黄河下游河道地貌分形分维特征研究

黄河下游河道地貌特征是影响河流水动力地质作用和悬河稳定性的主要因素之一,本文首次采用遥感与GIS相结合的方法对黄河下游河道地貌进行了定量的分形分维研究。研究结果表明:①度量尺度由0.1km增大至100km,河床的分形弯曲度随由1.54减小为1.11,且不同河段的分形弯曲度不同;②河床浅滩数量与大小呈单对数线性相关关系,但是由1986年至2000年表现出规律性变化;③悬河的稳定性随不同河段河床分维值D值的增大而降低。     

分维扩展的数值试验研究

由于仅用一个分维值难以区分不同的形态,首先需要对原分维概念予以扩充,即把原来仅局限于无标度区内的呈直线形分布的常数分维扩充为包括无标度区上下界以外区域在内的,呈反Ｓ形分布的变量（函数）分维,使分维方法的应用不受观测尺度的限制;其次,要研究表达扩充分维的数学模型。文中论述了反Ｓ形扩充分维的数值实现方法和增强描述复杂现象的能力。     

SAVR法──影像表面分维估计的新方法

本文在分形表面积与体积关系的基础上，导出了一种估计影像表面分维数的新方法──ＳＡＶＲ法。通过对合成的已知维数分形影像数据的测试，表明新方法在分维估值准确性和无标度区特性方面表现较优，进一步与ＢＬＡＮＫＥＴ法分维估计实验比较得出，ＳＡＶＲ法具有较强的保持多分辨影像分维估值的稳定性。最后提出了基于ＳＡＶＲ法方向分维的纹理特征度量并给出了在方向纹理分析中的应用实例。     

分维扩展的数值试验研究

由于仅用一个分维值难以区分不同的形态,首先需要对原分维概念予以扩充,即把原来仅局限于无标度区内的呈直线形分布的常数分维扩充为包括无标度上下界以外区域在内的,呈反Ｓ形分布的变量分维,使分维方法的应用不受观测尺度的限制;其次,要研究表达扩充分维的数学模型,中论述了反Ｓ形扩充分维的数值实现方法和增强描述复杂现象的能力。     

分形分维估值在GIS地理特征描述中的应用

从ＧＩＳ地理特征分形分析入手,利用量规维数的求解来加归区域曲线的无标度区和分维值,并把这一分维值与ＧＩＳ中典型的分形特征相联系,探讨了分维值的含义及其作用,以获得ＧＩＳ下地图应用的新认识。     

基于GIS技术的莱州湾东岸河流分形研究

应用地理信息系统(GIS)技术提取了莱州湾东岸河流信息,在此基础上运用计盒方法对莱州湾东岸的黄水河和王河水系进行了分形分析,获得了两水系的主河道河长分维数和河网分维数,并以此探讨了分维数与流域地貌和地质构造之间的相互关系。分形分析为研究区流域地貌学与水文学研究提供了一种新的研究途经。     

基于直方图的遥感图像相似性检索方法比较

相似性度量是用于研究多源数据之间相似程度的，是对空间数据进行模式识别的基础。通过单波段遥感图像的检索对两组直方图相似性检索方法进行了实验研究，即基于特征向量的相似性度量和基于概率的相似性度量。实验中发现第一组相似度量中有两种以往较少用于遥感图像检索的方法表现出色，它们分别是，统计距离和相似夹角余弦度量。第二组实验中，针对其中包含较明显的目标物体且背景较为单一的遥感图像（其直方图可看作混合高斯分布），在类别可分离判据的基础上，根据K-近邻法则提出了一种计算该类图像之间相似值的方法。实验结果表明基于K-近邻法则的计算方法行之有效。所得出的结论将对多源数据分析中相似性度量的理解与选择有积极意义。     

分形分析中的无标度区确定问题

分形无标度区的求取是随机分形应用研究的前提和基础。介绍目前求解无标度区的几种方法并分析其优缺点，提出一种基于标准偏差的自适应方法。同时针对自然地形、遥感图像等特大尺度范围的情况，在该方法中引入遗传算法，应用遗传算法的快速寻优功能，加快标度区间的确定速度。将这些方法应用于地形分析中的分形参数提取实验，证明自适应方法能较为准确、可靠地提取分形参数；而加入遗传算法的改进方法，大大地缩短了无标度区间的搜索时间，为大尺度范围分形对象的特征值快速测量提供有力的支持。     

热红外目标的多标度分形识别模型

利用机载热红外成像光谱仪（TASI）获取的热红外图像,进行了温度与比辐射率分离,然后采用多标度分形模型进行阈值分割,建立了一种新的热红外影像目标探测方法。实验结果表明,温度的空间分布具有多标度分形特征,即对lgL（r）与lgr进行分段拟合。利用多标度分形模型提取的温度阈值进行城市热红外影像的精细目标识别,并成功提取了建筑物目标。     

基于SVM的多源信息复合的高空间分辨率遥感数据分类研究

遥感图像尤其是高空间分辨率（1—4m）遥感图像在土地利用和土地覆盖变化方面有着广阔的应用前景，传统高空间分辨率遥感图像信息提取方法存在精度和分类效率低的不足。本文提出的基于SVM的分类方法，复合光谱、纹理和结构信息等多源数据信息，对IKONOS高空间分辨率图像进行分类，并与最大似然法和单源数据（光谱）SVM分类结果进行定性和定量比较分析。研究结果表明，多源数据复合的SVM高空间分辨率遥感图像分类方法，能够有效解决单源数据信息图像分类效果破碎的问题；总精度达到68．38％，Kappa达到0．5993；对高维输入向量具有高的推广能力；比单源信息的SVM和最大似然方法图像分类精度更高，适合高空间分辨率遥感图像分类。     

基于RS与分形的下庄矿田线性构造空间特征分析

本文基于分形理论和RS技术,对遥感影像上所提取出来的线性构造信息进行定量分析、空间展布特征与铀矿富集关系的研究,并且简要阐述线性构造遥感影像机理和断裂构造信息的解译与提取。通过研究表明,下庄矿田断裂构造在0.3125—5km尺度范围内具有自相似性和分形特征,相关系数均超过0.98,并且在该尺度范围内断裂构造空间展布出现两个分形关系,在0.3125—1km尺度范围内分数维D1=1.0693,在1.25—4km尺度范围内D2=1.7469。这进一步表明该区断裂构造具有多重分形分布特征。其断裂构造展布在0.3125—1km小尺度范围内较小的分维值D1表明该区还有进一步勘探前景。     

基于分形分维和数学函数的南流江流域河网信息提取

利用南流江流域30 m分辨率的DEM数据,介绍了Arc GIS中进行河网提取的一系列过程,并利用其图解建模工具,提取南流江流域的不同汇流累积面积的水系河网,实现了提取过程的流程化处理。分别统计河源密度和沟壑密度,并分别计算它们与汇流累积面积的几何函数关系,并对其进行二阶求导,确定其二阶导数关系,得到合适的汇流累积阈值,并借助分形分维理论对河网的分维值进行了验证。利用函数关系和分形分维确定汇流累积面积提取水系河网的方法有效地避免了人工选择汇流累积面积的主观性,提高了研究结果的准确性和可靠性,在知道研究流域河网分维值的前提下,可快速获取准确的汇流累计面积阈值。     

基于分形的数字水系集水面积阈值确定研究

集水面积阈值的确定是基于数字高程模型提取水系过程中的关键环节,但目前集水面积阈值的确定存在着随意性和主观性.本文引入分维数量化集水面积阈值对水系提取的影响.研究表明,在给定标度区间内集水面积阈值和分维数存在着良好的回归关系.二者的拟合方程可用来进行集水面积阈值的合理确定和水系的准确提取.     

土壤水力侵蚀的遥感信息模型研究——以江西省为例

通过利用Terra/Aqua卫星上搭载的MODIS传感器计算获取的16d合成植被指数产品(MOD13A2),进一步按照最大值合成法计算月合成光谱植被指数,按照USLE模型月模式评价江西省2005年土壤侵蚀,并与传统的USLE模型年模式计算的结果进行了比较。     

Effects of urbanization on river morphology of the Talar River,Mazandarn Province,Iran

In the present study, we investigate the effects of urbanization growth on river morphology in the downstream part of Talar River, east of Mazandaran Province, Iran. Morphological and morphometric parameters in 10 equal sub-reaches were defined along a 11.5 km reach of the Talar River after land cover maps were produced for 1955, 1968, 1994, 2005 and 2013. Land cover types changed extremely during the study period. Residential lands were found to have increased in area by about 1631%, while forest land and riparian vegetation decreased in by approximately 99.9 and 96.2%, respectively. The results of morphometric and morphological factors showed that average channel width (W) for all 11.5 km of the study river decreased by 84% during the study period, while the flow length increased by about 2.14%.     

扩展分维在地图信息综合中的应用

文中强调通常的分维与扩展分维的本质差异。作者主张综合应遵循非自相似准则,即非线性原理。文中用D-P方法建模,因为后者所使用的限差ε直接和地图曲线信息综合的D-P方法相联系。关键问题是要将多分辨率序列与多比例尺序列实现某种对应。本文用基于河流自身的自动预综合机理分析方法建立分维模型参量(L)序列与地图信息综合主要参量(M)序列之间的映射关系,最终把地图比例尺序列Mi与粗视化限差序列iε联系起来,借此实现基于扩展分维的河流自动综合。     

城市交通网络分形维数的不确定性估计、控制与分析

长度-半径维数模型作为描述城市交通网络复杂不确定性现象的一种分形分维方法,其自身存在的不确定性往往被忽视,且相关研究更是鲜见报道。故针对该模型在分形维数测算全过程中存在的不确定性问题,本文率先开展了系统剖析、定量估计和质量控制研究。首先对数据源、矢量化处理、测算中心、尺度选择、以及分维数模型估计等一系列环节进行了不确定性估计与分析,其中首次给出了分形维数在一定置信水平下的不确定性度量区间,并依据误差传播理论对误差的传递和累积进行了描述;然后着重提出了基于LMed S(Least Median of Squares)的质量控制方法。最后通过对拉萨市的算例实验表明:道路的矢量化过程、测算中心和测算尺度的选择都会导致分维的不确定性;并在对数据质量进行控制的基础上,通过置信区间对长度-半径维数模型的不确定性进行了在一定概率水平下的首次度量;同时结合区域现状对研究结果给出了合乎实际的解释。本文在描述表征不确定性问题的分形几何和分形维数的基础上,系统地揭示了其自身不确定性的本质,不仅进一步丰富了分形分维理论,为控制其质量奠定理论基础,而且可为城市交通网络分形维数的地学应用提供可靠的科学依据。     

基于分形理论的水系要素制图综合研究

在研究水系要素具有分形现象的基础上，提出了水系要素的分维数的确定方法，并利用水系的分数维规律进行地图制图综合，取到了较好的结果。