北京地区典型地物遥感图像分形研究

分形数学是新近发展起来以研究自然界复杂的无法用传统数学理论去描述的现象和过程为对象的数学理论。而RS和GIS的结合是目前遥感图像研究的热点。本文用 3种方法来计算选定图像的分形维数。这 3种方法分别是分线法 ,坡面法和三棱柱法 ,其中坡面法是作者提出的一种新方法。本文在GIS支持下用Matlab实现了 3种算法 ,并用此法计算出了 3种地形 (城市 ,农田和湖泊 )的分形维数。     

基于GIS的城市地下排水管网分形特征探讨

城市地下管网是城市基础设施中的重要组成部分,是现代城市高效率、高质量运作的基本保证。地下管网虽难以用传统几何形式表达其几何特征,但其具有一定的随机特征和自相似性,可以用分形几何学进行研究。现总结前人研究成果和经验,利用GIS技术,将分形理论和GIS技术相结合,应用基于分形理论的网络覆盖评价指标——分形维数,采用网格维数计算方法,分别计算渭南市及其各分区地下排水管网分形维数,分析其分布特征。     

基于DEM的南水北调中线水源区水系分维估算

分形理论是现代数学的一个分支,常被用来研究自然界中具有自相似性的复杂地理对象。本文以丹江水库的DEM为数据源,利用ArcGIS 9.3软件提取流域水系,根据集水面积阈值与水系分维的相互关系,将分形理论、GIS技术相结合,用基于网格法的分维估算方法计算了南水北调中线水源区水系分形维数,经计算得出该流域水系分维值为1.253。与传统方法相比,这种方法计算水系分维具有简便、高效等优点。     

基于图像表面积的分形布朗运动分数维算法研究

针对数字图像的特点，提出了一种计算图像表面积的简单方法。在此基础上，根据分形布朗运动理论，提出基于图像表面积的分数维计算方法。用遥感图像上几种典型地物的图像窗对该方法进行了实验，并与其他几种常用的分数维计算方法进行了比较。实验表明，本文提出的方法与理论预期相符合的程度高于其他分数维计算方法。     

多源异质遥感影像的分形特征分析

分形理论已经在影像压缩、分割、去噪等方面表现出了较大的优势,其特点是能够准确地描述影像的空间结构信息和变化规律。分别采用分线法和三角棱柱法对同一实验地区的多种分辨率不同波段的遥感卫星影像进行分析,分别计算了图像中不同地形区域(如城区、湖泊、田地等)的分形维数,并根据两种算法的特性对图像进行了特征分析。多源遥感影像的实验结果证明,分形维数确实可以作为影像特征分析的一个重要工具,并可以指导分析遥感影像的应用情况。此外,在计算分形维数的过程中,采用三折线拟合法自适应地确定影像的无标度区间,提高了分形维数计算结果的可靠性。     

多源异质遥感影像的分形特征分析

分形理论已经在影像压缩、分割、去噪等方面表现出了较大的优势,其特点是能够准确地描述影像的空间结构信息和变化规律.分别采用分线法和三角棱柱法对同一实验地区的多种分辨率不同波段的遥感卫星影像进行分析,分别计算了图像中不同地形区域(如城区、湖泊、田地等)的分形维数,并根据两种算法的特性对图像进行了特征分析.多源遥感影像的实验结果证明,分形维数确实可以作为影像特征分析的一个重要工具,并可以指导分析遥感影像的应用情况.此外,在计算分形维数的过程中,采用三折线拟合法自适应地确定影像的无标度区间,提高了分形维数计算结果的可靠性.     

基于GIS流域地貌形态特征分形与计算方法研究

提出了基于GIS平台流域地貌特征分形信息维数的计算模型;探讨了地貌分形信息维数的计算方法,并采用Avenue语言开发了基于Arcview环境下流域地貌特征分形信息维数计算软件,并对长江流域弹子溪小流域地貌分形信息维数和数据无标度区进行了计算和深入分析。     

GIS平台下分形维数计算的设计开发和应用

GIS作为一种新兴的技术在空间数据处理和解析方面具有强大的扩展功能,已经在测绘领域得到了广泛的应用。本文针对分形维数计算的问题,在GIS平台下基于空间数据模型提出了该问题的解决方案,并利用通用COM技术设计和开发了分形维数计算系统。该系统成功地应用于工程实践,对今后GIS在相关专业领域更深层次的应用具有一定的借鉴意义。     

基于分形理论的航空图像分类方法

提出一种基于分形理论和BP神经网络的航空遥感图像有监督分类方法。该方法尝试将航空图像的光谱信息和纹理特征相结合。它首先将彩色航空图像由RGB格式转化为HSI格式，然后，根据亮度计算分数维、多重分形广义维数谱q-D(q)和“空隙”等基于分形的纹理特征，同时加入归一化的色度和饱和度作为光谱特征，采用BP神经网络作为分类器。通过对彩色航空图像的分类实验，结果证实该方法行之有效。     

基于分形理论的航空图像分类方法

提出一种基于分形理论和BP神经网络的航空遥感图像有监督分类方法。该方法尝试将航空图像的光谱信息和纹理特征相结合。它首先将彩色航空图像由RGB格式转化为HSI格式，然后，根据亮度计算分数维、多重分形广义维数谱q-D(q)和“空隙”等基于分形的纹理特征，同时加入归一化的色度和饱和度作为光谱特征，采用BP神经网络作为分类器。通过对彩色航空图像的分类实验，结果证实该方法行之有效。     

图像盒子维数特征计算方法改进

通过对盒维数定义的分析,指出图像处理领域常用盒维数计算模型使用固定大小立方体覆盖分形表面的缺陷。在不违反盒维数定义的前提下,提出一种使用可变大小长方体取代固定大小立方体盒维数计算方法。用遥感图像的几种典型地物,对它们进行了比较。实验表明,这种方法有助于提高盒维数计算精度。     

图像分数维计算模型的改进

分数维作为一种图像纹理特征常用于遥感图像分类,提高图像分数维的测量有助于提高遥感分类精度。本文在介绍目前常用的基于分形布朗运动分数维计算方法的基础上,运用分形的相关理论,指出了现有方法存在的缺陷,提出了改进的分数维计算方法;并用SPOT全色影像中常见的5种地物进行了对比实验,实验结果表明,本文提出的改进方法获得的分数维测量结果比现有的方法更接近理论分析结果,更有利于地物的识别与分类。     

基于分形的城市地面亮温与植被研究

利用主成分像元分解分析法提取植被信息，计算了城市地面亮温、NDVI、主成分像元分解分析3幅图像的样带分形维数，分析了3幅图像及其样带分形雏数的特征，探讨了地面亮温与植被的关系。实例结果表明，当地表覆盖多为同质时，地面亮温分形雏数较低，主成分像元分解分析法比NDVI能更有效地提取植被信息，更适合用于地面亮温的研究。     

基于分形纹理的遥感影像土地覆盖的分类方法研究

提出一种基于分形理论和改进模糊C均值聚类的遥感图像非监督分类方法,该方法尝试将图像的光谱信息和纹理特征相结合。将图像进行主分量变换,根据第一主分量计算图像的布朗运动的各方向的分形维数,差分盒维数和"空隙"等纹理特征作为分类依据。采用改进的模糊C均值聚类,并用混淆矩阵方法评定分类结果精度。通过对试验区的分类试验,说明该方法对改善土地覆盖分类精度行之有效。     

基于GIS、RS的野鸭湖及周边湿地资源动态变化分形研究

介绍了分形几何学理论及其特点。首先,基于GIS、RS技术,利用多源遥感影像融合技术和GIS叠置对比分析功能、人机交互解译,得出北京市野鸭湖湿地自然保护区及周边区域在1998年、2000年和2002年湿地资源现状;再利用方正智慧软件统计出各类型湿地图斑的周长和面积,并求出面积、周长的对数,根据二维欧氏空间分形维计算模型,计算出各类型湿地资源的分形维数值和稳定性指数;最后,根据分行维数和稳定性指数的物理意义,揭示了野鸭湖地区湿地资源的动态变化情况。研究表明,沼泽和湖泊是该区域湿地环境的主体,也是最脆弱的湿地要素;湿地资源分形维数(D)和稳定性指数(SK)可以为湿地环境评价、湿地资源的合理利用与可持续发展提供决策依据。     

高盖山隧道区线性构造空间分形特征分析

本文以福建省高盖山隧道区线性构造为研究对象,对其进行了分形特征研究。应用GIS和RS技术对该区的SPOT遥感影像进行线性构造信息的提取,利用线性构造分布图,使用盒计维数法计算该区线性构造的分维值。结果表明,高盖山隧道区线性构造具有分形特征,根据岩体工程质量标准,研究区应属"好"的级别,对于铁路隧道的建设较为有利。分形理论为线性构造的研究提供了定量化的技术手段,并可为相关工程地质评价提供一个量化的指标。     

高盖山隧道区线性构造空间分形特征分析

本文以福建省高盖山隧道区线性构造为研究对象,对其进行了分形特征研究。应用GIS和RS技术对该区的SPOT遥感影像进行线性构造信息的提取,利用线性构造分布图,使用盒计维数法计算该区线性构造的分维值。结果表明,高盖山隧道区线性构造具有分形特征,根据岩体工程质量标准,研究区应属"好"的级别,对于铁路隧道的建设较为有利。分形理论为线性构造的研究提供了定量化的技术手段,并可为相关工程地质评价提供一个量化的指标。     

树模型的三维可视化研究

树的表达无论是在3DGIS，VRGIS还是在3DCM中，都是一个难点问题。与一般实体对象不同的是，树明显具有分形空间特征，因此用常规简单的建模方法很难表达一颗树。现在分形算法常用来生成树模型，具有逼真的可视效果，但所产生的数据量对于GIS环境来说太大，可视化困难；另外，用树的图像替代树模型也是一种常用的方法，但在近视点视觉效果差，同时也没有表达出树木所固有的空间特征。本文作者提出一种方法，使用LOD技术，将树的分形模型与其图像替代模型两者结合起来，初步解决树模型在GIS中的可视化问题，可达到逼真、高速的可视效果。     

基于分形的图像场表达与图像处理应用

分形图像处理理论是一个尚未形成而又亟待研究的图像处理新理论，本文研究此理论中的几个基本理论问题：３－Ｄ自然景物表面２－Ｄ投影图像的分形投影关系；图像的分形场表达及其适宜性评价，文中以假设检验理论定量地分析了分形场表达的适宜性，并提出以拟合度Ｘ＾２检验法作为确定图像分形场无标度区间的统计量化指标，据此讨论了分形应用于图像处理的基本技术与方法，给出了分形在图像纹理分析，特征提取，目标探测和区域分割等领     

分形理论在刀具磨损研究中的应用

提出了基于分形理论的刀具磨损研究新方法，从理论，实验，计算３个方面讨论了刀具主后刀面磨损的分形特征与分形结构，以分形维数作为特征量，在物理意义层次上初步揭示了切削速度与刀具磨损分形结构之间的映射关系。