基于遥感图像的城市形态分维计算网格法的实现

在城市的分形研究中,常会计算其分维数,用分维数刻画城市的分形特征.作者以计算北京城市形态的分维数为例,介绍2种用网格法计算分维的方法:矢量法和栅格法.矢量法是在ArcView平台下通过叠加分析完成的,栅格法则是在Matlab环境下编程实现的.文章还将从实现过程、适用程度和计算结果3个方面对这2种方法作比较,得到的结论为矢量法和栅格法各有长短,各有适用场合.在具体的应用中,应根据实际情况选择合适的方法.     

图像分维数特征提取的算法及分析

研究了分维数理理论在图像特征提取上的应用，在分析图像分维数计算原理的基础上，提出了一种计算分维数及其辅助特征的方法，并进而研究噪声，遮挡及图像灰度对比度对分维数值的影响。实验结果表明，分维数反映了图像的纹理性质，加入图像噪声，云层遮挡或提高图像对比度都会使分维数不同程度的增大。     

城市形态的分形维数:理论探讨与实践教益

国内外学者经过大量研究发现城市形态的分维平均而言约为D＝1．71，但知其然而不知其所以然。本文提出，城市土地利用形态具有DLA性质，其分信的理论值应为D＝1．67；城市交通网络具有DBM性质，其分维的理论值应为D＝1．75左右，城市形态演化具有DLA和DBM双重机理，故其分维总体而言介于1．67－1．75之间，平均值取其中值恰为1．71，这就从理论上解释了城市形态的分维数值。另一方面，借助回转半径r与r范围内城市土地利用面程S（r)的标度关系定义分维D，可得S（r)=kr^D，由此定义了城市活动强度指数ρa=Dk/2π和ρr=paR^D-2，式中k为比例系数，R为城区半径，ρa,ρr连同分维D值可以作为城市规划和城市空间结构分形优化的有关指数。在实践上，城市形态的分维可取D≤1.71，城市活动密度指数以不超过0．272k为佳。     

城市土地利用形态的分维刻画方法探讨

首先总结并论证了描述城市土地利用形态及其空间结构特征的两种分维：边界维数和半径维数。前者可用面积－周长关系和周长－尺度关系定义，测算方法有结构步长法等；后者则用面积－半径关系定义，借助数目－尺度关系进行测算。其次简述了两种分维的地理几何意义，并以实例说明其应用方法。最后建议采用网格维数包括信息维数对城市土地利用的空间形态做进一步的定量描述。     

基于分形理论的北京城市形态结构遥感分析

 城市形态结构分析对北京市的长远规划具有重要意义,运用分形思想规划城市对人居环境的改良和人地关系的协调也有着重要意义。本研究基于分形理论,运用GIS空间分析等方法,对北京城市形态结构和变化进行了定量的分析与评价,预测了北京市未来城市发展范围。利用TM遥感影像监督分类,提取1992、1999和2006年北京市建筑用地面积,以城市中心为圆心,取几十个半径递增的同心圆进行剪裁,得出各个同心圆内的城市建筑用地面积。通过反复试验确定双标度区并得到城市建筑用地面积折线图,并对面积进行基于乘幂关系的函数拟合,拟合优度R2≥0.995。并得到分维数D以及北京市范围及其变化。在得到这些数据后,进行了深入的分析以解释这些现象,同时对北京市与其他大城市的城市形态进行对比。最后,对北京市的城市建筑用地的未来发展以及可能出现的情况做出预测。     

图像分维数特征提取的算法及分析

研究了分维数理论在图像特征提取上的应用，在分析图像分维数计算原理的基础上，提出了一种计算分维数及其辅助特征的方法，并进而研究噪声、遮挡及图像灰度对比度对分维数值的影响。实验结果表明，分维数反映了图像的纹理性质，加入图像噪声、云层遮挡或提高图像对比度都会使分维数不同程度的增大。     

基于MATLAB图像分维数的计算

利用MATLAB的图像处理和数值计算功能,通过编写MATLAB程序计算Sierpinski垫圈图形分形维数,结果表明该方法是准确的、合理的.通过对锦屏二级水电站深埋长大引水隧洞围岩破坏微观图像(SEM图像)进行处理,计算出图像的分形维数.     

遥感图像地物分形测量

用分线法和坡面法两种方法计算图像的分形维数,在GIS支持下用MATLAB成功计算出了三种地形（城市,农田和湖泊）的分形维数,并对两种方法的算法进行了阐述和比较。     

基于计算机图像技术的定量金相网格法的研究与实现

利用C语言开发了一套半自动的网格法计算机识别系统.将金相图像输入计算机并进行消噪处理和二值化处理,然后将二值图像显示在计算机屏幕上并由计算机形成一定大小的网格铺放在所测图像上面,利用鼠标器在网格结点上打点,并由计算机计量各种组织所占的点数,同时自动计算出各组织的百分含量.结果表明,其性能完全满足定量金相的要求.     

一种基于分形维的快速属性选择算法

属性选择是数据挖掘、文档分类和多媒体索引等领域研究的一个热点问题·利用分形维进行属性选择是一种新的方法,它利用数据集的分形维作为属性的重要性度量·基于分形维的快速属性选择算法(IFAS),利用后向属性选择策略和降维操作的投影特性,根据E维的分形树导出E 1维的分形树(用来计算分形维的数据结构)·因此,只需扫描一次数据集,避免了FDR算法多次扫描数据集的问题·通过图像特征数据集合和合成的分形数据集对两种算法进行性能测试·实验结果显示,IFAS算法明显优于FDR算法·IFAS算法的时间和空间复杂度都为O(n),响应时间与属性维数呈线性关系·     

闽台建设用地空间特征分形对比研究

运用分形几何学理论和数理统计方法,在遥感技术与GIS技术的支持下,利用2002-2004年闽台ASTER影像数据经过几何校正等处理后提取建设用地斑块的面积和周长,对闽台建设用地分布的空间特征进行分析.研究结果表明,闽台建设用地斑块存在明显的统计意义上的自相似性,具有分形结构特征,其空间形态受自然和人文两方面因素特别是地形和交通的影响十分显著.同时台湾建设用地的平均斑块面积、分维值和规模大的斑块比重均高于福建,反映了闽台两地建设用地空间特征的区域差异.     

基于归一化尺度计盒维数的超声波分形特征研究

基于归一化尺度计盒维数方法研究了超声波分形特征．提出了将时间尺度与幅值尺度归一化的计盒维数方法来快速计算超声回波分形维数；在此基础上，对管道中缺陷超声回波的分形维数进行了计算与统计分析，得到了超声回波的分形维数的统计分布规律．研究结果表明，超声回波具有分形标度不变性，计盒维数能够反映超声回波信号波形的复杂程度和不规则程度，这种方法可以在超声自动检测中用来快速判断缺陷的有无．     

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。     

基于Matlab/Simulink的遥感图像处理

基于Matlab/Simulink环境,主要采用视频与图像处理模块库(Video and image processing blockset)中的模块建模,利用直方图均衡化、中值滤波、锐化等仿真模型进行遥感图像增强处理,通过与实验前的图像进行对比,实验后的图像细节更突出,影像更清晰,讨论了一种基于Matlab/Simulink对遥感图像进行增强处理方法的可行性。结果表明,建立仿真模型操作简单,可重复使用,便于毫无编程知识的研究人员快速、有效地进行遥感图像增强处理。     

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     

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.