赤水河平面形态分形特征无标度区识别方法

发布时间：2021-07-02 15:35

　　以赤水河干流选取的86组弯曲河段为研究对象,应用网格覆盖法测算水边线长度信息维数和河床水上地貌面积信息维数,通过归纳分维"粗算值"的变化规律得出一种无标度区间的识别方法,并对所选弯曲河段平面形态地貌特征进行分析。结果表明:以粗算值"失稳"现象作为判别条件可有效识别分形体无标度区间,且[10,40]为此次信息维数测算的无标度区;所测弯曲河段水边线信息维数区间范围为[0.915 7,1.042 1]、平均值为0.997 9,地貌面积信息维数区间范围为[1.301 3,1.923 0]、平均值为1.676 0,弯曲率值区间范围为[1.025 9,2.651 2]、平均值为1.271 2;赤水河中游、下游河段,水边线信息维数与弯曲率的相关系数依次为0.469和0.644,均为显著性相关,且相关程度逐渐加强,在整个干流地貌面积信息维数与水边线信息维数、弯曲率相关性皆较弱,且与水边线信息维数呈负相关。 

【文章来源】：南水北调与水利科技(中英文). 2020,18(06)北大核心

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

典型弯曲河段（82）粗算分维图

图3 典型弯曲河段（82）粗算分维图无标度区验证。将区间[10,40]应用到全部弯曲河段进行水边线信息维数和地貌面积信息维数的测算，建立Ir-lnr的一元线性回归方程，通过判定系数R2检验方程的拟合程度，进而对此无标度区间的适用性进行验证。经整理，所测86组弯曲河段中有82组弯曲河段的测算数据通过坐标Ir-lnr建立的回归方程拟合程度均较高，判定系数皆大于0.990 0，仅弯曲河段18的水边线信息维数和弯曲河段3、弯曲河段6及弯曲河段8的地貌面积信息维数对应回归方程的拟合程度较低，数据见图5。因此，判定[10,40]为本次信息维数测算的有效无标度区。且由图5可知，自上游至下游其判定系数点位分布趋于收敛，判定系数值逐渐变大，而赤水河干流弯曲河段受地形影响，从上游到下游其大小规模亦逐渐增大，说明相对于上游而言，中下游弯曲河段的大小尺度更适合此无标度区间。

无标度区验证。将区间[10,40]应用到全部弯曲河段进行水边线信息维数和地貌面积信息维数的测算，建立Ir-lnr的一元线性回归方程，通过判定系数R2检验方程的拟合程度，进而对此无标度区间的适用性进行验证。经整理，所测86组弯曲河段中有82组弯曲河段的测算数据通过坐标Ir-lnr建立的回归方程拟合程度均较高，判定系数皆大于0.990 0，仅弯曲河段18的水边线信息维数和弯曲河段3、弯曲河段6及弯曲河段8的地貌面积信息维数对应回归方程的拟合程度较低，数据见图5。因此，判定[10,40]为本次信息维数测算的有效无标度区。且由图5可知，自上游至下游其判定系数点位分布趋于收敛，判定系数值逐渐变大，而赤水河干流弯曲河段受地形影响，从上游到下游其大小规模亦逐渐增大，说明相对于上游而言，中下游弯曲河段的大小尺度更适合此无标度区间。3.1.2 研究区域信息维数分布规律

【参考文献】：
期刊论文
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[7]基于GIS的马莲河流域水系分维研究[J]. 王娜娜,唐庆,陈伟华,羊秀娟.  绿色科技. 2017(18)
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博士论文
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本文编号：3260735