基于GIS的地学信息的分形处理方法

讨论了用分形理论和方法处理基于GIS(Geographic Information System)的地质勘探数据信息的几种分形数值计算方法。利用分形理论中分维计算的公式和方法,提取出能够描述“散乱”与“复杂”的地质勘探数据信息特征的量化指标——分形维数。在简要介绍分形数学原理的基础上,给出了线状要素和面状要素两种情形分形维数的数值算法及计算流程。本文所叙述的分形数值计算方法简明直观,可用来解决其他应用领域的同类问题,具有广泛的适用性。     

定位图像分维算法的计算机研究

通过对3种方法计算结果的分析,验证了计算图像分形维数的基本理论,进一步研究了分形理论在遥感图像中的应用.     

无机微孔膜分形性及分形维数的测定

无机膜的结构在三维空间上相互交错，大小不一，处于一种无序状态，在统计上它们具有一定相似性，遵从分形规律。本文提出了利用CLSM共焦激光扫描显微镜测定膜孔分形维数的实验手段及计算方法；由CLSM测得膜断面形貌等高线，利用小岛法原理，回归分形维数Df。分形维数可作为衡量膜孔形态复杂程度的定量参数。     

图像的分形维数计算方法及其应用

分形几何给人们提供了研究不规则几何对象的思想和方法,分形维数能够表征自然界中所获取的力像的某些特性,这已经得到了广泛的研究和认可,本文基于计算机图像的存储原理,研究了分形维数的计算方法,给出了计算图像分形维数的象素点覆盖法,作为实际应用例子,在水泥少浆单轴压载过程中,应用电子扫描镜拍摄不同应力应变情况下的损伤形貌,计算了各阶段损伤区域的分形维数,从某种意义上揭示了材料损伤及其演化发展的特性。     

图像的分形维数计算方法及其应用

分形几何给人们提供了研究不规则几何对象的思想和方法 ,分形维数能够表征自然界中所获取的图像的某些特性 ,这已经得到了广泛的研究和认可 本文基于计算机图像的存储原理 ,研究了分形维数的计算方法 ,给出了计算图像分形维数的象素点覆盖法 作为实际应用例子 ,在水泥沙浆单轴压载过程中 ,应用电子扫描镜拍摄了不同应力应变情况下的损伤形貌 ,计算了各阶段损伤区域的分形维数 ,从某种意义上揭示了材料损伤及其演化发展的特性     

基于分形的人造目标与自然物体区别

提出一种基于物体分形特征的人造目标与自然物体的区分方法.该方法根据人造目标和自然物体的固有差异,将分形维数作为估计表面粗糙度的一个重要参数,结合“毯子”维算法来计算物体表面粗糙度.该算法快速、简单、有效.实验表明,人造目标的分形维数较低,自然目标的分形维数较高,用此算法计算物体分形维数区别人造目标和自然物体是可行的.     

煤岩超微孔隙结构特征及其分形规律研究

煤岩超微孔隙结构对煤的吸附和强度性能起到非常重要的决定作用.为了对其进行精确测定,采用了高精度压汞仪对来自8种不同硬度的煤样进行压汞法实验,测定得出超微孔隙结构的所有特征参数.根据压汞法基本原理和分形几何学理论建立了切合实际的煤孔隙分形维数计算模型,利用孔隙特征参数计算出各硬度的孔隙结构分形维数.研究发现:煤孔隙结构具有很好的分形特征,煤体越松软,分形性越好,用分形规律研究煤岩孔隙结构越精确;随着煤体硬度的增加,孔隙分形维数不断降低,煤体抗压强度不断增大;建立硬度与孔隙分形维数之间的定量关系式,可以用硬度定量描述煤的吸附性和抗压强度.研究结论对于煤层瓦斯的运移、瓦斯抽放以及瓦斯突出均有着极为重要的意义.     

利用变换法计算颗粒动态散射光分形维数

颗粒的动态散射光具有分形特征,可以利用分形维数进行描述.本文分析了变换法在计算颗粒动态散射光分形维数中的应用,利用该法计算了不同温度下粒径为60nm,90nm,200nm,300nm,450nm的聚苯乙烯标准颗粒动态散射光的分形维数,并与盒维数法进行了比较.     

分形法在发动机隐含故障诊断中的应用

在对发动机的机械故障诊断中，由于其结构复杂常使其故障特征不明显，为此提出用分形法对某些隐含故障进行诊断。介绍了分形法诊断故障的基本原理，并利用奇异值降噪技术和分形维数法对隐含故障的特征进行了提取，实现了对发动机轴承隐含故障的诊断。诊断结果表明，发动机轴承正常状态下的分形维数为4．4，出现明显故障时轴承的分形维数为5．3，出现隐含故障时轴承的分形维数为5．37。由此可以看出，用分形维数可以诊断隐含故障，说明分形诊断法能从本质上反映故障的结构特征。     

手性香蕉形液晶在结晶过程中的分形特性

用差分扫描热分析仪、偏光显微镜观察了香蕉形液晶在结晶过程中星形、草状两种分形结构的形成规律。采用计盒维数的方法，计算了这两种分形体的分形维数大约为1．9。用计算机模拟，重现了它的结晶过程，分形理论说明这种香蕉形液晶的结晶过程属于渗流生长模型。     

An Approach to Extracting Fractal in Remote Sensing Image

In order to apply the spatial structure information to remote sensing interpretation through fractal theory, an algorithm is introduced to compute the single pixd fraetal dimension in remote sensing images. After a computer program was written according to the algorithm, the ETM＋ images were calculated to obtain their fractal data through the program. The algorithm has following characteristics： The obtained fractal values indicate the complexity of image, and have positive correlation with the complexity of images and ground objects. Moreover, the algorithm is simple and reliable, and easy to be implemented.     

图像分形维数计算及其边缘提取

为提高遥感影像中地物边缘信息的提取精度,以离散分形布朗随机场(DFBR:Discrete Fractal Brown Random field)模型为依据,尝试设计并利用Matlab编程实现一种基于遥感影像单个像元的分形维数计算算法.该算法将影像的灰度空间映射成分形维数空间,然后在该空间进行变换和边缘检测.地物空间分布...     

基于Landsat 8的喀斯特峰丛洼地地貌信息提取

通过对喀斯特峰丛洼地的地理形态特征和遥感影像特征的研究,基于归一化植被指数(NDVI)、地表温度(LST)及地形坡度数据等,结合Arc GIS工具的模型构建器(Model Builder)可视化空间建模,建立了"一键式"遥感自动提取峰丛洼地地貌模型。运用分形理论,计算洼地斑块周长—面积关系,分维数和稳定性等指数,揭示峰丛洼地空间结构特征。实验表明:(1)通过运用集成NDVI、LST及坡度数据综合算法,能够有效增强地物图像的特征差异,从而区别峰丛和洼地的影像特征统计值,有利于喀斯特地貌单元阈值自动选取,提取精度为82.32%;(2)研究区洼地斑块周长-面积的关系为y=0.681x-0.002,二者的相关系数R2为0.901 7,周长和面积的分维数D=1.362,表示研究区图斑镶嵌结构较稳定。     

长白山火山区放射状水系分形特征研究

水系分维反映了水系的发育程度,体现了河道的复杂程度.以TM遥感数据和分形几何理论为基础,应用图像分析软件ENVI对长白山火山区水系进行了盒维数计算,经统计分析得到了该区四个子区域水系及整个区域水系的分维数.结果表明:长白山火山区水系分维数西部最大D=1.425,东部最小D=1.212;四个分区分维数的差异直接反映了其流...     

基于分形及纹理分析的城市遥感影像阴影去除

为有效去除城市遥感影像中阴影效应所产生的影响,实现阴影区域的自动检测及区域内景物重建,利用纹理分析的方法,通过计算共生矩阵及其相关指数来确定阴影区域,以实现阴影区域的自动检测;同时利用分形插值中的随机中点替代法对阴影区域内景物进行了复原,真实再现了阴影区域内的景物特征．对实际航空遥感影像的处理结果表明,该方法能有效实现遥感影像阴影区域的自动检测及区域内的景物重建．     

一种用于MEMS动态测量的最优盒计数分形维数算法

在微机电系统（micro electromechanical system,MEMS）的动态测量中,利用分形插值法可以提高MEMS器件面内位移测量的精度,利用图像边缘的分形特征,还可以实现离面位移和旋转角度的测试。而分形维数（fractal dimension）的计算又是这些方法的关键。在研究目前最常用的分形维数计算方法差分盒计数法（difference box counting, DBC）的基础上,提出了一种对“空盒子”不予计数的最优盒计数分形维数算法,克服了差分盒计数法存在“空盒子”被计数的缺陷。理论分析和实验结果表明,该算法获得的分形维数更接近于理论维数。     

基于小波和分形的遥感图像快速编码

在分析分形编码的匹配过程和小波变换系数分布特点的基础上,提出了一种卫星遥感图像的快速编码算法,即对分形编码的定义域块和值域块分别进行小波交换,并通过计算域块信息库来匹配值域块和定义域块。分别对长春地区的SPOTS影像和广州地区的,TM影像的试验表明,该算法在峰值信噪比下降极小的情况下显著地提高了图像编码速度,在多分辨率卫星遥感数据的可视化表达领域可望有较好的应用前景。     

地表景观分形描述和仿真试验

将景观分形描述五仿真两类技术结合。对遥感资料分析中已被成功应用地计算景像分维值的分线方法,三角棱柱表面积法和方差图法进行改进和实现,并用于试验式遥感影像分维估计,定量描述了试验区地表景观的分形特征。     

广东飞来峡库区水深遥感

 通过深入分析太阳光在水体中传输的物理过程,引入水体光学厚度概念,根据辐射传输理论,推导出水深遥感物理模型。以广东省飞来峡水库为例,采用SPOT5多光谱遥感数据,对其进行精确的辐射纠正、大气纠正,转化为符合地表实际反射率的反射率图像。经过水陆分离,选用合适的遥感波段数据,代入有关水体光学参数,应用水深遥感模型,计算出水域各像元水深值,通过图像处理软件绘制水深遥感制图。由于水面采砂、网箱养殖等人类活动的影响,水库采砂区水域水体浑浊以及库湾水域叶绿素浓度偏大,影响水深遥感精度,本文的模型综合考虑了水中泥沙和叶绿素对水深遥感的影响,并采用多波段数据求解水深,信息量丰富,精度得到大幅度提高。