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流域地貌形态特征多重分形算法研究

沈中原 李占斌 李鹏 鲁克新

沈中原, 李占斌, 李鹏, 鲁克新. 流域地貌形态特征多重分形算法研究[J]. 水科学进展, 2009, 20(3): 385-391.
引用本文: 沈中原, 李占斌, 李鹏, 鲁克新. 流域地貌形态特征多重分形算法研究[J]. 水科学进展, 2009, 20(3): 385-391.
SHEN Zhong-yuan, LI Zhan-bin, LI Peng, LU Ke-xin. Multifractal arithmethic for watershed topographic feature[J]. Advances in Water Science, 2009, 20(3): 385-391.
Citation: SHEN Zhong-yuan, LI Zhan-bin, LI Peng, LU Ke-xin. Multifractal arithmethic for watershed topographic feature[J]. Advances in Water Science, 2009, 20(3): 385-391.

流域地貌形态特征多重分形算法研究

基金项目: “十一五”国家科技支撑计划资助项目(2006BAD09B02);国家重点基础研究发展计划(973)资助项目(2007CB407206);西安理工大学优秀博士学位论文基金资助项目(207-210010)
详细信息
    作者简介:

    沈中原(1981- ).男,河南信阳人,博士研究生,主要从事区域土壤侵蚀与水土保持方面的研究.E-mail:ahongyuan@126.com

  • 中图分类号: P931.1

Multifractal arithmethic for watershed topographic feature

Funds: The study is financially supported by the National Key Technologies R&D Progran of China during the 11th Five-year Plan Period(No.2006BAD09B02)and the National Basic Research Program of China(No.2007CB407206).
  • 摘要: 为研究流域地貌形态特征的量化指标,提出基于高程分布概率的多重分形计算模型,结合大理河岔巴沟流域和大堡岔流域DEM数据进行多重分形计算,对流域地貌形态特征多重分形谱的表征意义进行了探讨。结果表明:流域地貌形态特征多重分形谱可以更加敏感、更加全面地对流域地貌形态的总体特征进行描述;多重分形谱的顶点对应简单分形的容量维,多重分形谱的宽度可以定量表征流域表面的起伏程度,多重分形谱的端点维数的差别可以间接地反映流域峰谷数目的比例;流域地貌形态特征多重分形谱能够分层次地刻画流域内部的精细结构,从而更加突出地表现异常局部地貌变化特征;流域地貌形态特征多重分形谱的无标度区间的合理范围,应该确定为DEM像元尺度到流域最大高程值的1.5倍左右最为合适。
  • [1] 张少文,王文圣,丁晶,等.分形理论在水文水资源中的应用[J].水科学进展,2005,16(1):141-146.(ZHANG Shao-wen,WANG Wen-sheng,DING Jing,et al.Application of fractal theory to hydrology and water resources[J].Advances in Water Science,2005,16(1):141-146.(in Chinese))
    [2] 朱永清.李占斌,崔灵周,等.基于GIS流域地貌形态特征分形与计算方法研究[J].武汉大学学报:信息科学版,2005,30 (12):1089-I091.(ZHU Yong-qing,LI Zhan-bin,CUI Ling-zhou,et al.Research on fractal dimension and its calculation method of watershed topographic character] sties based on GIS[J].Geomafics and Information Science of Wuhan University,2005,30(12):1069-1091.(in Chinese))
    [3] 张东辉,张金存,刘方贵.关于水文学中非线性效应的探讨[J].水科学进展,2007,18(5):776-784.(ZHANG Dong-hui,ZHANG Jin-eun,LIU Fang-gaff.Some comments on nonlinear effect in catchment hydrology[J].Advances in Water Science,2007,18(5):776-784.(in Chinese))
    [4] 马宗伟,许有鹏,李嘉峻.河流形态的分维及与洪水关系的探讨[J].水科学进展,2005,16(4):530-534.(MA Zong-wei,XU You-peng,LI Jia-jun.River fractal dimension and the relationship between river fractal dimension and river flood:Case study in the middle and lower course of the Yangtze River[J].Advances in Water Science,2005,16(4):530-534.(in Chinese))
    [5] 汪富泉,曹叔尤,丁晶.河流网络的分形与自组织及其物理机制[J].水科学进展,2002,13(3):368-376.(WANG Fu-quan,CAO Shu-yon,DING jing.Fractal,self-organization and its physical mechanism of fiver net works[J].Advances in Water Science,2002,13(3):368-376.(in Chinese))
    [6] RODRIGUEZ I,MARANI R,RIGON A R.Self-organized fiver basin landscapes:fractal and multifracta characteristics[J].Water Resour Res,1994,30(12):3531-3539.
    [7] 李锰,朱令人,龙海英.不同类型地貌的各向异性分形与多重分形特征研究[J].地球学报,2003,Z4(3):237-242.(LI Meng,ZHU Ling-ren,LONG Hai-ying.On fraetal and multifractal properties for different types of landforms[J].Aeta Geoscientia Sin] ca,2003,24 (3):237-242.(in Chinese))
    [8] 曹汉强,朱光喜,李旭涛,等.多重分形及其在地形特征分析中的应用[J].北京航空航天大学学报,2004,30(12):1182-1185.(CAO Han-qing,ZHU Guang-xi,LI Xu-lao,et al.Multi-fraeal and its appaeaaon in terrain eharaeter analysis[J].Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics,2004,30(12):1182-1185.(in Chinese))
    [9] ROBERTO G,SAMUELE B,LEONARDO P,et al.Lithologie control on the multifractal spectrum of river networks[J].Journal of Hydrology,2006,327:365-375.
    [10] 汤国安,龚健雅,陈正江,等.数字高程模型地形描述精度量化模拟研究[J].测绘学报,2001,30(04):361-365.(TANG Guo-an,GONG Jian-ya,CHEN Zheng-jiang,et al.A simulation on the accuracy of DEM terra in representation[J].Aeta Geodaetiea et Gartograph] ca Sin] ca,2001,30(04):361-365.(in Chinese))
    [11] 成秋明.非线性成矿预测理论:多重分形奇异性.广义自相似性-分形谱系模型与方法[J].中国地质大学学报:地球科学,2006,31(3):337-348.(CHENG Qiu-ming.Singularty-generalized self-simillafi-fractal spectrum models[J].Journal of China University of Ceosciences:Earth Science,2006,31(3):337-348.(in Chinese))
    [12] HALSEY,JENSEN,KADANOFF,et al.Fractal measures and their singularities,the characterization of strange sets[J].Phys Rev,1986,33:1141-1151.
    [13] 孙霞,傅竹西,吴自勤.薄膜生长的多重分形谱的计算[J].计算物理,2001,18(3):247-252.(SUN Xia,FU Zhu-xi,WU Zi-qin.Multifractal calculation of fifth film growth[J].Chinese Journal of Computational Physics,2001,18(3):247-252.(in Chinese))
    [14] 王祖林,周荫清.多重分形谱及其计算[J].北京航空航天大学学报,2000,26(3):256-258.(WANG Zu-lin,ZHOU Yin-qing.Multifractal spectrum and calculation[J].Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics.2000,26(3):256-258.(in Chimese))
    [15] 朱永清,李占斌,鲁克新.地貌形态特征分形信息维数与像元尺度关系研究[J].水利学报,2005,36(3).333-338.(ZHU Yong-qing,U Zhan-bin,LU Ke-xin,et al.Relationship between fractal dimensions of watershed topography characteristics and grid cell size[J].Journal of Hydratdie Engineering,2005,36(3):333-338.(in Chinese))
    [16] 孙霞,吴自勤.规则表面形貌的分形和多重分形描述[J].物理学报,2001,50(11):2126-2130.(SUN Xia,WU Zi-qin.Fraetal and muhifractal descripdon of surface topogrsphy[J].Aeta Physiea Sinica,2001,50(11):2126-2130.(in Chinese))
    [17] 邵元智,钟伟荣,任山,等.纳米团聚生长的多重分形谱[J].物理学报,2005,54(7):3290-3296.(SHAO Ytmn-zhi,ZHONG Wei-rong,REN Shah,et al.Multifraetal spectra of growing clusters in maniacal characterized by small angle x-ray scattering[J].Aeta Physica Sinica,2005,54(7):3290-3296.(in Chinese))
    [18] 于会生,孙霞,罗守福,等.非晶Ni2Cu2P合金化学沉积过程的多重分形谱研究[J].物理学报,2002,51(5):999-1003 (YU Hui-sheng,SUN Xia,LUO Shou-fu,et al.Multifraetal of the deposition process of arnorphous eleetroless Ni-Cu-P alloy[J].Aeta Pbysiet Sinica,2002,51(5):999-1003.(in Chinese))
  • [1] 刘金涛, 王爱花, 韦玉, 程兵峰, 韩小乐.  流域地貌结构因子对径流特征的影响分析 . 水科学进展, 2015, 26(5): 631-638. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2015.05.004
    [2] 孙金华, 陈成, 齐兵强, 秦飞, 朱乾德.  太湖流域雪堰镇氮素流失规律及形态特性 . 水科学进展, 2013, 24(4): 529-536.
    [3] 廖爱民, 刘九夫, 周国良.  1979-2010年中国流域水汽含量变化 . 水科学进展, 2013, 24(5): 626-633.
    [4] 钟亮, 许光祥.  床面粗糙形态的二元分形插值模拟 . 水科学进展, 2011, 22(5): 662-667.
    [5] 芮孝芳, 蒋成煜.  流域水文与地貌特征关系研究的回顾与展望 . 水科学进展, 2010, 21(4): 444-449.
    [6] 刘起方, 马光文, 刘群英, 杨道辉.  梯级水电站优化调度的分形与混沌嵌套搜索算法 . 水科学进展, 2009, 20(2): 197-203.
    [7] 朱磊, 周清, 王康, 杨金忠.  基于多重分形理论的土壤水非均匀流动分析 . 水科学进展, 2009, 20(3): 392-397.
    [8] 李辉, 陈晓玲, 张利华, 李长安.  基于三方向搜索的DEM中洼地处理方法 . 水科学进展, 2009, 20(4): 473-479.
    [9] 谢先红, 崔远来, 蔡学良.  灌区塘堰分布分形描述 . 水科学进展, 2007, 18(6): 858-863.
    [10] 曾思育, 杜鹏飞, 陈吉宁.  流域污染负荷模型的比较研究 . 水科学进展, 2006, 17(1): 108-112.
    [11] 石朋, 芮孝芳.  由SSNs构建流域地貌瞬时单位线的研究 . 水科学进展, 2005, 16(6): 799-803.
    [12] 王浩, 王建华, 秦大庸.  流域水资源合理配置的研究进展与发展方向 . 水科学进展, 2004, 15(1): 123-128.
    [13] 王少平, 俞立中, 许世远.  流域面源集成管理系统的设计与应用 . 水科学进展, 2004, 15(5): 571-575.
    [14] 杨晓华, 陆桂华, 郦建强.  混合加速遗传算法在流域模型参数优化中的应用 . 水科学进展, 2002, 13(3): 340-344.
    [15] 芮孝芳, 石朋.  基于地貌扩散和水动力扩散的流域瞬时单位线研究 . 水科学进展, 2002, 13(4): 439-444.
    [16] 丰华丽, 王超, 朱光灿.  土地利用变化对流域生态需水的影响分析 . 水科学进展, 2002, 13(6): 757-762.
    [17] 龙子泉.  流域防洪效益计算宏观模型 . 水科学进展, 2002, 13(4): 445-449.
    [18] 王慧敏, 徐立中.  流域系统可持续发展分析 . 水科学进展, 2000, 11(2): 165-172.
    [19] 张建云, 何惠.  应用地理信息进行无资料地区流域水文模拟研究 . 水科学进展, 1998, 9(4): 345-350.
    [20] 张国祥.  常用流域水文模型若干问题探讨 . 水科学进展, 1994, 5(3): 248-253.
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出版历程
  • 收稿日期:  2008-09-10
  • 刊出日期:  2009-05-25

流域地貌形态特征多重分形算法研究

    基金项目:  “十一五”国家科技支撑计划资助项目(2006BAD09B02);国家重点基础研究发展计划(973)资助项目(2007CB407206);西安理工大学优秀博士学位论文基金资助项目(207-210010)
    作者简介:

    沈中原(1981- ).男,河南信阳人,博士研究生,主要从事区域土壤侵蚀与水土保持方面的研究.E-mail:ahongyuan@126.com

  • 中图分类号: P931.1

摘要: 为研究流域地貌形态特征的量化指标,提出基于高程分布概率的多重分形计算模型,结合大理河岔巴沟流域和大堡岔流域DEM数据进行多重分形计算,对流域地貌形态特征多重分形谱的表征意义进行了探讨。结果表明:流域地貌形态特征多重分形谱可以更加敏感、更加全面地对流域地貌形态的总体特征进行描述;多重分形谱的顶点对应简单分形的容量维,多重分形谱的宽度可以定量表征流域表面的起伏程度,多重分形谱的端点维数的差别可以间接地反映流域峰谷数目的比例;流域地貌形态特征多重分形谱能够分层次地刻画流域内部的精细结构,从而更加突出地表现异常局部地貌变化特征;流域地貌形态特征多重分形谱的无标度区间的合理范围,应该确定为DEM像元尺度到流域最大高程值的1.5倍左右最为合适。

English Abstract

沈中原, 李占斌, 李鹏, 鲁克新. 流域地貌形态特征多重分形算法研究[J]. 水科学进展, 2009, 20(3): 385-391.
引用本文: 沈中原, 李占斌, 李鹏, 鲁克新. 流域地貌形态特征多重分形算法研究[J]. 水科学进展, 2009, 20(3): 385-391.
SHEN Zhong-yuan, LI Zhan-bin, LI Peng, LU Ke-xin. Multifractal arithmethic for watershed topographic feature[J]. Advances in Water Science, 2009, 20(3): 385-391.
Citation: SHEN Zhong-yuan, LI Zhan-bin, LI Peng, LU Ke-xin. Multifractal arithmethic for watershed topographic feature[J]. Advances in Water Science, 2009, 20(3): 385-391.
参考文献 (18)

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