X中国海岸线分维及其性质研究.PDF

第 22 卷 第 2 期 海 　洋 　科 　学 　进 　展 Vol. 22 No. 2 2004 年 4 月 ADVANCES IN MARIN E SCIENCE April , 2004 中国海岸线分维及其性质研究 朱晓华 ,蔡运龙 ( 中国科学院 地理科学与资源研究所 ,北京 100101) 摘 　要 :根据分形理论 ,系统研究了中国海岸线分维及其性质。得出了基本结论 : ( 1) 中国海岸线的分形结构客观 存在 ,在 1 :2 500 000 地图上标定中国大陆海岸线长度的分形关系式为 lgL = 3. 992 9 - 0. 159 7 lg r (式中 ,L 为中国 ) ( ) 大陆海岸线长度 ; r 为测量标度 ; 2 使用量规法与网格法计算出中国大陆海岸线分维分别为 1. 159 7 和 1. 070 7 , 台湾岛海岸线分维分别为 1. 038 1 和 1. 002 5 ,等等 ; (3) 进行海岸线分维横纵向比较 ,应遵循相同的分维计算方法。 对于同一条海岸线而言 ,用量规法所得分维大于用网格法所得分维 ,且用量规法所得分维相对较大 ,则根据网格法 所得分维亦相对较大 ; (4) 在中国海岸线量规法与网格法分维计算结果之间可以建立关系式 D d = 2. 593 2 Db - ( ) ( ) ( ) 1. 536 3 式中, D 为根据网格法计算所得分维 ; D 为根据量规法计算所得分维 ; 5 随着从渤海到南海 由北至南 b d 的空间变化 ,中国各大海域海岸线分维显现出一个由北至南逐渐变大的趋势 ,而海岸带物质组成、生物、气候等因 素的南北变化或差异是导致中国海岸线分维南北空间变化的内在原因 ; (6) 整个中国大陆海岸线的分维并不等于 ( ) ( ) 其组成部分分维的算术平均值 ; 7 台湾岛海岸线受到了断层系的强烈影响 ,这可能是台湾岛 东部 海岸线分维较 小的内在机制所在。 关键词 :分形 ;分维 ;海岸线 ; 中国 中图分类号:P737. 1 　　　　　文献标识码 :A 　　　　　文章编号 :(2004) 海岸线研究是分形理论领域最传统的研究课题。1967 年 Mandelbrot 在标志着分形与分维概念诞生的 题为《英国海岸线到底有多长 ?》的论文中 ,指出英国海岸线长度为一不确定值 ,还计算出了英国等海岸线的 分维[1 ] 。此后 ,Philips [2 ] 、冯金良等[3 ] 、Paar 等[4 ] 、Jiang 等[5 ] 、Cheng 等[6 ] 和 Zhu 等[7 ] 先后对海岸线进行了 ( ) 不同角度的分形研究 ,例如 Zhu 等 2000 曾计算出了江苏大陆海岸线的分维为 1. 069 6 ,同时还给出了标定 江苏省大陆海岸线长度的分形关系式[7 ] ,但是在已有的相关研究中尚未见到对中国海岸线的系统研究。中 国拥有漫长的海岸线 ,海岸带