分形理论在降雨研究中的应用

运用分形理论的盒子维数原理,对湖北荆州市的多年月降水进行了分形研究,同时研究了降雨量门限值、分形维数、降雨量之间的关系.结果表明,利用维数的大小可以衡量流域降雨的丰枯特征.     

乌梁素海水质富营养化评价及其年季动态变化特征

运用均匀随机数以富营养化等级评价标准产生建模样本和验证样本，利用实码加速遗传算法(RAGA)优化Sheperd水质评价模型中的参数，建立了Sheperd-RAGA富营养化等级评价模型，据此计算了乌梁素海1996-2003年夏初、仲夏、秋末3个时点的富营养化等级，在此基础上分析了乌梁素海富营养化等级的年季动态变化特征以及与富营养化主控因子之间的影响关系。     

分形理论在生态水文学中的应用综述

在系统评述分形理论在生态水文学领域的应用研究现状的基础上,指出目前应用中存在着将分形维数作为复杂系统的惟一刻画显得过于单一,对研究对象的内在规律性的分析不够深入,对植物与水的关系之间的分形机理还未进行深入研究,对生态水文学研究的核心问题水循环过程与生态过程的相互作用机理的分形研究还比较薄弱等问题,并对分形理论在生态水文学领域的应用前景进行了展望.     

分形理论在城市给水管网布置中的应用

通过对分形理论和给水管网特点的研究,建立了一种新的定量描述给水管网空间分布状态的评价指标--管网覆盖度和管网覆盖深度。采用盒计数法计算给水管网规划布置的分形维数,将给水管网的规划布置由定性分析改为定量分析,从而为给水管网的定线和布局做出合理的指导,使给水管网的平面布置更加科学可靠。     

分形理论在达州市达川区滑坡灾害研究中的应用

分析诱发滑坡灾害的原因是一项较为复杂的过程。针对四川省达州市达川区各种自然因素开展研究,通过GIS软件的分析功能,得到研究区395个滑坡灾害点与各个影响因素的叠加图。利用分形分维理论中的盒维数法研究达川区滑坡灾害点空间分布的分形特征,并对统计结果进行分析。研究成果显示:达川区滑坡灾害点空间分布分维值为1. 011 9,相关系数为0. 956 4,具有较高的自相关性;按各自然因素分区统计,滑坡灾害点与深丘、低山地区,年均降水量介于1 050～1 250 mm以及植被覆盖度介于30%～60%之间的区域分形相关性都较强。因此,采用分维值划分滑坡灾害易发程度,可以更直观地描述各影响因子对滑坡灾害点影响程度并得到潜在灾害危险性分区示意图,可以为滑坡灾害的有效治理提供可视化数据支撑。     

关于分形理论及其在岩石断裂中的应用

介绍了相关分形几何的发展历程，归纳了分形理论中所涉及的数学基础及研究方法，阐述了应用于岩土工程中的分形损伤和分形断裂理论，以及分形理论(力学)在相关岩土工程中的应用。     

分形理论在水文过程形态特征分析中的应用

介绍了逐步引起许多学科关注的分形理论，并运用此理论研究了长江汉口站4个大洪水年份的逐日平均水位、流量过程线形态特征。 运用分形理论中的分维数D和引入的形状因子a来描述水文过程线形态特征，并分析了各大洪水年份上述特征的差异，相信对水文过程线形态特征的认识提供了更多有意义的信息。     

集对分析法在湖泊水质富营养化评价中的应用

在集对分析原理的基础上,结合水质富营养化评价特点,提出了基于5元联系度的集对分析方法.将集对分析理论中的3元联系度拓展到5元联系度,综合考虑事物的确定和不确定因素,在对水质富营养化进行综合评价时,分别把水质富营养化的分类等级和水样质量指标作为集对,求得与各个水样的联系度,实现对水样水质的等级评价和水样质量排序.研究结果表明:该方法简便、通用,计算结果较为客观和稳定,可为水质富营养化综合评价提供新的有效方法.     

综合水质标识指数法在公园湖泊水质评价中的应用

2011年8月对上海市12个公园中的13个湖泊水体进行了调查。对综合水质指数中各单因子水质标识指数的权重进行了改进与选择,根据调查资料,采用综合水质标识指数法对被调查水体的水质状况及营养状态进行了评价,用评分法和综合营养状态指数法验证了综合水质标识指数法应用于湖泊富营养化评价中的合理性。结果表明:所调查的湖泊中,仅有15.4%的公园湖泊综合水质达到水环境功能区要求,处于富营养化状态的公园湖泊占53.8%,湖泊中TN和CODCr污染最严重,综合水质标识指数法简便易用,能全面反映水质状况,评价结果科学合理,适合在公园湖泊富营养化评价中推广使用。     

分形理论在泥沙研究中的应用概述

论述了分形理论在泥沙研究中的应用,主要包括:泥沙颗粒物特性,群体泥沙组成及其沉积物排列方式,细颗粒泥沙絮凝体结构以及河流几何形态等;概括了当前在应用中的特点:促进学科交叉,形成新的研究领域;活跃传统思想,提供新的研究方法;同时指出值得注意的问题:分形算法的统一和规范,明确各研究对象分形维数物理意义并用于解决实际问题.     

三次样条插值方法在太湖水质评价中的应用

采用三次样条插值方法对全太湖代表性水质指标和反映富营养化、藻类密度的指标进行线性插值,绘制太湖主要水质指标浓度空间变化图,直观反映了太湖水质总体状况和空间分布特征,较好地解决了监测站点密度不够的问题。虽然评价结果在水质变化较大的局部湖区存在一定误差,但该方法对于大面积湖泊水质评价工作具有借鉴价值。     

鄱阳湖水质状况分析与评价

鄱阳湖是我国最大的淡水湖,其水质现状为人们普遍关心的问题。通过对1980年1月至1988年12月水质资料的搜集整理,对鄱阳湖水质的时空分布规律进行分析。作出的结论是:鄱阳湖虽已受到污染,但其水质总体情况尚属良好,在全国淡水湖泊中属最好的湖泊之一,应予特别珍惜、保护。     

属性识别理论在黄前水库水质评价中的应用

本文根据属性识别理论,探讨了水库水质的综合评价模型,应用此模型对黄前水库的水质进行评价,结果与灰色关联度法基本相同,比较符合实际情况。同时该方法简单、易懂,更适合于有标准的系统质量评价问题。     

滇池水质状况综合评价及变化趋势分析

滇池是国家进行重点环境治理的河湖之一。在对滇池8个监测点采样监测的基础上,评价了2010年滇池水质现状。用均值型综合污染指数法对各监测点主要污染项目作了水体污染程度评价。以2001~2010年监测资料为基础,选取影响滇池水质的主要指标：氨氮、总氮、高锰酸盐指数、5 d生化需氧量、总磷,采用季节性Kendall检验法进行水质变化趋势分析。结果表明,各监测站点水质均为劣Ⅴ类,其中氨氮、总磷污染严重,总氮、5 d生化需氧量指标趋于恶化,高锰酸盐指数无明显变化趋势。     

遥感与分形理论在确定水利工程生态环境影响评价范围中的应用

以观音堂水利工程为例,采用遥感技术和分形理论,初步构建了定量评价水利工程建设区陆面生态环境影响评价范围的基本框架。应用遥感影像数据进行解译,归类得到建设区各类生态环境影响模地,经生态优势度计算得出观音堂水利工程建设区林地拼块的优势度高达88.11%,通程度也高(Td=86.51%,Tf=92.30%),是生态质量受影响的控制性绝对优势组分;生态系统分形规律的标区明显,形成了一个相对孤立的生态系统。依据主要生态影响及其变化程度,确定该工程生态环境影响评价范围的面积为67.4 km2。     

基于ArcGIS的乌梁素海水质及富营养化评价

采用2009年乌梁素海观测数据,运用泛克里格插值法,分析了乌梁素海水质参数时空分布特征及叶绿素a与氮、磷浓度间的相关关系,在此基础上,利用ArcGIS软件的空间分析模块定量分析了乌梁素海水质现状和富营养化程度。结果表明:氮、磷营养盐具有明显的时空变异性,叶绿素a在空间上与氮、磷营养盐具有相似的分布特征,整体呈北高南低、西高东低、入口高出口低的趋势;叶绿素a与总氮、总磷存在显著相关关系;高中营养和富营养型水域面积为232km2,占湖泊总面积的82%;没有贫营养型水域,大部分水域处于富营养化状态,程度由北向南递减,入口附近富营养化程度最高。     

分形理论在洪水分期研究中的应用

分析水文现象的非线性、随机性和确定性、相似性,以一定尺度范围内(如年内季节间)洪水表现出的自相似性和分形特性,作为应用分形理论的论据.探讨用分形理论进行洪水分期的方法,给出了按时间尺度容量维和空间尺度相似维计算相应分维数的具体算法.以漳河水库历年汛期日最大流量为系列样本进行研究,结果表明,无论是用容量维数算法还是用相似维数算法,划分的洪水分期一致,且与经验统计方法划分的洪水分期一致,但分形方法比经验统计方法进行洪水分期具有定量和客观、计算简便的明显优点,有利于在生产实际中推广应用.     

博斯腾湖水质评价的属性识别模型

根据博斯腾湖水质资料,应用属性识别模型进行博斯腾湖的水质评价,结果表明博斯腾湖水质基本良好,影响湖泊水质的主要原因是农田排水,有排水口的区域水质较差,没有排水口的湖区水质均为良好。     

基于分形理论的区域水资源系统脆弱性评价

根据资料获取的难易程度以及指标的科学性、可比性、全面性和动态性等原则,构建了区域水资源系统脆弱性评价指标体系,并对河北省水资源系统的脆弱性进行了评价。结果表明,在实施南水北调工程、强化本地节水措施力度、努力保证生态环境用水的条件下,2000~2030年河北省水资源系统的脆弱性程度将逐步改善。