地形数据的分形特征值计算与地形分类

分形理论是非线性科学中一个活跃的数学分支，其研究对象是在非线性系统中产生的不光滑和不可微的几何形体，而地形表面具有分形的特征，本文首先讨论利用分形理论计算分形特征值的方法，然后探讨分形特征值与地形类别间的内在联系及用于地形分类的可能性。     

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。     

基于分形理论的面积精度估算

分形理论是研究非线性系统的重要工具。文中首先讨论栅格数据中面积精度估算的一般公式,然后基于分形理论进行了分析与研究３,选用了等面积的圆,正方形,复杂多边形和ｋｏｃｈ分形雪花图案四种图形进行了计算分析比较,得出了一些有益的结论。     

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。     

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。     

计算地图线目标分形维数的缓冲区方法

分形维数是分形几何中一个非常重要的概念,并用于定量表示分形体的不规则性和复杂性或空间填充度量的程度。分析了较为常用的两种分形维数计算方法,即计盒法和步长法,指出了它们在计算中存在的问题,提出了一种基于Buffer的计算方法,该方法能够克服现有常用方法的不足,并且在现有的GIS软件(如Arcview)中容易实现,并通过实验验证了所提方法的有效性。     

地形建模中的分形应用及分析

地形建模是建立各种三维信息系统和虚拟信息系统的基础,本文针对传统地形建模方法存在逼真度差且不能很好保持原有地形特征的问题,提出将分形曲面插值算法应用到地形建模中。文中采用实验数据完成了地形模型的构建,通过对其盒维数的计算分析和与传统克里金插值及反距离权重插值结果进行比较,发现用分形插值建立的地形模型不仅逼真度高,而且能够很好地保持原有地形的宏观地形指标和分布趋势,显示出其优越性。另外,该方法外业工作量小,费用低。所以,分形插值用于地形建模是一种极具应用价值的方法,对虚拟系统的建设具有重要参考意义。     

极化散射特性保持的改进迭代Wishart分类算法

为克服基于极化散射特性保持的迭代Wishart分类算法不适用于城区及对混合散射像素分类欠理想等不足,本文提出一种改进方法.其基本思想是先应用四分量分解算法将像素分成4种基本散射类型和混合散射类型,接着以平均合并度为指导对基本散射类型中的像素自适应聚类,最后对所有像素进行散射特性保持的迭代Wishart分类.试验结果表明...     

不同地貌类型区信息容量和分形维数的耦合关系研究

信息容量是计算机图形图像学领域的概念。文章将信息容量引用到地学分析当中,通过建立遥感影像信息容量的计算模型,对黄土高原不同地貌类型(塬、梁、峁)区遥感影像的信息容量和分形维数进行对比分析,揭示了信息容量和分形维数有很好的相关性,这就说明信息容量也能很好地反映不同地貌类型的地表特征,挖掘出了信息容量所蕴含的地学信息,为信息容量在地学领域的发展奠定了基础。     

顾及尺度全国主要省市道路网分形维数的研究

文章在综合研究前人相关文献基础上,以1∶5 000 000和1∶10 000 000两种比例尺道路网数据为依据,给出了全国各主要省市道路网分形维数的大小及变化趋势,通过比较分析验证了全国各主要省市道路网分形特征的客观存在,并指出了今后的研究方向。     

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。     

组合表面Bragg散射模型共极化SAR海表面风速反演

组合表面布拉格散射模型CSBS（Composite Surface Bragg Scattering）由布拉格（Bragg）散射模型和几何光学模型组成，是海洋微波散射的经典模型，可用于星载合成孔径雷达SAR（Synthetic Aperture Radar）海表面风场反演。研究指出，Bragg散射模型仅适用于中等入射角条件，几何光学模型则更适用于小入射角情形。然而，如何确定中等和小入射角的阈值，即CSBS模型最优入射角的选取目前尚无定论。基于142景成像于美国东西海岸和中国东海的RADARSAT-2精细四极化SAR影像数据和海洋浮标数据，本文提出了一种最优局地入射角查找算法，分别对VV和HH极化SAR数据进行最优入射角阈值的选取。结果显示，局地入射角14°和16°分别为VV和HH极化影像CSBS模型反演风速最优入射角。基于最优入射角的选取，本文在0—15 m/s海况区间内利用CSBS模型对VV和HH极化SAR影像开展风速反演实验，并将反演风速与浮标风速进行对比。结果显示，基于VV和HH极化数据的CSBS模型反演风速与浮标风速均方根误差分别为2.15 m/s和2.32 m/s，相关系数分别为0.79和0.75，两者具有良好的一致性。本文研究结论表明基于最优入射角设置后的CSBS模型在海面风速小于15 m/s条件下具有良好的应用性，后续研究将更加关注CSBS模型在高海况以及交叉极化SAR数据情况下的应用。     

地图综合中的地图目标自相似性分形衰减研究

分形衰减是指在地图综合中,地图目标随着比例尺的变化其结构形态随之发生改变,其自相似程度是递减变化的,反应到分维数的变化上,称之为分形衰减。本文以分形分析方法作为工具,分维值作为度量参数,分析地图综合中地图目标的分形衰减现象。以扩展分维作为理论基础,从变维分析的角度出发,研究地图目标的自相似程度随比例尺变化而衰减的规律,进一步研究地图目标的尺度指标与分形衰减之间的关系。     

地图目标局部分形描述的元分维模型的实现

提出了一种基于分形理论的元分维模型,可以用于描述地图目标的局部形态特征变化,为地图目标的进一步分析应用提供了一个新的思路。     

土地利用用类型的分数维分析

利用分形几何学对土地利用类型分维公式进行了应用分析。实验结果表明：土地利用类型的分维值介于1到2之间，土地利用类型与分维值有密切关系。土地利用类型的分维值反映了土地利用的复杂程度、稳定程度和变化趋势。分维值D为1.5，是土地利用变化的临界值点，代表该土地利用类型处于布朗随机运动状态。分维值越接近该临界值，该土地利用类型的稳定性越差，复杂程度越高；反之，则该土地利用类型的稳定性较强，复杂程度较强，复杂程度较低。不同时相间不同土地利用类型的分维值的大小变化反映了土地利用类型的变化趋势，分维值增大，则土地利用类型扩张，反之，则缩小。     

GNSS-R海面目标成像仿真方法研究

结合物理光学法及传统复合电磁散射计算模型中的"四路径"方法,以GNSS信号为信号源,提出了一种基于高频散射理论的GNSS-SAR成像模型,建模过程考虑了多路径散射、遮蔽、漫散射等效应,较好地描述了电磁散射效应对海面场景GNSS-SAR成像的影响。根据电磁散射效应,分析了海面风速对成像效果产生的干扰情况,发现在本文仿真场景下,9 m/s风速海背景下的目标能够被识别出来,17 m/s风速海背景下的目标几乎淹没在海杂波中。