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Self-Organized River Basin Landscapes - Fractal and Multifractal Characteristics
Concepts associés (33)
Fractale
vignette|Exemple de figure fractale (détail de l'ensemble de Mandelbrot)|alt=Exemple de figure fractale (détail de l'ensemble de Mandelbrot). vignette|Ensemble de Julia en . Une figure fractale est un objet mathématique qui présente une structure similaire à toutes les échelles. C'est un objet géométrique « infiniment morcelé » dont des détails sont observables à une échelle arbitrairement choisie. En zoomant sur une partie de la figure, il est possible de retrouver toute la figure ; on dit alors qu’elle est « auto similaire ».
Dimension fractale
En géométrie fractale, la dimension fractale, D, est une grandeur qui a vocation à traduire la façon qu'a un ensemble fractal de remplir l'espace, à toutes les échelles. Dans le cas des fractales, elle est non entière et supérieure à la dimension topologique. Ce terme est un terme générique qui recouvre plusieurs définitions. Chacune peut donner des résultats différents selon l'ensemble considéré, il est donc essentiel de mentionner la définition utilisée lorsqu'on valorise la dimension fractale d'un ensemble.
Paysage
thumb|Paysage photographique aux multiples couleurs de la Serranía de Hornocal, massif montagneux situé près de la ville d'Humahuaca, province de Jujuy, Argentine. thumb|Paysage photographique brumeux près d'Arnhem, aux Pays-Bas. Les étendues naturelles sont protégées par décret et des capteurs de vérification du niveau des eaux sont installés. thumb|Le sud du massif des Coyote Buttes (Arizona), vu depuis le lieu-dit de Cottonwood Cove. Un paysage est une étendue spatiale couverte par un point de vue.
Fractal curve
A fractal curve is, loosely, a mathematical curve whose shape retains the same general pattern of irregularity, regardless of how high it is magnified, that is, its graph takes the form of a fractal. In general, fractal curves are nowhere rectifiable curves — that is, they do not have finite length — and every subarc longer than a single point has infinite length. A famous example is the boundary of the Mandelbrot set. Fractal curves and fractal patterns are widespread, in nature, found in such places as broccoli, snowflakes, feet of geckos, frost crystals, and lightning bolts.
Analyse fractale
thumb|Ramification fractale d'un arbre L'analyse fractale est la modélisation de données dont la fractalité est la propriété inhérente. La notion-clé est celle de fractal qui remonte à Benoît Mandelbrot qui l'avait introduite comme description mathématique des objets râpeux. L'analyse fractale s'applique aux systèmes physiques qui se distinguent par une similarité de comportements au travers d'une multitude d'échelles ou, dans des cas les plus prononcés, par l'autosimilarité où cette similarité est conservée au travers d'une infinitude d'échelles.
Invariance d'échelle
Il y a invariance d'échelle lorsqu'aucune échelle ne caractérise le système. Par exemple, dans un ensemble fractal, les propriétés seront les mêmes quelle que soit la distance à laquelle on se place. Une fonction g est dite invariante d'échelle s'il existe une fonction telle que pour tout x et y : Alors, il existe une constante et un exposant , tels que : En physique, l'invariance d'échelle n'est valable que dans un domaine de taille limité — par exemple, pour un ensemble fractal, on ne peut pas se placer à une échelle plus petite que celle des molécules, ni plus grande que la taille du système.
Autosimilarité
L'autosimilarité est le caractère d'un objet dans lequel on peut trouver des similarités en l'observant à différentes échelles. Une définition simplifiée, faisant appel à l'intuition, pourrait être : un objet autosimilaire est un objet qui conserve sa forme, quelle que soit l'échelle à laquelle on l'observe. La définition mathématique, formelle et rigoureuse, dépend du contexte. L’expression autosimilaire n’est pas encore reconnue par l’Académie française.
Box counting
Box counting is a method of gathering data for analyzing complex patterns by breaking a dataset, object, image, etc. into smaller and smaller pieces, typically "box"-shaped, and analyzing the pieces at each smaller scale. The essence of the process has been compared to zooming in or out using optical or computer based methods to examine how observations of detail change with scale. In box counting, however, rather than changing the magnification or resolution of a lens, the investigator changes the size of the element used to inspect the object or pattern (see Figure 1).
Paysage culturel
Un paysage culturel est, au sens de la terminologie de l'UNESCO, un paysage représentatif d'une région du monde : « Œuvres conjuguées de l'être humain et de la nature, ils expriment une longue et intime relation des peuples avec leur environnement ».
Paysage naturel
A natural landscape is the original landscape that exists before it is acted upon by human culture. The natural landscape and the cultural landscape are separate parts of the landscape. However, in the 21st century, landscapes that are totally untouched by human activity no longer exist, so that reference is sometimes now made to degrees of naturalness within a landscape.