晋中市农业人口分布的分形研究

本文运用分形理论,以山西省晋中市为研究区域,结合统计分析和GIS技术,测算了其农业人口分形维数的盒子维数和关联维数,讨论了晋中市内各县市的农业人口分布的分形特征和分形规律。结果表明,农业人口分布呈现了自然科学所特有的分形特征———人口分形;不同地域人口分布情况直接受当地地形地貌的影响。     

基于乡(镇、区)尺度的平原区农村居民点分形特征及布局优化研究 ——以河北省深州市为例

剖析平原区农村居民点的分布特征,合理确定农村居民点布局优化方向,可为新农村建设过程中平原区村庄整治和布局调整提供指导。应用分形理论,结合地理信息系统(GIS)空间分析和SPSS统计分析,以典型平原区河北省深州市为例,通过测算2009、2015年农村居民点集聚维数、Zipf维数、边界维数和稳定性指数,分析乡镇尺度下农村居民点的分形特征并提出农村居民点布局优化方案。结果表明,(1)全市农村居民点空间结构集聚效应显著,集聚维数达1.165 5。(2)各乡镇农村居民点规模分布集中、分散几近各半,其中9个乡镇农村居民点Zipf维数下降,分布趋于集中;7个乡镇农村居民点Zipf维数上升,分布趋于分散;2乡镇Zipf维数基本不变,分布趋于均衡。(3)各乡镇农村居民点形态呈现复杂且不稳定趋势的占多数,其中11个乡镇农村居民点边界维数上升,稳定性指数下降,空间形态更复杂且呈扩张不稳定趋势;6个乡镇农村居民点与其相反;1个乡边界维数和稳定性指数未发生变化,空间形态相对稳定。(4)基于各乡镇农村居民点分形特征,提出了稳步城镇化型、快速城镇化型、加速集约化型和特色产业化型4种模式下的农村居民点布局优化方案。     

不同稳定性群落下飞机草种群格局的分形特征

为揭示桂西南喀斯特区域不同群落的稳定性对飞机草种群入侵、定居、生存和发展能力的影响,笔者运用分形理论中的计盒维数和信息维数研究了不同稳定性群落下飞机草种群的格局分形特征。结果表明,不同稳定性群落的飞机草种群格局分形特征不同。稳定性强的群落飞机草分布格局计盒维数和信息维数均较小,种群占据空间的能力较弱;稳定性中等的群落飞机草的格局分形特征存在计盒维数较大和较小2种情况,反映了飞机草在剧烈的种间竞争中所处的地位强弱状况,信息维数较小则说明飞机草种群聚集强度较弱,个体分布均匀;稳定性差的群落飞机草格局计盒维数较大,飞机草种群空间占据能力较强,信息维数存在较大和较小2种情况则隐含飞机草种群聚集强度随着群落的演替发展而变小。     

毛竹林地上生物量与胸径的分形关系

竹林是中国亚热带地区的特殊林分,具有巨大的生物量和碳储量,在区域生态系统中占有重要的地位。以毛竹Phyllostachys edulis为例,利用分形理论研究了毛竹地上生物量与胸径的分形关系。研究结果表明:毛竹地上生物量与胸径存在分形特征,在生物量空间分布和累积上符合自相似特性,分形维数越大,生物量空间增加越快,且按指数函数规律增长,空间增长率为1.047 9;在年龄动态方面,分形维数定量描述了不同度数毛竹生物量在空间上动态平衡关系,1度、2度和3度毛竹地上生物量在空间分布和累积上没有差异,基本上遵循分形维数为1.93的规律,接近按2维数方式的变化。图3表1参19     

香料植物桂花野生种群分布格局的分形分析

采用分形理论中的计盒维数、信息维数和关联维数对长汀县石峰寨桂花野生种群分布格局的多尺度分布规律进行比较分析.结果表明,桂花野生种群的分布格局具有分形特征,其计盒维数为0.8622～1.0058,信息维数为0.8670～0.9849,关联维数为1.0037～1.0757.桂花种群的计盒维数、信息维数、关联维数相差不大,表明该种群的分布格局强度相对复杂,局域空间占据较强,具有集聚分布的趋势.     

黄土高原不同生境土壤结构体分形维数研究

【目的】研究不同生境条件下土壤结构体分形维数及其与主要土壤特性的关系。【方法】根据植被和土壤类型,从黄土高原不同地域分别采集22个0~20 cm土层土壤样品,利用干筛法测定其结构体组成,分析土壤结构体分形维数及其影响因子。【结果】黄土高原22个土壤样品结构体的分形维数为2.267~2.843。土壤类型不同,其土壤结构体的分形维数具有明显的差异,分形维数表现为干润砂质新成土>黄土正常新成土>简育干润均腐土>土垫旱耕人为土。回归分析发现,土壤结构体分形维数与土壤有机质、全氮含量具有极显著的负相关关系,相关系数分别为-0.591 9和-0.640 7(n=22)。对黄土正常新成土,除5~10 mm结构体外,土壤结构体分形维数与各粒径含量均呈现出明显的线性关系,正负相关性以0.25 mm为界,即其分形维数与>0.25 mm的结构体含量呈负相关,与<0.25 mm的结构体含量呈正相关。多元线性回归分析表明,结构体分形维数与0~0.25,1~2,2~5,5~10 mm结构体含量的偏相关关系达到显著水平,而与0.25~1 mm结构体含量的偏相关系数不显著。【结论】在黄土高原地区,土壤结构体分形维数随纬度增加而增加,土垫旱耕人为土结构体分形维数最低,干润砂质新成土结构体分形维数最高,同时土壤结构体的分形也受土地利用方式的影响,分形维数表现为人工林地>农地>自然林地>裸地。     

大渡河干热河谷区核桃林下种植模式对土壤团粒结构分形特征的影响

以大渡河干热河谷区不同种植模式（包括:农耕地对照(NCK),核桃对照(HCK),核桃+甘蓝+甘蓝(HLL)、核桃+甘蓝+马铃薯(HLT)、核桃+大白菜+大豆(HDD)）为对象,研究了不同种植模式对干筛和湿筛条件下团聚体组成、结构体破坏率和团粒结构分形维数的影响,探讨了团粒结构分形维数综合值与土壤理化性质综合值的关系。结果表明,农耕地转变为核桃林和发展核桃林下种植对促进土壤团聚体形成,提高结构稳定性,降低结构体破坏率和团粒结构分形维数,以及改善土壤理化性质具有较好作用。干筛和湿筛条件下团粒结构分形维数分别随干筛和湿筛条件下>0.25 mm团聚体含量的增加而降低。土壤团粒结构分形维数综合值HCK＞NCK＞HDD＞HLT＞HLL,土壤理化性质综合值HLL＞HLT＞HDD＞NCK＞HCK。干筛和湿筛条件下团粒结构分形维数均与有机质含量、容重、非毛管孔隙、毛管孔隙、总孔隙、通气度、自然含水量、最大持水量、毛管持水量和田间持水量呈显著相关;土壤团粒结构分形维数综合值与土壤理化性质综合值呈显著相关。土壤团粒结构分形维数能较好表征大渡河干热河谷区农耕地转变成核桃林和发展核桃林下种植对土壤理化综合性质的影响。     

农业非点源污染对土壤颗粒分形特征的影响

为探究农业非点源污染对土壤性状的影响,研究了不同利用方式的土壤颗粒分形维数特征。结果表明:土壤颗粒分形维数为2.891～2.949,与土壤中粘粒含量呈极显著正相关,土壤中有机质、全氮含量随分形维数的增大而增加。不同土地利用方式的土壤分形维数特征表现为茶园旱地水田菜地,单季种植土壤分形维数大于两季种植土壤。随着与居民点距离的增大,土壤分形维数有减小的趋势,土壤分形维数越大,土壤粘粒含量越多,对养分的吸附能力越强。土壤颗粒分形维数特征可以作为反映土壤受农业非点源污染过程中趋向沙化发展的一个重要指标。     

关中东部人工花椒林土壤孔隙的分形特征

用分形几何学研究了关中东部人工花椒林地土壤孔隙的分形和分布特征.在莱卡显微镜下观察和采集土壤孔隙图像,通过SISC IAS V8.0软件提取土壤孔隙的有关参数,用计盒维数法计算了土壤孔隙分形维数.在A-Ap2-Bc-Bt构造的BMC土壤剖面中,土壤孔隙平均分维值依次为1.78277,1.6847,1.66781和1.67955,总体分布呈下降渐上升趋势,孔隙维数与孔隙率、孔隙的面积和周长呈明显的相关性,相关系数(R)依次为0.93983、0.92693和0.84545.孔隙分形维数能够较好地描述土壤孔隙结构的空间变异特征,孔隙分形与土壤孔隙的空间分布、形态变化、孔隙大小、孔隙边缘等因素密切相关;BMC剖面孔隙分形分布反映了花椒林这种特殊土地利用方式下土壤孔隙的变化规律.     

不同土地利用类型土壤颗粒分形特征与粘粒含量的关系

为研究不同土地利用方式对土壤颗粒的影响,解决土壤形态和过程复杂等问题。采用激光粒度分布仪对辽宁省铁岭市泉河流域的坡耕地、果树台田、人工林地和天然次生林4种利用类型土壤粒径含量进行测定,利用分形法对其特征进行分析,并建立坡耕地、果树台田、人工林地和天然次生林4种不同的土地利用方式土壤颗粒分形维数与土壤粘粒含量的曲线关系模型。结果表明:不同土地利用类型中坡耕地主要以粉粒为主,天然次生林和人工林地均主要以细砂粒为主,果树台田主要以极细砂粒为主;土壤颗粒的分形维数主要是由土壤中粘粒含量决定的,分形维数大小依次为:果树台田分形维数<林地分形维数<天然次生林分形维数<坡耕地分形维数。土壤粘粒含量与土壤颗粒分形维数呈显著相关关系。     

区域经济系统的分形特征及规模分布

将分形方法引入区域经济系统中,从Zipf定则的理论出发,推导出Zipf公式是Hausdorff(豪斯道夫)维数的特例。以黑龙江省粮食生产经济系统为例,定量地分析了近四年黑龙江省粮食生产经济系统中各要素的规模分布现状和发展趋势:由分维整体结果看,规模分布是分散的;由分维值的变化趋势来看,差异在减小,规模分布趋于集中。表明Hausdorff(豪斯道夫)维数能更深刻地反映粮食生产经济要素规模分布的复杂变化,并为了解和指导区域经济发展提供了新的方法和依据。     

兰州经济区城镇体系结构及其分形研究

通过计算兰州经济区城镇体系的首位指数、城市规模分形分布的分维数,分析了兰州经济区城镇体系的规模等级结构特点;用关联维数分析了兰州经济区城镇体系的空间结构,总结了目前兰州经济区城镇体系的主要特征。在此基础上,提出了未来兰州经济区城镇体系发展的相应对策。     

分形理论与非线性经济系统

本文介绍了分形、分维的概念以及分维的计算，并用分形理论探讨了非线性经济系统的新结构、新规律，重点讨论了经济系统的自相似性，经济弹性与分维、经济奇怪吸引子及其维数。     

太谷县县域经济发展研究

通过对太谷县县域经济发展相对落后于晋中市其他县(市)这一现状进行研究,指出了其在农业、工业、城市发展定位等方面的不足,并针对性地提出了发展科技农业和公路交通,打造旅游品牌、创新会展经济、建设特色城市等对策建议。     

江苏省城市用地效益水平综合测度及障碍诊断

采用多指标综合评价法,对江苏省13个市2004年城市土地利用效益水平进行了综合评价和障碍度诊断。结果表明,江苏省城市土地利用效益整体水平较低,区域差异显著,经济因素是影响城市土地利用效益水平的主导障碍,城市土地集约利用水平亟待提高,区域经济障碍因子各具特色。因此,在大力发展城市经济的基础上提出了统筹区域经济发展、科学规划与管理、提高城市土地的利用率和产出率、重视城市环境建设等政策建议。     

基于景观安全格局的建设用地管制分区

旨在探索如何构建一种生态与经济发展兼顾的建设用地管制分区工作体系。以扬州市为例,选择防洪、水土保持、生物保护、乡土文化保护和游憩安全5个要素构建区域多层次综合生态安全格局,利用神经网络CA模型模拟无生态约束下的区域城镇建设用地扩展格局,将二者耦合得到优先建设区、有条件建设区、调整建设区、限制建设区和禁止建设区,并为每类管制区编制相应的管制规则。结果表明:①利用景观安全格局与城镇建设用地扩展格局耦合来进行建设用地管制区划分,优先考虑生态环境保护,再进行建设用地的安排,实现了生态与经济的双赢;②通过调整建设区的划定,为地方政府提供了新增建设用地适宜调整的区域,在建设用地管制的基础上,给予地方政府充分的自主权。     

山西贫困地区城乡发展不平衡成因分析

近年来,山西贫困地区城乡发展不平衡问题日益突出,重点对其成因进行了分析,发现除历史形成的城乡二元结构等共性因素外,贫困地区自身还存在特殊原因:过度依赖煤炭资源的粗放型经济增长方式、城镇化严重滞后于工业化和经济发展水平、县域经济发展缓慢、自然地理条件恶劣。只有针对性地采取措施,才能加快贫困地区城乡一体化进程。     

基于分形理论的山地河谷地区县域城镇体系研究——以新疆新源县为例

[目的]以典型的山地河谷地区县域城镇体系-新疆新源县城镇体系为例,对其规模结构、空间分布进行研究.[方法]运用分形理论.[结果]该区域城镇体系具有分形特征;城镇等级规模结构比较松散,呈明显的首位分布,中间层次城镇缺失;城镇空间结构由于受到山地河谷地形的影响,城镇呈明显的线状分布,城镇间联系不紧密,空间相互作用强度较弱.[结论]对新源县域城镇体系建设提出了建议,这将为进一步确定合理的村镇体系提供参考,有利于村镇经济的发展.     

基于分形理论的滨海新区土地利用空间格局变化研究

[目的]探讨基于分形理论的滨海新区土地利用空间格局变化。[方法]利用遥感和地理信息系统技术获取滨海新区1993～2008年城市土地利用现状数据,运用分形理论分别计算了各类用地的边界维数、半径维数、信息维数这3种分维,并对它们所揭示的土地利用空间格局变化特征予以分析。[结果]滨海新区各土地利用类型的空间分布具有明显的分形特征,而各地类3种分维值的大小和变化有效揭示出了研究区土地利用空间格局的复杂性、向心聚集性和均衡性的变化。未利用地、盐田的边界维数不断上升,表明其边界日趋复杂。港口码头、滩涂的边界日趋简单。耕地的半径维数大于2,表明其面积从中心到四周逐步增长;盐田、水域则在距城市中心的不同半径空间中较为均匀的分布;其余地类则从中心向四周分布逐步衰减。林园地、未利用地、滩涂信息维数值较小,呈现较为明显的集中分布;耕地、盐田的空间分布逐渐向外围集中;港口码头则在原有基础上建设面积不断向四方扩展;水域和居民点与工矿用地的空间分布较均匀。[结论]将分形理论运用于城市土地利用空间格局变化研究中能很好地弥补以往城市空间格局研究中定量论证的不足,具有较高的实践价值。