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。     

云南漾弓江流域城乡聚落形态信息提取与分形分析

利用 1996年 2月和 1999年 11月的TM影像 ,通过对漾弓江流域的遥感影像的光谱特征分析 ,建立地物光谱模型 ,提取区域城乡聚落的时空分布信息。在此基础上 ,根据分形几何理论计算漾弓江流域城乡聚落不同时段空间形态的分形维数 ,从其变化分析流域内聚落空间形态的特征。结果表明 ,欠发达地区城乡聚落空间形态具有分形现象 ,并且城市与农村集镇的分形维数变化不一致 ,1996年丽江地震和 1998年大丽线的开通加速了丽江城和鹤庆城的发展 ,使其形态趋于复杂、不稳定性增大。     

云南漾弓江流域城乡聚落形态信息提取与分形分布

利用1996年2月和1999年11月的TM影像，通过对漾弓江流域的遥感影像的光谱特征分析，建立地物光谱模型，提取区域城乡聚落的时空分布信息。在此基础上，根据分形几何理论计算漾弓江流域城乡聚落不同时段空间形态的分形维数，从其变化分析流域内聚落聚空间形态的特征。结果表明，欠发达地区城乡聚落空间形态具有分形现象，并且城市与农村集镇的分形维数变化不一致，1996年丽江地震和1998年大丽线的开通加速了丽江城和鹤庆城的发展，使其形态趋于复杂，不稳定性增大。     

顾及空间相关性的遥感影像信息量的度量方法

提出了一种结合信息论与地学统计法的遥感影像信息量计算的方法。此方法基于遥感影像加性噪声模型和互信息上界的计算原理,同时考虑了噪声和空间相关性等影响遥感影像信息量的因素,适于计算具有稳健空间相关性、不同地物类型的光学影像的信息含量。利用Landsat TM影像子集,分别计算了城市、农田、山地3种不同地物类型的影像信息量。结果表明,城市含有最大的信息量,同时影像信息量与影像方差呈对数正相关关系。     

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。     

顾及纹理特征差异性的遥感影像数据分区域多密级加密方法

针对高分辨率遥感影像在网络传输、数据分享及应用过程中的安全性问题,本文从高分辨率遥感影像自身特点出发,提出了一种顾及纹理复杂度的遥感影像分区域多密级加密算法。首先,对大数据量的遥感影像进行分块处理,并将每个子图像块按照纹理特征的复杂度划分为简单、中等和复杂类型;然后,针对不同类型的子图像块采用不同维度的混沌系统分别加密得到密文块;最后,将密文块进行关联拼接,得到整体加密后的密文图像。通过采用真实遥感影像的试验分析结果表明,本文方法能够很好地实现遥感影像的信息隐藏,并且可以兼顾加密的安全性和时间复杂度,在大数据时代面向大众化应用的高分辨率遥感影像数据共享和图像处理领域具有潜在应用价值。     

基于多重分形的Karst流域地貌信息挖掘

本文利用多重分形理论揭示出了DEM不同尺度下的地貌多重分形谱的变化规律。基于多重分形理论研究表明:多重分形理论构建的高程多重分形谱模型能挖掘出更全面、更精细Karst流域地貌形态信息,其中高程多重分形谱模型中的宽度定量表征出了Karst流域地貌的起伏程度,多重分形谱最大、最小子集维数的差值定量表征了地貌形态的差异性,而且根据多重分形谱的参数随DEM分辨率变化关系并结合广义熵理论,确定了Karst地貌形态研究的数据的空间分辨率最优范围在(0-15]之间。     

分形在岩性分类及蚀变信息提取中的应用

为了推进多重分形思想在遥感地质找矿领域的应用,以新疆西准噶尔地区为实验区,通过分析该区的成矿特点与遥感影像特征,构建分形维数谱,并将其与图像光谱特征相结合进行岩性分类与含黄铁矿矿化蚀变信息提取,在现有矿点统计资料与专家经验知识的支撑下,确定找矿靶区.实践证明,基于遥感图像的分形理论并结合图像的光谱特征,建立相应的找矿模型和找矿标志,能更好地为区域矿产勘查提供决策支持.     

三峡库区土地利用格局变化的分形结构研究——以开县为例

运用分形理论建立了研究区土地利用/覆被镶嵌体的分形结构模型,对各种景观的分维值进行了计算,讨论了各种景观形态的复杂性和稳定性及三峡工程实施十年间其稳定性和复杂性的动态变化。结果表明:分维值是研究区域土地利用/覆被镶嵌体景观格局的一种综合性定量指标,通过对土地利用景观类型的分维值进行分析,可以获取其形态的复杂性、稳定性信息。1992年和2002年两个时期研究区土地利用景观类型斑块形态复杂性和稳定性由大到小的顺序均依次为:未利用地、草地、建设用地、灌木林、森林、水田、旱地。十年间研究区旱地、建设用地和未利用地斑块形态变得愈加不规则,草地、灌木林、森林和水田的斑块形状变得愈加规则;十年间研究区旱地、建设用地和未利用地的形态稳定性变弱,草地、森林、灌木林和水田的形态稳定性增强。     

纹理模型法用于影像纹理分类

在分析分形维和马尔可夫随机场两种主要纹理模型法的基础上,提出了先用马尔可夫随机场方法进行纹理分类,再用分形维方法对那些具有相同马尔可夫随机场模型及参数值相近的纹理影像进行分类的方法。该方法不仅能提供出影像纹理的纹理基元,还能给出影像粗糙性、自相似程度,减少了纳伪误差。     

影像纹理的多标度分形分析

引入目前在分形几何中发展起来的多标度分形理论，发展了影像纹理的多标度分形分析，能够描述纹理结构更多的分形特征，反映影像纹理的局部分维差别，抑制目前仅基于整体分维计算存在的不同分形同分维之弊端，实现影像纹理的多分辨率分析。尽管分维测度是纹理的一个非常重要的特征，但单纯的仅基于分维测度的分析，并不足以表征所有的纹理信息。     

Geomorphometric pattern recognition of SRTM data applied to the tectonic interpretation of the Amazonian landscape

The Amazon landscape spatial variability and anisotropic trends in the Uatumã and Urubu River regions are evaluated using geomorphometric techniques such as fractal dimension, drainage network density and semivariogram. These procedures were applied to the digital elevation model (DEM) of the Shuttle Radar Topography Mission (SRTM). This evaluation facilitated the definition of geomorphometric domains with different degrees of roughness (fractal dimension) and elevation (semivariogram). These areas are consistent with known qualitative relief types. Furthermore, known geological structures in the subsurface and surface apparently influence the spatial variability of these geomorphometric variables. This is the Silves area case, where the hilly topography exhibits several annular and radial rivers, denoting subsurface control due to faults and folds that were mapped by seismic surveys. Another possible influence example is the spatial coincidence between structures mapped by magnetic data with low dissection zones delineated as a result of drainage network density analysis. In addition to the spatial distribution, the anisotropic trends of these geomorphometric variables were analyzed and compared with geological and geophysical information. Results indicate that the predominant directions for topographic semivariance anisotropy are NNE–SSW and NE–SW for the interfluvial regions, as well as NW–SE for the alluvial plains. The highest agglomeration direction in the drainage network, as shown by its anisotropy, coincides with the studied region’s current maximum horizontal stress direction, except in the floodplains. The direction with the most pronounced roughness, NNE–SSW, coincides with the direction of waterfalls and rapids. This study demonstrates that spatial variability knowledge and anisotropic trends of geomorphometric parameters is useful to understand the geology and geomorphology of the Central Amazon region.     

利用分维向量改进神经网络在遥感模式识别中的分类精度

本文介绍了基于ＢＰ神经网络的遥感模式识别方法的特点，同时引入分形维数的概念及其在图像中的计算和应用，并将分维作为反映各类别数据纹理特征的附加波段分量，加到网络的输入层，明显地提高了分类精度。     

线状地质对象分数维计算与特征分析——以"西安典型地裂缝"、"渭河西安段"及"长安-临潼断裂西安段"为例

本文应用分数维实用计算模型,通过线状地质对象"西安典型地裂缝"、"渭河西安段"及"长安—临潼断裂西安段"分数维计算及其特征分析,得出上述三类线状地质对象分数维一般特征及规律,既为其空间分布几何特征描述提供量化参考指标,也为地裂缝成因机理深入探索提供空间线索。     

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。     

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。     

基于分形技术的油库目标识别研究

油库目标的识别是航空图像判读的一项重要内容,提出了一种基于分形维数和图像重心的识别算法,并在此基础上对其平移不变性及抗噪能力进行了实验分析,取得了较为满意的结果,试验结果表明该方案是可行的和有效的.     

Fractal Genetic Model in Change Detection of SAR images

The paper presents an effective way of detecting the changes of multi-temporal synthetic aperture radar (SAR) images. An accurate unsupervised change detection method that combines the intensity information and the fractal dimension of SAR images is proposed based on the fractal genetic model (FGM). The model computes firstly the local fractal dimension of the SAR images to obtain the fractal image and next a new proposed measure (D) is calculated from the normalized ratio of SAR images and the normalized difference of fractal images. Finally, the change map is derived by minimizing a cost function using a genetic algorithm (GA) on the derived image from the measure. Experimental results of detecting changes from SAR images acquired by ASAR on board ENVISAT and ALOS-PALSAR reveal that the proposed method is an effective and efficient tool for change detection from SAR images.