黄河流域动力系统泥沙时序混沌特征分析——地理系统综合研究的一种尝试

选取黄河头道拐、潼关、花园口和利津断面1952～2000年的泥沙含量为时序,在G-P重构相空间的基础上,分别计算了各断面泥沙时序的关联维(D2)、K2熵和Hurst指数。结果表明,各断面的最小饱和镶嵌维(m)、D2和K2熵分别为5、3.24和0.13,说明黄河流域各级系统均具有混沌特征,并且从上游到下游混沌特性逐渐增强。随着混沌特性的增强其平均可预报时间下降,头道拐断面为8年,其余断面为3年。各断面Hurst指数均大于0.68,在可预报时间内,各断面泥沙时序具有持续性下降趋势,并用2001～2004年实际数据得到了验证。文章还给出了黄河流域动力系统的一般形式,该系统至少需要8个状态变量,2个控制变量。