基于降水微物理特征测量仪的雨滴形状观测与分析

利用自主研制的降水微物理特征测量仪开展降水观测试验,得到了大量的雨滴图像。研究了异常雨滴图像的形成原因和处理方法,以此为基础重点研究了在极坐标下基于Akima插值的数字雨滴图像矢量化方法,得到了雨滴平均形状特征和轴比分布特征。结果表明,直径小于1 mm的雨滴以圆形为主,在1.0~3.0 mm的雨滴以椭圆形为主,大于3.0 mm的雨滴逐渐呈现顶部凸起,底部偏平的形状;雨滴的平均轴比分布与经验分布一致,相互之间差异在±0.04 mm范围以内;雨滴的平均轴比与经验模型的差值在粒径3.4~3.8 mm出现峰值,该范围内的雨滴较经验关系具有更圆的形状特性。     

基于不变性矩特征的人工神经网络2-D形状识别

在2—D不变性矩快速计算的基础上，利用人工神经网络，使用不变性矩完成2—D形状的识别。实验结果与现有文献的结果比较，本文采用的方法具有特征数目少、意义统一、识别快速、准确的特点。     

定量表征河流砂颗粒的形状——在西藏帕隆藏布的尝试

河流搬运体系中,颗粒的形状属性可以反映其来源、搬运、沉积的过程。长期以来沉积学界缺乏相对统一的定量的、多维的颗粒形状参数。本研究以西藏雅鲁藏布江支流帕隆藏布为例,运用图像分析、软件分析等计算机辅助技术,对8个天然河流砂样品中的2276个颗粒开展碎屑成分鉴定和形状参数量化等工作。重点评估了11个颗粒形状参数,通过因子分析等统计方法提取并定义了3个形状信号,包括圆形度因子、规则度因子和平滑度因子。这些参数可用于表征颗粒宏观形状上接近圆形的程度、中观尺度上轮廓规则的程度及轮廓平滑的程度。挖掘天然河流砂的重要形状特征后,进一步探索了这些形状参数与颗粒成分、粒度的关系。本研究成果为解释河流系统中颗粒的形状信号、理解颗粒自身微观属性和外部物理过程等提供重要借鉴。     

基于矢耳石形态的平鲉属鱼类鉴别及研究方法比较

分析了青岛胶州湾铠平鲉(Sebastes hubbsi)、花斑平鲉(Sebastes nigricans)和许氏平鲉(Sebastes schlegelii) 3种平鲉属鱼类的矢耳石形态特征,探究基于矢耳石形态鉴别3种鱼类的可行性.以8个耳石形状指标和37个椭圆傅里叶系数进行的单因素方差分析结果基本一致,显示铠平鲉与许氏平鲉的耳石形态差异最大,铠平鲉与花斑平鲉间差异最小.利用耳石形状指标、椭圆傅里叶系数、耳石形状指标与椭圆傅里叶系数相结合的方法,对3种鱼类的综合判别率均可达95%以上,判别分析散点图可明显将3种鱼类区分开.耳石长介于4~7 mm的3种鱼类小规格组与2龄及以上成鱼组耳石样本的判别结果一致,表明针对不同发育阶段平鲉属鱼类,基于耳石形态的种类鉴别均是可行的;仅使用椭圆傅里叶系数鉴别3种鱼类时综合判别率虽高达100%,但难以快速定位3种鱼类耳石形态间,在统计上差异显著而实际上微小的形状差异所在;而使用耳石形状指标和椭圆傅里叶系数联合判别,综合判别率亦高达99%,且能快速找出3种鱼类耳石在矩形趋近率、形态因子、面密度等的形态差异.研究表明,耳石形状指标和椭圆傅里叶分析联合判别是平鲉属鱼类种类鉴别及耳石形态差异分析的有效手段.     

承载日月精华 缔造古老文明——西藏之神圣瑰宝天珠

天珠,又称"天眼珠",主要产于西藏、藏东、不丹、锡金、拉答克等喜马拉雅山域,是一种稀有宝石。天珠的藏语发音为"思怡"(DZI),为"美好、威德、财富"之意。在藏人心目中,天珠是活的。天珠是被西藏人视为神圣的瑰宝,他们深信天珠是天神留下来的吉祥物,有着远古独特的内涵与浑厚的历史传承,有着改变佩戴者命运的力量。天珠的种类众多,因图腾不同而有多种分法。椭圆形状的天珠上面有许多小圆圈,像极了眼睛与眼球,因而西藏人视天珠为神明的眼睛,随时庇佑、保护佩戴者。因圆圈数的不同,又分为一眼天珠、二眼天珠、     

利用泰森多边形的点实体匹配算法

针对众源地理数据中的同名点实体之间存在距离、方向等非一致性偏差,导致匹配困难的问题,该文提出了基于泰森多边形的点实体匹配算法。利用相匹配的点实体数据集其对应的泰森多边形具有较高的对应关系这一特点,将不确定的点与点之间的匹配转化为匹配度更高的对应泰森多边形的匹配。首先统计出被彼此泰森多边形包含的点对,根据点对的距离概率分布,计算出距离阈值作为确认同名实体的条件之一;然后将泰森多边形的位置及形状相似性作为匹配条件二;最后将相似度最高的实体确认为同名实体。通过实验与现有的几种点实体匹配算法进行了比较,结果表明,该算法具有较高的查全率和查准率,且普适性强。     

一种基于形状先验和动态外推的道路段分割方法

针对高分辨率影像中道路提取效果不佳这一问题,该文提出了一种道路段分割方法。在经典能量函数中引入无符号距离函数表示的形状先验,用以排除非道路干扰物;引入星形形状先验能量项用以解决细小干扰物、道路内部孔洞两个问题,此时可得到一段无干扰物、无孔洞的道路;基于动态外推的思路分割出一条完整的道路段。实验表明该方法可以有效获取影像中不同形态的道路段,同时为影像分割提供有益思路。     

融合颜色-纹理模型的均值漂移分割算法

针对常规的均值漂移算法在特征空间聚类时未考虑图像的纹理信息从而导致分割精度不高的问题,该文提出了一种融合颜色-纹理模型与均值漂移的改进分割算法。首先,对原始影像进行同等组滤波和颜色量化,得到颜色-纹理模型;其次,利用均值漂移算法对滤波影像进行初始分割,得到同质性较好的初始分割区域;最后,将颜色-纹理模型及初始分割对象轮廓信息应用于区域合并过程中,结合形状特征增强分割对象的紧密性。该算法充分结合了图像的颜色、纹理特征,通过对不同类别的遥感影像的分割实验进行分析,结果表明分割效率和分割质量均得到较大提升,且具有较好的适用性、可靠性及精确性,对遥感影像中纹理信息丰富的植被、密集建筑区等具有较好的分割效果。     

河网多尺度Morphing的变换方法研究

本文基于Morphing连续变形技术的一种技术探讨河网的多尺度变换方法,主要涉及对应河流间的Morphing变换和无对应河流的河流删除这两类问题。本文首先对两个不同比例尺的对应河网进行河流匹配,确定河流的对应情况,然后以较大比例尺河网向较小比例尺河网变化的方式进行河网的多尺度变换。对于在两个不同比例尺河网中对应存在的河流,采用顾及交汇点信息及河流结构信息的形状内插方法进行Morphing变换;对于仅在较大比例尺河网中存在而在较小比例尺河网中不存在的河流,则以河流的干支总长作为其重要性标准,进而依据给定的变换程度参数删除重要性较小的河流。最后,通过实验分析与对比,验证了本文方法能够有效改善河流间的Morphing变换效果,提高河流选取的准确性。