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基于多重分形理论的低阶煤孔隙结构非均质性及影响因素研究
1
作者 冯光俊 郑司建 +5 位作者 朱炎铭 王猛 宋昱 代旭光 陈浩然 钟宝元 《现代地质》 北大核心 2025年第5期1332-1348,共17页
我国低阶煤层气勘探开发备受关注,低阶煤中丰富的纳米孔隙对煤层气赋存与富集具有重要影响。然而低阶煤孔隙成因类型复杂,孔径分布非均质性强,采用传统几何理论分析难度大,是当前储层精细量化评价亟须突破的瓶颈。采集吐哈盆地西山窑组... 我国低阶煤层气勘探开发备受关注,低阶煤中丰富的纳米孔隙对煤层气赋存与富集具有重要影响。然而低阶煤孔隙成因类型复杂,孔径分布非均质性强,采用传统几何理论分析难度大,是当前储层精细量化评价亟须突破的瓶颈。采集吐哈盆地西山窑组低阶煤钻孔岩心样品为研究对象,采用场发射扫描电子显微镜、低压CO_(2)和N_(2)吸附实验,表征分析低阶煤孔隙发育形貌、成因类型及孔径分布特征。引入多重分形理论,定量分析低阶煤孔隙结构非均质性,并探讨地质控制因素和机制。研究结果表明,低阶煤样品主要发育3种类型孔隙:有机质孔(包括残留植物组织原生孔隙和次生气孔)、无机矿物粒内孔(包括溶蚀孔和晶间孔)以及基质颗粒间隙的粒间孔。低阶煤样品微孔(<2 nm)孔径呈双峰分布,优势孔径位于0.5~0.7 nm和0.8~1.0 nm;介孔(2~50 nm)孔径呈单峰分布,优势孔径集中在5~20 nm。多重分形分析表明低阶煤微孔与介孔均具有多重分形分布特征,奇异性谱[α-f(α)]呈上凸抛物线形态,广义维谱[q-D(q)]呈反“S”形态,其中奇异性谱宽度Δα与Hurst指数H可用于定量分析孔隙非均质性和连通性。相比于介孔,低阶煤微孔表现出更强的非均质性和较差的连通性。孔隙非均质性影响因素分析表明,在低阶煤热变质演化及物理压实过程中,介孔结构非均质性逐渐增强,而微孔结构非均质性变化不明显。随着固定碳含量增加,低阶煤孔隙结构非均质性增强而连通性减弱;灰分产率与孔隙非均质性呈负相关,与孔隙连通性呈正相关。本研究为储层孔隙结构及其非均质性定量化评价提供了理论依据。 展开更多
关键词 孔径分布 非均质性 多重分形 低阶煤 煤层气
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基于声发射信号多重分形特征的榉木损伤断裂过程
2
作者 赵家龙 李明 +5 位作者 方赛银 张鑫 沈志辉 陈楚敏 杨龙飞 朱代根 《森林工程》 北大核心 2025年第4期788-799,共12页
针对木材损伤断裂过程发出的声发射(acoustic emission,AE)信号,采用多重分形去趋势波动分析方法(multifractal detrended fluctuation analysis,MF-DFA)提取AE信号的特征参数,进而研究木材微观和宏观破坏行为的分形特征。首先,采集榉... 针对木材损伤断裂过程发出的声发射(acoustic emission,AE)信号,采用多重分形去趋势波动分析方法(multifractal detrended fluctuation analysis,MF-DFA)提取AE信号的特征参数,进而研究木材微观和宏观破坏行为的分形特征。首先,采集榉木试件三点弯曲试验过程中产生的AE信号。然后,通过滑动时间窗截取AE信号并将其视为一段时间序列,依据MF-DFA方法计算广义Hurst指数、谱宽Δα、奇异指数α_(max)和α_(min),描述AE信号的长程相关性和时变多重分形特征。最后,依据Δα的变化趋势将整个过程分为弹性、弹塑性和塑性3个阶段。结果表明,断裂过程释放的AE信号具有长程相关性,其波动是一个多重分形过程;并且弹性阶段α_(max)出现数值的大幅减小,意味着破坏初期的多源特性;弹塑性阶段α_(max)在小范围内变化表明试件具有一定的刚度;而塑性阶段α_(min)发生突降的时刻则可以预测宏观断裂行为。 展开更多
关键词 木材 声发射 多重分形 去趋势波动分析
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基于多重分形理论、视应力及b值的区域发震概率计算——以郯庐断裂带安丘-莒县段为例
3
作者 孙强 李国一 +3 位作者 王鹏 张正帅 李翠芹 李冬梅 《大地测量与地球动力学》 北大核心 2025年第4期380-391,共12页
通过将区域地壳应力的强弱与其发震概率进行联系,提出以视应力为基础数据来计算区域发震概率的方法,主要得出以下结论:1)运用多重分形理论计算奇异值α,揭示研究区隐含的应力富集区、贫乏区和背景区。2)推导奇异值α与b值拟合的新方法,... 通过将区域地壳应力的强弱与其发震概率进行联系,提出以视应力为基础数据来计算区域发震概率的方法,主要得出以下结论:1)运用多重分形理论计算奇异值α,揭示研究区隐含的应力富集区、贫乏区和背景区。2)推导奇异值α与b值拟合的新方法,得到奇异值背景下的b值,使地壳应力强弱与b值得到统一。3)运用产生随机数的方法计算参考区剪应力加载速率值,并运用指定公式计算其他剪应力加载速率值。4)运用对数正态分布模型计算地震发生概率时,使用定积分进行模型参数处理,结果发现,剪应力加载速率值的计算误差是影响结果不确定性的主要来源。5)与正态分布模型和BPT模型进行对比验证发现,对数正态分布模型与正态分布模型计算结果吻合较好,而与BPT模型差别较大,这可能是各模型算法不同导致的。6)研究区5级以上地震发生概率较高的地区在沂源-临朐-安丘-诸城-沂水围成的区域、沂水-五莲-莒县-沂南围成的区域和研究区北部临朐-昌乐一带。10 a发震的条件概率最高可达0.034,累积概率可达0.861;30 a发震的条件概率最高可达0.097,累积概率可达0.87;50 a发震的条件概率最高可达0.15,累积概率可达0.878。 展开更多
关键词 多重分形理论 视应力 B值 剪应力加载速率 发震概率
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基于多重分形谱多项式拟合的雷击与故障识别方法
4
作者 刘艳云 贾文超 +3 位作者 高岩 姜延卓 戴志辉 梁英 《南方电网技术》 北大核心 2025年第5期102-110,共9页
为了解决高压直流输电线路保护易受雷击干扰影响的问题,提出了一种基于多重分形谱二次多项式拟合的直流输电线路雷击干扰与故障识别的新方法,这是首次将多重分形谱算法应用于区分雷击和区内故障。该方法通过计算电压暂态信号的多重分形... 为了解决高压直流输电线路保护易受雷击干扰影响的问题,提出了一种基于多重分形谱二次多项式拟合的直流输电线路雷击干扰与故障识别的新方法,这是首次将多重分形谱算法应用于区分雷击和区内故障。该方法通过计算电压暂态信号的多重分形谱,并利用其二次多项式拟合函数的最高次项系数来表征电压信号的波动程度,从而实现对雷击干扰与故障情况的辨识。仿真结果显示,该方法不仅能准确识别雷击干扰和故障,而且识别速度快。此外,多项式拟合系数能够更好地表征不同信号的波动差异。因此,该方法可作为高压直流输电线路保护的一种辅助判据,对于进一步提高高压直流输电线路保护的可靠性具有重要意义。 展开更多
关键词 雷击干扰 多重分形谱 多项式拟合 故障识别 辅助判据
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基于多重分形的钢渣高速路面纹理演化研究
5
作者 戚智勇 王云 +5 位作者 尹光朝 杨德飞 郭世平 王晰嘉 李俊杰 颜峰 《材料导报》 北大核心 2025年第S1期424-427,共4页
高速公路沥青路面的抗滑性能下降迅速,且其下降规律难以精准把握,因此,对高速沥青路面抗滑性能衰变的预测和评价显得尤为重要。本工作采用高精度三维扫描技术和多重分形方法对高速长下坡段钢渣-石灰岩沥青路面的抗滑性能衰变和纹理演化... 高速公路沥青路面的抗滑性能下降迅速,且其下降规律难以精准把握,因此,对高速沥青路面抗滑性能衰变的预测和评价显得尤为重要。本工作采用高精度三维扫描技术和多重分形方法对高速长下坡段钢渣-石灰岩沥青路面的抗滑性能衰变和纹理演化进行了深入研究和评价。结果表明,280万次磨耗时,钢渣路面的BPN下降了47.69%,而石灰岩路面的BPN下降了48.7%。钢渣沥青路面的抗滑性能明显优于石灰岩沥青路面。Δα、Δf(α)、BPN和MTD拟合的相关系数(R^(2))分别为0.89、0.74、0.87和0.72。两个评价指标Δα、Δf(α)表现出路面纹理一般不规则性、平坦部分和陡峭部分的陡度差异,以及平坦部分和陡峭部分的总面积差异的变化过程;结合Δα、Δf(α)、BPN和MTD四个参数的变化,全面综合地对路面的纹理磨损和抗滑性能衰减进行分析和评价。 展开更多
关键词 道路工程 三维扫描 纹理演化 多重分形 抗滑性能
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广西典型喀斯特地区不同林地土壤粒度分布的单重与多重分形特征 被引量：1
6
作者 孙哲 马雄忠 陈宇航 《水土保持通报》 北大核心 2025年第1期10-19,共10页
[目的]揭示广西典型喀斯特地区不同林地土壤粒度分布的分形特征及其与土壤性质的关系,为石漠化地区林业可持续发展提供科学指导。[方法]测定桉树、马尾松人工林及天然次生林土壤的粒度分布与性质。采用分形模型计算各类林地土壤的单重... [目的]揭示广西典型喀斯特地区不同林地土壤粒度分布的分形特征及其与土壤性质的关系,为石漠化地区林业可持续发展提供科学指导。[方法]测定桉树、马尾松人工林及天然次生林土壤的粒度分布与性质。采用分形模型计算各类林地土壤的单重与多重分形维数,同时探讨土壤分形维数与土壤性质的关联。[结果]相较于天然次生林,桉树与马尾松人工林的容重小23%和15%,总孔隙度增大27%和17%,黏粒含量分别减少58%与42%,砂粒增多24%与14%,单重分形维数(D_(s))下降6%与4%,且有效磷、速效钾和全钙含量均减少(前者分别减少68%,49%,6%,后者分别减少42%,40%,25%)。[容量维度(D_(0))-关联维数(D_(2))],D_(q)值域的跨度(ΔD),奇异谱宽(Δα)是反映土壤粒度分布不同维度上异质性的多重分形参数。这3个参数数值上桉树(0.13,1.29,1.52)与马尾松(0.13,0.99,1.18)人工林均大于天然林(0.08,0.83,1.02)。此外,人工林土壤的多重分形参数与土壤养分含量存在更显著的相关性(p<0.05)。[结论]喀斯特地区的人工林的种植与经营不当,可能促使土壤细颗粒的流失和关键养分的枯竭,导致土壤粒度分布集中于小概率密集区,增加土壤粒度分布的异质性,进一步加速石漠化的过程。单重分形维数(D_s)能够反映喀斯特林区土壤肥力的退化程度,而多重分形参数还能精细揭示土壤粒径在微观层面上的非均匀分布特征,表明分形维数可作为喀斯特地区人工林土壤质量精准评价的潜在指标。 展开更多
关键词 喀斯特地区 人工林 土壤粒度分布 单重和多重分形维数 土壤养分
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基于声发射信号的含孔洞红砂岩多重分形特性和破坏机制分析
7
作者 黄华森 张永发 +1 位作者 王超林 田耕 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第14期6023-6034,共12页
探究不同孔洞形状对岩石声发射特性的影响和含孔洞岩样破裂机制,对检测岩石工程的裂隙演化和预测含缺陷岩石失稳破坏具有重要的意义。通过对完整和含孔洞的红砂岩试样开展单轴压缩试验,并采用声发射系统,研究了不同孔洞形状岩样的力学... 探究不同孔洞形状对岩石声发射特性的影响和含孔洞岩样破裂机制,对检测岩石工程的裂隙演化和预测含缺陷岩石失稳破坏具有重要的意义。通过对完整和含孔洞的红砂岩试样开展单轴压缩试验,并采用声发射系统,研究了不同孔洞形状岩样的力学性质、声发射演化规律及破坏前兆特征和破坏机制。结果表明:完整试样的抗压强度、弹性模量和应变能分别为含孔洞试样的1.4倍、1.3倍和1.7倍;声发射多重分形谱宽的演化在峰值应力的86%~95%存在突变点,在突变点前后多重分形谱宽由平均低值转为突增,波动幅度从小到大。声发射波形特性存在双主频带特征,试样临近破坏时产生大量低频-高幅值型和高频-高幅值型信号,这些声发射的特殊趋势都可作为红砂岩临界失稳前兆。基于破裂事件声发射信号的主频与岩石的破裂机制的关联性研究,揭示了完整和方形孔洞红砂岩以拉剪混合破坏为主、圆形孔洞红砂岩以剪切破坏为主的破坏机制,有效避免了RA-AF破坏模式分类法的主观性,研究结果可为工程设计及优化提供一定的指导意义。 展开更多
关键词 红砂岩 声发射 多重分形 破坏机制 波形特征
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基于引力搜索优化的多重分形算法在水电机组振动中的应用
8
作者 裘雨音 钱建国 +1 位作者 章晓锘 陈冰恽 《水电能源科学》 北大核心 2025年第9期179-182,186,共5页
为了提高水电机组的故障诊断效率与精准度,研究利用多重分形去趋势波动分析算法,结合概率神经网络,构建了一个水电机组振动信号特征提取与识别模型,并利用二进制引力搜索算法对其参数进行优化。结果显示,经过二进制引力搜索算法优化后,... 为了提高水电机组的故障诊断效率与精准度,研究利用多重分形去趋势波动分析算法,结合概率神经网络,构建了一个水电机组振动信号特征提取与识别模型,并利用二进制引力搜索算法对其参数进行优化。结果显示,经过二进制引力搜索算法优化后,研究设计的特征提取与识别分类模型的分类识别准确率可提升至99%,同时将信号处理时间降至1.3s左右。研究设计的水电机组振动信号特征提取与识别模型可显著区分水电机组的正常工作状态与故障工作状态,实现利用振动信号特征对水电机组故障进行诊断的目的。 展开更多
关键词 引力搜索 多重分形 水电机组 特征提取 振动信号
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真三轴四氢呋喃水力压注煤体孔隙多重分形特征
9
作者 薛生 韩飞林 +2 位作者 郑春山 刘帅丽 柳炳俊 《煤炭学报》 北大核心 2025年第7期3252-3264,共13页
煤层气抽采效率与孔隙结构多重分形特征密切相关,理清化学溶剂水力压注作用下煤体孔隙结构的变化机制对煤储层溶剂改造具有理论意义。采用真三轴水力压注与渗流测试实验平台,开展了四氢呋喃溶液(THF)和清水压注煤体试验,基于低温液氮吸... 煤层气抽采效率与孔隙结构多重分形特征密切相关,理清化学溶剂水力压注作用下煤体孔隙结构的变化机制对煤储层溶剂改造具有理论意义。采用真三轴水力压注与渗流测试实验平台,开展了四氢呋喃溶液(THF)和清水压注煤体试验,基于低温液氮吸附和压汞测试结果,结合Barrett-Joyner-Halenda模型、Washburn方程和多重分形理论,研究了水力压注后煤体孔隙结构的非均质性变化规律和多重分形特征,并探讨了煤体孔隙多重分形参数变化的影响因素。结果表明:与3个原煤样相比,清水压注后煤体总孔容增加分别为9.98%、11.92%、99.63%,而THF压注后的总孔容增加分别为37.37%、27.49%、108.35%,归因于THF压注具有致裂煤体和溶解孔隙有机小分子化合物的协同作用,能够进一步提高孔容增大量。原煤与压注后煤样孔隙结构的广义分形维数谱和多重分形奇异谱符合多重分形理论规律,其孔隙结构均具有多重分形特征。相较于原煤,清水和THF压注后煤体孔隙数量均增加,奇异谱宽度Δα普遍增大(增大范围在0.034 7~0.350 5),孔隙结构非均质性增强。THF压注后煤体微小孔的非均质性普遍高于清水压注煤体,但中大孔的非均质性略低于清水压注煤体。煤体孔容、比表面积与奇异谱宽度、低概率参数(D_(–10)-D_(0))之间均呈正相关。研究结果为认识THF水力压注条件下煤储层孔隙结构非均质性和局部尺度属性变化规律提供理论基础,有助于揭示低渗储层孔渗特性改造机制。 展开更多
关键词 水力压注 非均质性 孔隙结构 多重分形 四氢呋喃
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基于多重分形与随机森林的新疆哈巴河金矿成矿预测
10
作者 简富源 张子鸣 +5 位作者 董岳霖 张文璟 郝风云 王一鸣 王宇 张振杰 《地学前缘》 北大核心 2025年第4期78-94,共17页
大数据时代,基于机器学习的矿产智能预测方法得到了广泛的应用。基于分形与多重分形的非线性理论技术与矿产资源智能预测研究相结合,可以为矿产预测提供新思路与技术支撑。本文以新疆哈巴河金矿基地为研究对象,建立了以区域构造-矿化蚀... 大数据时代,基于机器学习的矿产智能预测方法得到了广泛的应用。基于分形与多重分形的非线性理论技术与矿产资源智能预测研究相结合,可以为矿产预测提供新思路与技术支撑。本文以新疆哈巴河金矿基地为研究对象,建立了以区域构造-矿化蚀变-磁异常-激电异常为基础的四要素信息找矿模型,实现了一种基于多重分形与随机森林算法的智能预测流程。运用S-A多重分形滤波技术和局部奇异性分析方法,分离区域物化数据变化背景与叠加异常,提取隐蔽的深部致矿弱信息;通过C-Nsum多重分形模型揭示钻孔Au指标含量隐藏的非线性特征,标定异常下限;使用随机森林与SHAP方法进行综合信息集成与特征贡献评价,实现了金矿产资源定量预测,圈定了3个成矿靶区且得到钻探验证,证明了多重分形理论在哈巴河金矿区矿产定量预测中的有效性,为后续的矿产勘查提供一定的依据。 展开更多
关键词 S-A多重分形模型 局部奇异性分析 随机森林 矿产预测 机器学习 哈巴河金矿
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基于S-A多重分形法的山西繁峙罗家坪地区金多金属地球化学异常识别
11
作者 高旭 李瑞红 +7 位作者 李明军 公为鑫 梁凡 韩志炎 郭新建 赵亮 刘旺 刘雅涵 《地质论评》 北大核心 2025年第S1期203-204,共2页
通过对山西繁峙罗家坪地区的地质背景分析,采用该区域1:1万土壤样品的10种常量元素数据进行数据采集与处理方法的介绍。分别运用传统统计学方法、S-A(能谱密度—累计面积)多重分形滤波法,确定成矿元素(以Au为例)异常下限值,圈定化探异常... 通过对山西繁峙罗家坪地区的地质背景分析,采用该区域1:1万土壤样品的10种常量元素数据进行数据采集与处理方法的介绍。分别运用传统统计学方法、S-A(能谱密度—累计面积)多重分形滤波法,确定成矿元素(以Au为例)异常下限值,圈定化探异常(尹志刚等,2023;白洋等,2024)。 展开更多
关键词 S-A多重分形法 因子分析 异常圈定
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冻融红砂岩孔隙结构演化规律及多重分形特性 被引量：3
12
作者 张慧梅 成瑞 +1 位作者 陈世官 郝乐乐 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第25期10901-10909,共9页
为探究寒区砂岩在冻融循环作用下的孔隙结构损伤特性,对经历不同冻融循环次数的红砂岩试样进行了核磁共振试验,并结合多重分形理论,探讨了冻融循环作用对红砂岩不同尺度下孔隙结构的演化规律。结果表明:冻融作用促进了红砂岩孔隙结构发... 为探究寒区砂岩在冻融循环作用下的孔隙结构损伤特性,对经历不同冻融循环次数的红砂岩试样进行了核磁共振试验,并结合多重分形理论,探讨了冻融循环作用对红砂岩不同尺度下孔隙结构的演化规律。结果表明:冻融作用促进了红砂岩孔隙结构发育,未经冻融作用的红砂岩T 2谱曲线呈3峰分布,经历冻融作用的红砂岩T 2谱分布曲线出现了4个峰,反映了冻融过程中红砂岩的孔隙结构演化复杂;单重分形不能表征红砂岩微小孔隙结构特征,但红砂岩微小孔和中大孔均具有良好的多重分形特征;分形参量与孔隙度高度线性相关。微小孔中总体非均质性参数D(0)-D(1)和低概率参数D(-10)-D(0)与孔隙度负相关,赫斯特指数H与孔隙度正相关;中大孔单重分形维数D 2与孔隙度负相关,D(0)-D(1)、D(-10)-D(0)、H均与孔隙度正相关;利用多重分形分析了冻融红砂岩孔隙结构演化规律,为深入研究冻融红砂岩损伤破坏机理提供了理论依据。 展开更多
关键词 冻融循环 核磁共振 孔隙结构 多重分形
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云南永胜古滑坡堰塞湖沉积物粒度多重分形特征及其指标适用研究 被引量：2
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作者 张宇 徐宗恒 +1 位作者 查玲珑 陈云英 《地理科学》 CSSCI CSCD 北大核心 2024年第9期1666-1675,共10页
本文以云南永胜县下院滑坡堰塞湖沉积物为研究对象,依据粒度测试结果采用传统粒度指标与分形理论相结合的方式对其沉积环境进行系统化研究,探讨各传统指标在堰塞湖沉积解析中的适用性,探索多重分形理论在沉积学中的应用价值。研究结果表... 本文以云南永胜县下院滑坡堰塞湖沉积物为研究对象,依据粒度测试结果采用传统粒度指标与分形理论相结合的方式对其沉积环境进行系统化研究,探讨各传统指标在堰塞湖沉积解析中的适用性,探索多重分形理论在沉积学中的应用价值。研究结果表明:①堰塞湖沉积物粒度统计参数明显不同于其他环境下的沉积物,具有河湖相沉积独特的分布曲线形式、分选状态和分形特征。优势粒级在分形计算中起主导地位,全局分形维数与分选系数有着良好的对应关系。不同的分形维数对应着不同的堰塞湖沉积条件,分形维数在堰塞湖粒度解析中有着很好的运用前景;②多重分形结果显示2种不同时期的堰塞湖沉积物均以高聚集度组分为主体,表明粒径分布集中,反映出堰塞湖沉积过程中水动力的稳定性,沉积来源的唯一性,进一步证明了该堰塞湖曾长期存在。细粒组沉积粒径分布范围较窄,分布相对集中,优势粒组多但单个含量低,尾端含量低,内部分异较大;粗粒组分布呈局部集中整体分散的趋势,高聚集度粒组数量少但含量高,低聚集度粒组数量多但单个含量低,呈现中间高,四周低的特点。③多重分形分析表明Δα、Δf在沉积物粒度分析中能够解析粒组内部分布特征,具有传统指标不可替代的作用,D_(0)和D_(1)两者结合可作为沉积环境解析的替代指标,与其他q阶多重分形联合可进一步作为堰塞湖解析指标,而D_(1)/D_(0)和D2则存在一定局限。 展开更多
关键词 堰塞湖沉积 粒度特征 图解法 分形维数 多重分形谱维数
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我国股指期现货市场流动性多重分形波动及其预测研究
14
作者 燕汝贞 张菁洋 +1 位作者 吴栩 朱文龙 《运筹与管理》 CSSCI CSCD 北大核心 2024年第12期217-223,I0097-I0100,共11页
在传统有效市场分析框架下,市场流动性波动特征不容易进行准确刻画和分析,流动性预测有效性和准确性也无法得到充分保障。在分形市场假说下,利用多重分形去趋势波动分析法(MF-DFA)与多重分形去趋势交叉相关性分析法(MF-DCCA),研究我国... 在传统有效市场分析框架下,市场流动性波动特征不容易进行准确刻画和分析,流动性预测有效性和准确性也无法得到充分保障。在分形市场假说下,利用多重分形去趋势波动分析法(MF-DFA)与多重分形去趋势交叉相关性分析法(MF-DCCA),研究我国股指期货与现货市场流动性、以及两个市场间相关性的非线性波动特征及其形成原因;随后,利用趋势熵维数(TED)、交叉验证优化支持向量机模型(CV-SVM)对股指期现货市场流动性波动情况进行智能预测;最后是稳健性检验。研究发现,我国股指期货市场流动性水平明显低于现货市场;股指期货市场与现货市场流动性及其相关性均呈现显著多重分形特征,这种多重分形特征均来源于长程相关性和厚尾分布。此外,股指期货市场流动性的多重分形程度显著高于现货市场,股指期货流动性的趋势一致性更显著,现货流动性的趋势逆反性更强;现货市场流动性的预测精度更高。 展开更多
关键词 流动性 多重分形 股指期货 股指现货
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基于多重分形的改进GRU滑坡位移预测模型 被引量：4
15
作者 徐满 张冬梅 +2 位作者 余想 李江 吴益平 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1407-1416,共10页
门控机制设计难以学习序列变化趋势,导致传统记忆网络模型对滑坡位移非平稳跃变段预测效果较差.基于多重分形改进门控循环单元(GRU),通过量化序列的变化特征来动态更新门控权重,引入循环神经网络单元的状态融合策略以学习数据的长程相... 门控机制设计难以学习序列变化趋势,导致传统记忆网络模型对滑坡位移非平稳跃变段预测效果较差.基于多重分形改进门控循环单元(GRU),通过量化序列的变化特征来动态更新门控权重,引入循环神经网络单元的状态融合策略以学习数据的长程相关性特征.采用变分模态分解算法将滑坡累积位移分解成趋势项、周期项及随机项,利用改进GRU进行位移分量的训练和预测.选取三峡库区白水河滑坡监测点ZG93、ZG118进行仿真实验.实验结果表明,相比传统预测模型,新模型的滑坡位移形变趋势特征学习能力更强,预测精度更高. 展开更多
关键词 滑坡累积位移 多重分形 门控循环单元(GRU) 变分模态分解 循环神经网络
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整合压汞、N_(2)和CO_(2)吸附的中−高阶煤多重分形特征 被引量：5
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作者 张苗 刘钦节 +1 位作者 王兴阵 董志勇 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期2394-2404,共11页
煤储层孔隙结构多重分形特征控制着煤层气的运移和可持续产出,直接决定了煤层气的开采效率,对煤层气开采具有重要意义。为了研究中−高阶煤孔隙结构多重分形特征及其在煤化作用过程中的演化趋势,针对取自沁水煤田生产矿井的中−高阶煤样,... 煤储层孔隙结构多重分形特征控制着煤层气的运移和可持续产出,直接决定了煤层气的开采效率,对煤层气开采具有重要意义。为了研究中−高阶煤孔隙结构多重分形特征及其在煤化作用过程中的演化趋势,针对取自沁水煤田生产矿井的中−高阶煤样,整合高压压汞、低温氮气吸附实验和二氧化碳吸附实验,结合多重分形理论,表征并探究了中−高阶煤储层宏孔(>50 nm)、介孔(2~50 nm)和微孔(<2 nm)的多重分形特征在煤化作用过程中的演化趋势及其影响因素。结果表明,中−高阶煤宏孔、介孔和微孔的广义维数谱(D_(q)−q)和多重分形奇异谱(f(α)−α)均满足多重分形特征,这意味着中−高阶煤宏孔、介孔和微孔均表现出多重分形行为。相对于宏孔和介孔,微孔表现出更大的奇异性指数α_(0)和谱宽(ΔD)与较小的赫斯特指数(Hurst,H),即微孔具有更强的非均质性和更差的孔隙连通性。煤化作用促进了煤中大分子的聚合,使煤储层由宏孔优势型和宏孔−微孔并存型储层转变为更为致密的微孔优势型储层,煤中不同尺度孔隙孔径分布趋于均质化,导致中−高阶煤储层孔隙结构均质性的增强和孔隙连通性的改善。宏孔和微孔体积分数对其相应孔径范围内孔隙结构非均质性分别存在积极和消极的影响,而介孔体积分数并不是介孔孔隙孔径分布非均质性的有效约束。镜质组和惰质组对孔隙孔径分布非均质性表现出相反的影响,镜惰比(V/I)与H之间存在正相关性,与α_(0)之间呈负相关性,富镜质组煤发育更多的微孔从而表现出更强的孔隙结构均质性和较好的孔隙连通性。 展开更多
关键词 中−高阶煤 煤化作用 多尺度孔隙 多重分形 沁水煤田
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黄土高原典型流域水蚀因子多重分形特征 被引量：1
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作者 李莹莹 魏舟 +1 位作者 童亚文 张青峰 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2024年第2期122-129,共8页
[目的]探索高程、坡度、土地利用、植被覆盖度等水蚀因子的空间内部多重分形特征,进而深刻认识黄土高原水蚀机理。[方法]分别以黄土高原沟壑区和黄土丘陵沟壑区的两个典型流域(长武县王东沟流域与淳化县泥河沟流域,米脂县泉家沟流域与... [目的]探索高程、坡度、土地利用、植被覆盖度等水蚀因子的空间内部多重分形特征,进而深刻认识黄土高原水蚀机理。[方法]分别以黄土高原沟壑区和黄土丘陵沟壑区的两个典型流域(长武县王东沟流域与淳化县泥河沟流域,米脂县泉家沟流域与安塞县纸坊沟流域)为例,利用多重分形方法计算分析了水蚀因子的多重分形谱及其主要参数,探讨了水蚀因子多重分形特征。[结果]地貌相对起伏最大和土地利用空间不均匀程度最高的是王东沟流域,其坡度与土地利用的奇异指数Δα值分别是0.817,0.310,而植被覆盖区域差异最大的是泉家沟流域,其植被覆盖的Δα=1.309;黄土丘陵沟壑区高程的Δf(α)<0,黄土高原沟壑区坡度的Δα与Δf(α)皆大于丘陵沟壑区,即丘陵沟壑区的相对起伏更大,地貌表面更尖锐,土地利用破碎化更严重,植被覆盖区域间复杂程度高。[结论]王东沟流域的地貌相对起伏程度和土地利用破碎化更大,泉家沟流域的植被覆盖复杂程度最高,与实际情况相符,即在区域开展水蚀因子量化进行多重分形特征分析是可行的。 展开更多
关键词 水蚀因子 多重分形 高原沟壑区 丘陵沟壑区 小流域
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基于多重分形去趋势波动的机械故障诊断新方法 被引量：3
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作者 王书涛 李梅梅 +2 位作者 张淑清 张金敏 赵玉春 《计量学报》 CSCD 北大核心 2012年第3期232-235,共4页
针对旋转机械系统故障信号的非平稳性、非线性等复杂特征，给出一种基于多重分形去趋势波动分析的机械故障诊断方法。该方法首先对原始信号进行去趋势处理，再结合多重分形理论提取多重分形谱面积和多重分形熵两个分形参数，并将其作为... 针对旋转机械系统故障信号的非平稳性、非线性等复杂特征，给出一种基于多重分形去趋势波动分析的机械故障诊断方法。该方法首先对原始信号进行去趋势处理，再结合多重分形理论提取多重分形谱面积和多重分形熵两个分形参数，并将其作为故障诊断的新判据，最后通过实验结果证明了方法的有效性，从而为机械故障诊断提供了一种新的方法。 展开更多
关键词 计量学 故障诊断 多重分形去趋势波动分析 多重分形谱面积 多重分形熵
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基于多重分形理论的电力交易价格分时段特征分析 被引量：8
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作者 王访 尚金成 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2013年第1期62-69,共8页
利用多重分形理论中的标准多重分形分析、仿多重分形分析、多重分形去趋势波动分析3种方法对PJM 2001年和加州2000年电力市场的峰谷时段进行了研究。通过计算电价的各种分形参数,证实了电价的多重分形特征,并揭示了不同市场不同时段分... 利用多重分形理论中的标准多重分形分析、仿多重分形分析、多重分形去趋势波动分析3种方法对PJM 2001年和加州2000年电力市场的峰谷时段进行了研究。通过计算电价的各种分形参数,证实了电价的多重分形特征,并揭示了不同市场不同时段分形特征的差异。研究表明:PJM市场高峰时段的分形谱比低谷时段的更宽,加州市场则刚好相反;2个市场都表现出较强的长程相关性,不过与PJM市场不同的是,加州市场的低谷时段比高峰时段表现出更强的反持久性,但滤去局部趋势后,加州市场并没有经历非持久性阶段。这些差异真实地反映了它们不同的电价特点。 展开更多
关键词 电力系统 市场 价格 分时段 多重分形分析 仿多重分形分析 多重分形去趋势波动分析
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生物质炭改良盐渍土CT孔隙图像的多重分形与相对熵特征 被引量：1
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作者 孙枭沁 佘冬立 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1212-1223,共12页
定量化分析土壤结构对于了解土壤的物理、化学和生物过程有至关重要的作用。结合尺度分析理论和图像处理技术可从微观角度阐明土壤结构演变过程,解决生物质炭添加对土壤结构影响的争议问题。本研究以江苏滨海盐渍土为研究对象,设置0%、2... 定量化分析土壤结构对于了解土壤的物理、化学和生物过程有至关重要的作用。结合尺度分析理论和图像处理技术可从微观角度阐明土壤结构演变过程,解决生物质炭添加对土壤结构影响的争议问题。本研究以江苏滨海盐渍土为研究对象,设置0%、2%、5%(占0~20 cm表层土壤质量比)3个生物质炭添加水平改良盐渍土。每年在水稻收割后,采用塑料环刀取表层(0~20 cm)原状土,进行Micro-CT扫描获取土壤CT孔隙结构,采用不同的理论方法(多重分形分析和相对熵分析)分析生物质炭改良土壤CT孔隙的复杂尺度行为。结果表明,多重分形分析适合于灰度图像,而相对熵分析适合于二值图像。所有处理的孔隙复杂度逐年增加,生物质炭添加能够加快土壤孔隙结构的发育,孔隙复杂度增加速率更快。在不同生物质炭处理中,2%生物质炭处理的孔隙结构复杂程度最高(△α=0.061,Range△E=0.436),土壤的孔隙结构改善效果最好。高生物质炭的添加量(5%生物质炭处理)减少孔隙结构的复杂度(△α=0.045,Range△E=0.531),降低生物质炭的改良效果。本研究从孔隙微观角度为生物质炭改良孔隙结构提供理论依据。 展开更多
关键词 滨海盐渍土 生物质炭 Micro-CT扫描 多重分形 相对熵
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