长江河道分形与流域构造特征的关系

河道的自组织结构具有典型的重分形 ,传统的长度法难以揭示河道形态变化的局域特征 ,本文提出了连续迭移长度法 ,将河道沿着伸展方向依据其特征尺度划分为一系列节点 ,若干个节点组成一个区间 ,按区间计算分维数值 ,并使区间按节点连续重迭偏移 ,取得全河道分形维数的离散点值 .试验表明 ,用连续迭移长度法获得的长江河道分维数的变化特征与中国陆域的构造演化、地理。

基于三维IFS分形插值的DEM重构算法

研究了基于三维迭代函数系统分形插值的数字高程模型(DEM)重构问题.对于矩形剖分,提出了具有明确几何解释的简洁迭代格式,生成连续三维分形插值函数;采用多分辨率快速递推算法代替通常费时的迭代生成过程,使得分形生成的时间大大加快.算法的特征具备明显的几何意义和重构时的低计算复杂度,有利于三维分形插值的实际应用.DEM重构的实验结果表明了算法的有效性.

基于分形理论的高速铁路高架桥接触网系统雷击空间电场研究

雷击高速铁路高架桥接触网系统的空间电场研究是高速铁路防雷研究的基础。本文采用有限差分法和超松弛迭代法计算雷击高速铁路高架桥接触网系统的空间电场,结合雷电先导分形发展的统计特性和跃变判据确定出相应的模型参数,建立并验证了雷击高速铁路高架桥接触网系统的雷电先导分形模型。通过该模型的仿真,得到接触线和AF线有无工作电压、不同高架桥高度和不同雷电流幅值3种情况下的雷电跃变前一瞬间的空间电场。分析结果得出:接触线和AF线的工作电压、高架桥高度和雷电流幅值均会影响该空间电场的分布,雷电流幅值还会影响该空间电场的数量级大小。

基于割线法和逃逸时间算法实现分形图形

介绍了一种运用割线法在复数范围内进行反复迭代运算求根,然后根据求根的结果绘制分形图形的方法,绘制出的分形图优美而玄妙,几何意义明显.在此基础上加入逃逸时间算法的思想,绘制出了次数更高、根值更加复杂的分形图形,进一步扩展了它的使用范围.

真彩色IFS吸引子的计算机构造

阐述了迭代函数系(iteratedfunctionsystem,IFS)理论,给出了构造IFS吸引子的随机迭代算法.将彩色空间与IFS理论相结合,提出了ΦΩΨ-IFS(ΦΩΨ表示RGB、CMY、YIQ、HSV或HLS)模型,并利用计算机构造了一系列二维、三维ΦΩΨ-IFS吸引子(即真彩色IFS吸引子),讨论了ΦΩΨ-IFS吸引子的几何变换和色彩修正.研究表明:调整ΦΩΨ-IFS的参数,既可改变吸引子的结构,也可改变吸引子的色彩,因此ΦΩΨ-IFS吸引子可更有效地模拟自然景观.

Hurst指数估计法的比较和研究

针对时间序列的Hurst指数的估计方法的问题,目前国内外已经提出了R/S,DAF,绝对值法,周期图法等多种方法。但上述方法都会对Hurst指数的估计值产生易误解和不一致的结果。针对这个问题,通过对R/S分析法,小波分析法,迭代估计算法和Whittle法的描述,进行数值模拟来说明这些方法所得Hurst指数估计值的误差,通过比较能够得出Whittle法是一种具有更高精度和更好稳定性的方法。

三维IFS分形插值逆问题的局部迭代算法

研究了三维IFS分形插值逆问题及其在三维曲面重建中的应用.采用具几何意义的简洁迭代格式,简化了压缩变换组中使用的分形参数和计算环节;提出了一种局部迭代算法,解决了利用拼帖定理确定分形参数时出现的无法分离求解问题,可以逐步收敛到最优解.针对三维地表重建的实验结果表明,该算法在重建质量和计算时间上有很好的实用性.

基于RMD法的农业土壤表面三维重构与分析

[目的]土壤表面模型是分析土壤与车辆耦合作用的基础,为获取相对逼真的土壤表面模型,本文改进并分析了一种表面插值重构方法。[方法]首先利用不平度测试仪获取3种农业土壤的三维数字高程数据,使用一定的剔除率对原土壤高程数据进行剔除,得到3组剔后数据,求出剔后数据中各行、各列2D数据的Hurst指数,并应用于随机中点位移法过程参数的求解中。改进随机中点位移法,使用此法对剔后数据进行一次和二次分形插值重构,求解并分析3种土壤原始测量数据及重构前和重构后数据的平均值、峰度系数、相对误差、分形维数和RMS高度,同时,也使用传统的随机中点位移法和迭代函数法对3种土壤的剔后数据进行分形插值,并与改进随机中点位移法进行对比分析。[结果]改进的随机中点位移法是一种高效、稳定的分形插值方法,使用此法对矩形区域高程数据进行的插值重构能使重构后的数据在分形计盒维数、平均值及峰度系数方面与原数据之间的误差基本保持在5%以内,说明使用改进的随机中点位移法重构后能较好保持原数据的特性。[结论]该研究为进一步分析土壤与轮胎耦合作用提供了精细和高效的土壤表面模型建立方法。

床面粗糙形态的二元分形插值模拟

针对床面粗糙形态具有自相似性的特点,应用二元分形插值迭代函数系统,对床面粗糙形态进行了分形插值模拟,模拟中分形插值邻域Ak根据Kriging空间插值方法的变异函数球状模型确定,垂直比例因子sm,n通过基于插值点数据的多元统计分析确定。结果表明:分形插值重构的床面粗糙形态与原床面形态的相似程度将随着插值点信息量ic的增加而提高,且ic仅需达到某一较小值(如ic≥0.0625),得到的床面粗糙形态即可具有较高的逼真度,其分维数也与理论值接近。因此,在测量数据不足的情况下,采用二元分形插值模拟方法可获得逼真度较高的精细床面粗糙形态。

求解非线性方程组的混沌分形方法

混沌分形是动力系统普遍出现的一种现象,牛顿-拉夫森NR(Newton-Raphson)方法是重要的一维及多维迭代技术,其迭代本身对初始点非常敏感,该敏感区是牛顿-拉夫森法所构成的非线性离散动力系统Julia集,在Julia集中迭代函数会呈现出混沌分形现象,提出了一种寻找牛顿-拉夫森函数的Julia点的求解方法,利用非线性离散动力系统在其Julia集出现混沌分形现象的特点,提出了一种基于牛顿-拉夫森法的非线性方程组求解的新方法,计算实例表明了该方法的有效性和正确性。

庞西垌地区地球化学异常圈定方法讨论

庞西垌地区位于钦杭成矿带南段,是主要的贵金属、有色金属成矿区。区内构造复杂,岩浆活动频繁。基于庞西垌地区水系沉积物测量数据,以Au、Ag元素含量为例,分别利用传统统计学方法、趋势面法和分形方法计算其异常下限值,并圈定地球化学异常。通过对3种方法计算过程及应用效果的对比,分析了3种方法应用于本研究区的效果,进而揭示了复杂地质背景下,最适用于圈定地球化学异常的方法。

分形植物的模拟仿真及其分形维数的研究

基于分形物整体与局部的自相似性与自复制性的特征,采用随机线性迭代函数算法,利用计算软件mathematica 7.0成功模拟了蕨叶和分形树的生成过程;另外还采用计盒数法,通过软件编程分别计算出蕨叶和分形树的分形维数分别为1.45和1.52,所得结果与在二维空间中分形物体的分形维数在1～2之间的结论相一致.

高速铁路高架桥接触网系统上行先导起始研究

高速铁路高架桥接触网系统上行先导起始研究是高速铁路防雷研究的基础。结合雷电先导分形发展理论,建立雷击高速铁路高架桥接触网系统的雷电先导分形数值计算模型。利用该模型进行多次仿真,分别得到不同的接触网系统工作电压、高架桥高度、雷电流幅值、雷电先导起始位置下雷击过程中AF线和承力索表面场强的最大值。分析结果表明:4个因素均对各导线表面场强产生不同程度的影响,但在雷电先导跃变前,各导线表面场强的最大值均达不到上行先导起始条件,即高速铁路高架桥接触网系统在雷电先导跃变前不易产生上行先导。结果可为今后高速铁路防雷研究提供一定理论基础。

分形图像编码的矩阵表示和收敛性分析

分形解码迭代过程的收敛是保证解码正确实现的条件 ,要研究迭代过程的收敛性首先要把分形编码中的映射用矩阵来表示出来 .本文针对Jacqain的分块算法给出了数字灰度图像分形编码的矩阵表示 。

一种改进的分形图像的压缩方法及其软件实现

为了提高分形图像压缩方法的效果,采用分割迭代函数系统方法,融合进化算法和四叉树方法,并使用C/C++语言,实现了分形图像压缩程序.程序运行结果表明,该方法能够提高图像压缩的质量和速度.

机构综合的牛顿混沌迭代方法研究

工程中的许多问题都可以转化为非线性方程组的求解问题,牛顿迭代法是重要的一维及多维的迭代技术,其迭代本身对初始点非常敏感,该敏感区是牛顿迭代法所构成的非线性离散动力系统Ju lia集,提出了用排斥二周期点寻找牛顿迭代函数的Ju lia点的求解方法,利用非线性离散系统在其Ju ilia集出现混沌分形现象的特点,首次提出了基于混沌的牛顿迭代的非线性方程组求解新方法。对平面曲柄—滑块机构综合进行了研究,算例表明该方法的正确性与有效性。

基于迭代分形法的大气波前仿真

大口径望远镜受大气湍流的影响,光学分辨率远远小于其自身光路所决定的衍射极限。为了相应的自适应光学系统设计,首先有必要对大气波动进行仿真以提供环境数据。通常的大气波前仿真方法需要通过计算结构函数,得到功率谱函数,进而得到仿真波前,但该方法存在计算速度慢,中间变量存储空间大的问题,给大口径望远镜或者长时间仿真带来很大不便。介绍了一种可行的基于迭代分形法的波前仿真方法,复杂度达到O(N),可以大大提高波前仿真的速度。

分形图象学的发展

简述分形几何基本概念及其在图象领域中的应用，包括随机分形模型、混沌动态系统中的分形及迭代函数系统分形模型及其典型应用．

基于重根牛顿迭代法和比较算法实现的分形图形的研究

介绍了一种运用重根牛顿迭代法在复数范围内进行反复迭代运算求根,然后根据求根的结果采用比较的方法绘制分形图形的算法,并从数学上验证了算法的几何意义。绘制出的分形图优美而玄妙,几何意义明显。同时该算法可以绘制出高次数根值复杂的分形图形。

钢纤维混凝土压力与体积应变关系的分形计算方法

为研究钢纤维混凝土在压力作用下与体积应变之间的关系,采用分形理论中的分形插值方法,对压力—应变关系进行了计算,导出了压力与体积应变关系曲线的迭代函数系统IFS(iterated function system)。结合钢纤维混凝土材料的试验数据,计算了3种钢纤维混凝土材料与素混凝土的IFS的参数,得出了IFS的吸引子,即最终迭代得到的压力与体积应变关系曲线。试验中所有数据点均落在该曲线上,能够更为真实地反映压力与体积应变的关系。