北江流域径流时间序列的分形特征解析*

陶 谨，陈晓宏，汪丽娜，谢毅文

(1.中山大学 水资源与环境研究中心，广东 广州 510275；2.广东省东莞市水务局,广东 东莞523888；3 .华南地区水循环与水安全广东省教育厅重点实验室,广东 广州510275；4.华南师范大学 地理科学学院，广东 广州 510631；5. 东莞理工学院 化学与环境工程学院， 广州 东莞 523808)

径流作为水文循环中重要的子要素，受多种因素的影响，加上人类活动的影响，使得径流时间序列表现出高度的非线性、复杂性和不确定性的特征。因此，传统的非线性方法很难将径流时间序列的内部表征进行较为全面的描述和研究。但非线性动力学的研究表明，一些看起来貌似随机的过程实际并不是随机的而是混沌的，具有某种内在的分形特征。随着混沌、分形理论引入到水文、气象学科中，人们逐渐认识到径流时间序列并非是纯随机过程，今天的径流量受到昨天的径流信息量的影响，本文采用R/S分析方法证实径流时间序列的长程相关性。由于多重分形(也称为分形测度) 研究的是一种物理量在一个支体或支集上的分布状况[1]，利用多重分形理论可提供定量刻划分形测度在支集上的分布状况，多重分形理论被广泛地应用在金融、地震、气象和水文上。本研究采用多重分形理论，进一步探究径流时间序列的分形性。

北江，是珠江的三大支流之一，分析北江流域控制站——石角站的径流时间序列的分形特征，不仅为北江流域的水资源综合利用提供理论依据，也为流域的可持续发展奠定研究基础。……