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基于分形维数和支持向量机的串联电弧故障诊断方法 被引量:70
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作者 杨凯 张认成 +3 位作者 杨建红 杜建华 陈首虹 涂然 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第2期70-77,共8页
电弧故障是引起电气火灾的重要原因之一。针对串联电弧故障随机性、多样性和隐蔽性等带来的诊断难题,为提高故障诊断率,设计了一种新的串联电弧故障诊断方法。借助高频电流传感器和高速数据采集系统采集串联电弧故障电流,通过分形维数... 电弧故障是引起电气火灾的重要原因之一。针对串联电弧故障随机性、多样性和隐蔽性等带来的诊断难题,为提高故障诊断率,设计了一种新的串联电弧故障诊断方法。借助高频电流传感器和高速数据采集系统采集串联电弧故障电流,通过分形维数定量衡量高频电流信号的混沌特性,以便提取串联电弧故障的特征信息,以盒维数和关联维数构造串联电弧故障的特征向量,采用最小二乘支持向量机对电流信号的特征向量进行分类,实现了线路正常与串联电弧故障状态的正确区分。运用所建立的实验平台验证了整个诊断方法的有效性,实验结果表明,串联电弧故障诊断率达到98%以上,所设计的诊断方法具有良好的泛化能力。 展开更多
关键词 串联电弧故障 分形 高频信号 关联 支持向量机
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小波分形技术及其在非平稳故障诊断中的应用 被引量:39
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作者 訾艳阳 何正嘉 张周锁 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第9期82-87,共6页
根据小波变换和分形理论在多尺度分析和自相似本质上的一致性 ,提出了小波分形技术 .为了克服目前离散信号盒维数计算方法的不足 ,推导出了确定周期或准周期振动信号无标度区的经验公式 ,使盒维数的改进算法具有简单、准确和实用的特点 ... 根据小波变换和分形理论在多尺度分析和自相似本质上的一致性 ,提出了小波分形技术 .为了克服目前离散信号盒维数计算方法的不足 ,推导出了确定周期或准周期振动信号无标度区的经验公式 ,使盒维数的改进算法具有简单、准确和实用的特点 .通过汽轮发电机组轴瓦松动故障的成功诊断案例表明 ,小波分形技术为非平稳故障诊断提供了一种有效的新技术 . 展开更多
关键词 小波分形 机械设备 非平稳故障诊断
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振动波形的分形判别及特征提取 被引量:44
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作者 张朝晖 黄惟一 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 1999年第4期26-29,共4页
首先给出了寻找振动波形的无标度区的方法,波形在无标度区内可视为无规分形,利用文中的公式可以求得波形的盒维数。振动式的验表明,波形确实存在在无标度区;盒维数为波形的一个重要特征,可以用于对振动状态的分类识别;与频域模在... 首先给出了寻找振动波形的无标度区的方法,波形在无标度区内可视为无规分形,利用文中的公式可以求得波形的盒维数。振动式的验表明,波形确实存在在无标度区;盒维数为波形的一个重要特征,可以用于对振动状态的分类识别;与频域模在数识别的方法相比较,盒维数方法更简单易行。 展开更多
关键词 振动波形 特征提取 分形
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分形盒维数抗噪研究及其在故障诊断中的应用 被引量:49
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作者 郝研 王太勇 +2 位作者 万剑 张攀 刘路 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期540-545,共6页
针对不同噪声强度的影响,分析了分形盒维数的抗噪能力。实验结果表明:在信噪比较大时,分形盒维数基本不受影响,能够反映信号的真实分形特征;当信噪比较小时,分形盒维数的值随着噪声的增强而变大,并且具有明显的线性关系。由于分形盒维... 针对不同噪声强度的影响,分析了分形盒维数的抗噪能力。实验结果表明:在信噪比较大时,分形盒维数基本不受影响,能够反映信号的真实分形特征;当信噪比较小时,分形盒维数的值随着噪声的增强而变大,并且具有明显的线性关系。由于分形盒维数具有抗噪性,当滤波方法比较简单时,仍然可以在一定程度上体现信号的非线性特征。因此,分形盒维数具有一定的抗噪性,可以在机械故障诊断中得到更广泛的应用。 展开更多
关键词 分形 抗噪性 故障诊断 滤波
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基于分形盒维数和多重分形的爆破地震波信号分析 被引量:46
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作者 钟明寿 龙源 +1 位作者 谢全民 李兴华 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2010年第1期7-11,共5页
为深入研究爆破地震波特性,采用分形盒维数和多重分形理论相结合的数学方法,通过其算法的理论推导和MATLAB软件编程计算得到地震波信号的盒维数值和多重分形谱图,对地震波信号的分形特征进行了分析。研究表明:盒维数D值的大小反映了地... 为深入研究爆破地震波特性,采用分形盒维数和多重分形理论相结合的数学方法,通过其算法的理论推导和MATLAB软件编程计算得到地震波信号的盒维数值和多重分形谱图,对地震波信号的分形特征进行了分析。研究表明:盒维数D值的大小反映了地震波曲线的复杂程度和频率结构特征,说明盒维数只是对地震波信号整体性的描述;多重分形能够更加精细地描述地震波信号的局部特征,其谱图描述了不同奇异性指数α的概率信息。因此提出使用分形盒维数和多重分形相结合的信号分析方法,获取爆破地震波信号的整体强弱、频谱结构特征和局部的奇异性等重要信息。 展开更多
关键词 爆破地震波 分形 多重分形 信号分析
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基于复杂度特征的未知雷达辐射源信号分选 被引量:45
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作者 韩俊 何明浩 +1 位作者 朱振波 王杰 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第11期2552-2556,共5页
当前的未知雷达辐射源信号分选方法存在准确率不高和对噪声敏感的问题。该本文应用复杂度特征实现了低信噪比下未知复杂雷达信号的高准确率分选。首先,对接收到的信号进行预处理,然后提取其复杂度特征中的盒维数和稀疏性,并将两者作为... 当前的未知雷达辐射源信号分选方法存在准确率不高和对噪声敏感的问题。该本文应用复杂度特征实现了低信噪比下未知复杂雷达信号的高准确率分选。首先,对接收到的信号进行预处理,然后提取其复杂度特征中的盒维数和稀疏性,并将两者作为分选的特征参数,最后基于KFCM算法实现未知雷达辐射源信号的分选。由仿真结果分析可知,预处理后的信号序列的盒维数和稀疏性分离度高且受噪声的影响小,分选结果令人满意,在信噪比为5dB时,不同调制类型信号间的分选准确率最低为87%。 展开更多
关键词 雷达信号分选 复杂度 信噪比
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镐型截齿截割阻力谱的分形特征与比能耗模型 被引量:45
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作者 刘春生 王庆华 李德根 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期2623-2628,共6页
为给出镐型截齿的截割性能的评价方法,应用分形理论分析旋转截割实验台所测得的截割阻力谱,探究截割阻力谱的分形特征与安装角及切削厚度的关系。基于实验测得的轴向阻力谱和功率谱建立镐型截齿的比能耗与安装角和切削厚度的关系模型。... 为给出镐型截齿的截割性能的评价方法,应用分形理论分析旋转截割实验台所测得的截割阻力谱,探究截割阻力谱的分形特征与安装角及切削厚度的关系。基于实验测得的轴向阻力谱和功率谱建立镐型截齿的比能耗与安装角和切削厚度的关系模型。结果表明:在实验条件下,截割阻力谱盒维数和比例系数与安装角均呈二次函数关系,与切削厚度呈指数关系;截割比能耗与截齿半锥角和安装角三者互相制约。半锥角增大时,使比能耗减小的最佳安装角区间变小;半锥角减小时,使比能耗减小的最佳安装角区间变大;半锥角一定时,截割比能耗与安装角呈二次函数关系,随着安装角的增大先增大后减小,存在使截割比能耗最小的最佳安装角;截齿比能耗与切削厚度成指数关系,随着切削厚度增大而减小。该研究证明分形特征与比能耗在评价截割性能上的一致性,为采煤机高效截割与性能的评价提供参考。 展开更多
关键词 镐型截齿 截割阻力谱 分形特征 比能耗
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海滦河流域水系分形 被引量:33
8
作者 冯金良 张稳 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 1999年第1期62-65,共4页
流域地貌系统的水系是一种自然分形。本文通过改变粗视化程度求维数的盒计数法求取了海滦河流域水系的盒维数(容量维数),并在此基础上讨论了水系分维的合并原理及水系分维的意义,最后初步建立了水系分维与流域径流模数的关系。
关键词 海滦河流域 水系分形 合并原理 径流模
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中国水系的盒维数及其关系 被引量:29
9
作者 朱晓华 蔡运龙 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期731-735,共5页
应用分形理论,系统地探讨了整个中国水系及其各组成流域水系的分形结构特征。通过研究,得出主要结论如下:(1)整个中国水系及其各组成流域水系的分形结构特征是客观存在的;(2)应用网格法系统地计算出了中国各流域水系的盒维数值:整个中... 应用分形理论,系统地探讨了整个中国水系及其各组成流域水系的分形结构特征。通过研究,得出主要结论如下:(1)整个中国水系及其各组成流域水系的分形结构特征是客观存在的;(2)应用网格法系统地计算出了中国各流域水系的盒维数值:整个中国水系的盒维数值为1 4189,中国外流区水系的盒维数值为1 4305;(3)中国平原地区水系的盒维数值一般较大;(4)整个中国水系盒维数值与组成它的各个层次流域水系的盒维数值的平均值并不相等,一般而言,不同层次流域水系盒维数值的平均值小于整个水系盒维数值。 展开更多
关键词 中国 水系 流域水系
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采煤机截齿截割阻力曲线分形特征研究 被引量:30
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作者 刘春生 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期115-118,共4页
基于分形理论,给出了分形特征的一般形式及其计算方法———非闭合分形曲线长度与围成面积的估算模型和盒维数的算法.在盒维数计算中,提出了覆盖曲线盒子总数的累加算法,并明确给出了评价截割阻力曲线的分形维数等特征量的实际物理含义.
关键词 采煤机截齿 截割曲线 分形特征
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蜿蜒河流平面形态的几何分形及统计分析 被引量:32
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作者 白玉川 黄涛 许栋 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期1052-1056,共5页
自然界中大型蜿蜒河流的平面形态是一种多尺度分形结构.笔者对蜿蜒河流平面形态进行了几何分形分析,计算了蜿蜒河流河道中心线的分形盒维数,并利用分形维数对大型河流的弯曲度和不规则程度进行了描述.另外,建立了对蜿蜒河流河弯形态进... 自然界中大型蜿蜒河流的平面形态是一种多尺度分形结构.笔者对蜿蜒河流平面形态进行了几何分形分析,计算了蜿蜒河流河道中心线的分形盒维数,并利用分形维数对大型河流的弯曲度和不规则程度进行了描述.另外,建立了对蜿蜒河流河弯形态进行识别、概化以及特征量统计分析的方法,并将其应用到黄河、长江等河流的几何形态统计分析中.河弯形态的统计结果能够为有关工程的建设、河流生态修复及理论分析等提供信息支持. 展开更多
关键词 蜿蜒河流 分形几何 统计分析
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时间序列曲线盒维数的一种快速算法 被引量:19
12
作者 王炳雪 史忠科 吴方向 《系统工程》 CSCD 2000年第4期68-72,共5页
盒维数是应用最为广泛的维数之一 ,它在信息处理、预测等领域都有成功的应用。目前 ,对盒维数的计算主要采用网格法 ,但该算法需处理分形集合在网格中的计数问题 ,所以计算机处理起来很不方便。针对一维时间序列 ,提出了在不同间隔时间... 盒维数是应用最为广泛的维数之一 ,它在信息处理、预测等领域都有成功的应用。目前 ,对盒维数的计算主要采用网格法 ,但该算法需处理分形集合在网格中的计数问题 ,所以计算机处理起来很不方便。针对一维时间序列 ,提出了在不同间隔时间内寻求最大离差的方法 ,避免了集合的计数问题。应用该算法对上证指数的时间序列曲线的盒维数的计算表明上证指数存在着长程正相关。 展开更多
关键词 分形 时间序列 快速算法
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离散振动信号分形盒维数的改进算法和应用 被引量:24
13
作者 訾艳阳 胥永刚 何正嘉 《机械科学与技术》 EI CSCD 北大核心 2001年第3期373-375,共3页
提出了振动信号的双尺度性概念 ,分析了离散信号盒维数一般计算方法的不足 ,推导出了确定周期或准周期振动信号无标度区的经验公式 ,给出了盒维数的改进算法。验证结果表明 :盒维数的改进算法简单可靠。对汽轮机组轴瓦松动故障的分析说... 提出了振动信号的双尺度性概念 ,分析了离散信号盒维数一般计算方法的不足 ,推导出了确定周期或准周期振动信号无标度区的经验公式 ,给出了盒维数的改进算法。验证结果表明 :盒维数的改进算法简单可靠。对汽轮机组轴瓦松动故障的分析说明 :盒维数可以作为识别振动信号复杂程度的一个新的无量纲指标。 展开更多
关键词 离散振动信号 双尺度 无标度区 故障诊断 分形
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基于CT技术的混凝土孔隙结构冻融损伤试验 被引量:27
14
作者 田威 韩女 张鹏坤 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期3070-3076,共7页
运用电子计算机断层扫描(CT)技术对经历冻融循环后的混凝土试样细观损伤过程进行实时扫描,获得二维断层扫描图像。在此基础上,运用图像处理技术对孔隙结构进行三维重建,得到不同冻融循环次数下试样内部孔隙结构的空间分布特征与演化规律... 运用电子计算机断层扫描(CT)技术对经历冻融循环后的混凝土试样细观损伤过程进行实时扫描,获得二维断层扫描图像。在此基础上,运用图像处理技术对孔隙结构进行三维重建,得到不同冻融循环次数下试样内部孔隙结构的空间分布特征与演化规律,以此分析孔隙结构与单轴抗压强度之间的关系。运用分形理论对冻融环境下试样孔隙结构与冻融循环次数的关系进行定量化描述。研究结果表明:试样内部孔隙的结构分布特征和演化规律与其力学性质和宏观破损特征密切相关。在冻融循环作用下,混凝土孔隙率随冻融循环次数的增加而逐渐增大,并与单轴抗压强度呈负相关;混凝土试样孔隙盒维数呈现初期降低后期增加的变化规律,即在孔隙结构的扩展经历了复杂无序—单一有序—复杂无序的演化过程。 展开更多
关键词 混凝土 冻融循环 CT技术 重建
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小波包与分形组合技术在爆破振动信号分析中的应用研究 被引量:23
15
作者 谢全民 龙源 +2 位作者 钟明寿 刘好全 周翔 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2011年第1期11-15,共5页
基于小波包、分形技术的相似性,提出采用小波包、分形组合技术对爆破振动信号进行组合分析。采用小波包对爆破振动信号进行分解,通过各主分析小波包的重构系数验证了爆破振动信号的分形特性,通过对各主分析小波包的盒维数值进行分析及对... 基于小波包、分形技术的相似性,提出采用小波包、分形组合技术对爆破振动信号进行组合分析。采用小波包对爆破振动信号进行分解,通过各主分析小波包的重构系数验证了爆破振动信号的分形特性,通过对各主分析小波包的盒维数值进行分析及对比,更加细致地分析出爆破振动信号不同频带分量分形维数的变化。组合分析表明,盒维数值随着爆破振动信号小波分量频率高低而变化,提出将盒维数作为反映爆破振动信号频率成分的一个重要参量。小波包与分形组合分析技术的提出为研究爆破振动信号分形特征提供了新的研究思路。 展开更多
关键词 小波包变换 分形 组合分析
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小波与分形组合分析技术在爆破振动信号分析中的应用 被引量:22
16
作者 谢全民 龙源 +3 位作者 钟明寿 何洋扬 李兴华 毛益明 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2011年第12期120-124,169,共6页
基于小波、分形技术的相似性,提出采用小波分形组合技术对爆破振动信号进行分析。对爆破振动信号进行不同分解尺度的小波阈值去噪,根据去噪后振动波形分形维数的变化规律确定最佳小波分解尺度,通过爆破振动信号与小波分量的相似性及小... 基于小波、分形技术的相似性,提出采用小波分形组合技术对爆破振动信号进行分析。对爆破振动信号进行不同分解尺度的小波阈值去噪,根据去噪后振动波形分形维数的变化规律确定最佳小波分解尺度,通过爆破振动信号与小波分量的相似性及小波分量自相似性验证了爆破振动信号的分形特性,通过爆破振动信号各小波分量对应盒维数值进行对比分析,得出不同频带分量分维数随频率的变化规律,提出将分形盒维数作为反映爆破振动信号频率成分的新参量。采用小波分形组合分析技术建立爆破振动信号全频带分形维数分析模型,为更加细致地研究爆破振动效应的分形特性提供了重要参考。 展开更多
关键词 爆破振动 小波变换 分形 组合分析
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高压绝缘子泄漏电流的分形特征 被引量:13
17
作者 惠阿丽 林辉 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期1271-1276,共6页
在电网电压等级的提高和各类污染的加剧,绝缘子污闪事故日益严重的情况下,通过有关特征量提取来实现绝缘子表面状态的监测是预防污闪、提高电网可靠性的关键。为此,以分形理论为基础研究了高压污秽绝缘子泄漏电流的盒维数、功率谱维数... 在电网电压等级的提高和各类污染的加剧,绝缘子污闪事故日益严重的情况下,通过有关特征量提取来实现绝缘子表面状态的监测是预防污闪、提高电网可靠性的关键。为此,以分形理论为基础研究了高压污秽绝缘子泄漏电流的盒维数、功率谱维数和小波分维数。应用不同算法提取了高压绝缘子闪络过程中泄漏电流的分形特征。研究结果表明,小波分维数比之盒维数和功率谱维数能够更好的表征泄漏电流信号中的电弧放电信息,并为绝缘子的污闪判别提供了有效的特征量。 展开更多
关键词 分形 闪络 功率谱 小波分 泄漏电流
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基于分形理论的灌溉水有效利用系数空间尺度变异 被引量:19
18
作者 王小军 张强 古璇清 《地理学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第9期1201-1212,共12页
基于2010年度广东省75处样点灌区的实测资料和遥感图像,应用分形理论,采用网格盒维数法计算了各样点灌区盒维数,结果表明:广东省灌区具有明显的分形特征,盒维数介于1.0004~1.675之间,分维数均值为1.308,形状指数均值为0.335,都随灌区... 基于2010年度广东省75处样点灌区的实测资料和遥感图像,应用分形理论,采用网格盒维数法计算了各样点灌区盒维数,结果表明:广东省灌区具有明显的分形特征,盒维数介于1.0004~1.675之间,分维数均值为1.308,形状指数均值为0.335,都随灌区规模呈同步减小趋势。不同规模灌区盒维数大型灌区(1.442)>中型灌区(1.287)>小型灌区(1.195)。灌溉水有效利用系数与空间分形特征诸因子中以非空网格对数值最高,相关性达到0.941。基于此,建立了不同网格尺度下的灌区面积与灌溉水有效利用系数和盒维数空间尺度变异函数。同时,从影响灌溉水有效利用系数的众多因素中,选取了工程评价值、盒子维数、灌区形状指数、参考作物蒸发蒸腾量ET0和当年降水量5项指标进行了空间格局影响因素分析,结合灰关联计算结果表明:空间各影响因素中以工程评价因子的关联度最高,达到0.8478,其次为形态特征因子,自然气象因子影响最小。尝试利用分形理论为不同面积尺度灌区灌溉水有效利用系数的空间变异规律分析和尺度转换提供一种新的思路,该结果对于指导灌区投资改造和规划建设,具有较强的理论和应用价值。 展开更多
关键词 灌溉水有效利用系 尺度 分形理论 空间变异
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上证指数的分形结构及盒维数测量的研究 被引量:9
19
作者 孙博文 张本祥 《哈尔滨理工大学学报》 CAS 2001年第6期30-34,共5页
针对有效市场假说在资本市场应用中越来越多的质疑,运用分形理论的方法对我国上证指数进行了分析,并利用盒维数的测量方法对其进行了分数维测定,从而得到了股市波动相应的复杂程度的定量值.
关键词 上证指 分形结构 有效市场假说 测量 股市波动 中国 股票市场
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基于分形理论和流域水系分布特征的泥石流研究 被引量:17
20
作者 张晨 陈剑平 +1 位作者 王清 张文 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第3期351-356,共6页
基于MapGIS技术与分形理论,通过计算机编程辅助计算,研究了水系的盒维数值与泥石流各种特征之间的规律。从流域水系的形态及分布特征的角度揭示了流域水系分形维与泥石流危险度之间的深层关系。计算结果分析表明:随着危险等级和特征参... 基于MapGIS技术与分形理论,通过计算机编程辅助计算,研究了水系的盒维数值与泥石流各种特征之间的规律。从流域水系的形态及分布特征的角度揭示了流域水系分形维与泥石流危险度之间的深层关系。计算结果分析表明:随着危险等级和特征参数的增加,水系盒维数也呈增长趋势。研究发现通过盒维数的界限值可以界定一条泥石流沟的类型、发育时期和危险程度。其中,分形维1.35和1.42是危险度的界限值,分形维1.34及1.32为泥石流类型和发育期的界限值。 展开更多
关键词 水系 分形理论 泥石流
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