将声发射变化过程分为线性增长期、平静期以及指数增长期,可以很好地反应煤样的破裂过程;随初始围压和卸载速率的增大,声发射时间序列的Hurst指数随之增大,正相关性增强;Hurst指数与分形维数的动态变化与煤样的失稳破裂过程良好对应,且不同初始围压及卸载速率下,Hurst指数与分形维数的动态变化规律类似,说明其声发射时间序列的宏观产生机制具有内在统一性,可将接近破裂荷载时Hurst指数的增大与分形维数的减小作为煤样失稳破裂的前兆信息。     

聚合氯化铁-腐殖酸(PFC-HA)冷冻干燥絮体的表面与孔分形研究

采用低温急速冷冻-真空干燥技术制备了PFC-HA絮体的粉末样品,研究了这些样品的物理与分形特征.结果表明,PFC-HA絮体具有晶体结构,SEM图象中有方块状形体;絮体主要组成元素为C、O、Fe,所含的特征官能团保留了絮体组成原料的一些特征;絮体的干燥样品的BET比表面积为51～92 m2·g-1,BJH累积吸附孔体积为0.0638～0.108 cm3·g-1,BJH脱附平均孔径为3.53～4.60nm,PSD峰值对应孔径3.9nm(4#样品还有另外一个PSD峰值53.2nm).PFC-HA絮体的干燥样品具有自相似性的粗糙表面,呈现多尺度分形特征;图象法确定的表面分形维数Ds值远低于N2吸附/脱附等温线法确定的结果,分别为2.14～2.22、2.90～2.96;前者的分形尺度大约处于23～390nm之间,主要属于絮体干燥样品的外表面尺度,后者的分形特征尺度区间的下限大约为0.2nm,属于孔表面尺度,因此,PFC-HA絮体干燥样品的表面粗糙度主要集中于孔表面.另外,对同一絮体,N2吸附法和脱附法确定的孔表面分形维数基本相同.通过热力学模型计算出的4#样品的Ds值接近于FHH理论计算出的结果,但分形尺度的区间变小了.     

澳门地区PM_(10)粒度分布的分形特征研究

采集澳门地区不同区域大气PM10样品,根据单颗粒图像分析方法分析了PM10的粒径分布,计算了各采样点PM10粒度分布的分形维数,分析讨论了PM10粒度分布分形维数的变化与粒度分布的关系,分析了粒度分布分形维数表征的澳门大气PM10不同采样点、不同季节的粒度整体分布及其影响因素之间的关系。结果表明,澳门地区PM10粒度分布的分形维数在2.05~3.95之间,夏季PM10的粒度分布分形维数(2.88)大于冬季(2.63),表明夏季PM10的粒度普遍较冬季的细。同一季节不同区域大气PM10的粒度也有较大变化,夏季时,澳门岛的总体颗粒物、矿物颗粒和烟尘颗粒物的分形维数较氹仔岛的偏大,即澳门岛的颗粒物比氹仔岛偏细,而冬季则相反,冬季时,澳门岛的总体颗粒物、矿物颗粒和烟尘颗粒物的分形维数较氹仔岛的偏小。