用“周长－面积关系”测量断裂表面分形维数的不合理性分析

给出了分形图形的周长和面积之间的理论关系式，以此阐明了用“周长－面积关系”测量断裂表面分形维数的不合理性。

基于BP神经网络的船舰目标识别分类

随着各国在海洋领域竞争的日益激烈,船舰目标自动识别技术正逐渐成为研究热点。本文利用BP神经网络对航空母舰、驱逐舰、护卫舰、客船、集装箱、民用货船6种船只类型进行分类,首先对船舰图像进行中值滤波,去除随机噪声和椒盐噪声,然后利用OTSU法将灰度图像分割成背景和目标两部分,接着对目标区域提取了Hu不变矩、边缘梯度方向直方图、周长-面积比3个特征。为了使边缘梯度方向直方图也具有旋转和尺度不变性,本文提出了一种变换方法:将直方图循环右移,直至其最大值到达直方图最右端。最后利用BP神经网络对船舰图像进行了训练和测试。测试结果表明,本文的分类算法对船舰目标的分类精度达到84%左右,有效实现了常见船舰类型的识别分类。

青藏高原高寒草甸退化演替进程中植被斑块特征

为揭示斑块属性及各属性之间的关系、优势植物组成对高寒草甸退化进程的指示作用,本研究在青海省果洛州玛沁县选取轻度、中度、重度、侵蚀4个退化阶段的高寒草甸,以斑块为单元开展样带尺度调查。结果表明:沿退化进程极大斑块和大斑块的相对面积、数量在侵蚀阶段显著下降,中等面积斑块和小斑块相对面积和数量在重度退化和侵蚀阶段显著增加。斑块组成中中等面积斑块变化最显著。嵩草和杂类草混合生长斑块面积随退化进程显著下降,杂类草优势斑块面积增加,并且只有杂类草优势斑块的周长和数量随退化进程显著增加。总斑块周长-面积比沿退化进程显著增加。其中,杂类草占优势的斑块周长-面积比呈先下降后增加趋势。综上,中等面积植被斑块的空间分布、莎草向杂类草占优势的斑块类型的转变,以及斑块周长-面积比可作为高寒草甸向黑土滩转变的指示指标。

基于数字图像的水果分形维数特征

为了定量描述仿球形水果表面轮廓间的差异,用周长-面积法研究水果的分形维数特征.取大小不同的温州蜜柑20个、麻阳冰糖橙17个和红富士苹果18个,设置3种水果花萼面和侧面2个方向上数字图像红色或蓝色分量阈值,将水果区域内外的红色、绿色、蓝色分量分别置为0和1,得到水果二值图像.以水果区域细化后的边界像素数和区域内像素数分别作为水果的周长和面积,以周长-面积法求得3类水果2个方向的分形维数.结果表明,3种水果花萼面的分形维数均比其侧面的分形维数小,花萼面分形维数间差异不明显,但侧面分形维数差异明显,表明仿球形水果的外形特征可用花萼面分形维数和侧面分形维数反映,但主要指标是侧面分形维数.

预混料有机载体分形维数的研究

通过拍摄常用预混料有机载体玉米粉、全脂米糠粉、全麦粉、豆粕粉、膨化大豆粉颗粒不同放大倍数的扫描电子显微镜(SEM)图像,利用基于周界的周长-面积法的Matlab程序计算其周长-面积分形维数。结果表明,周长-面积双对数拟合线的相关系数都在0.99以上,且不同有机载体分形维数的均值存在显著差异。采用周长-面积法计算玉米粉、全脂米糠粉、全麦粉、豆粕粉等具有统计自相似结构的预混料载体是可行的,用以描述几何形体不规则程度的分形维数可以作为表征预混料有机载体的一个参量。

川中丘陵区土地利用空间格局分形特征及影响因素

以四川省南充市顺庆区为例,基于高分辨率影像解译土地利用类型,运用面积-周长模型计算地类图斑的分维值与结构稳定性指数,结果表明:地类图斑的面积与其周长具有正相关关系;各地类图斑的面积-周长分维值在1.12-1.69之间,河流水面的分维值最高(1.69),坑塘水面的分维值最低(1.12);建设用地的复杂性程度相对较低,其结构稳定性较强.顺庆区土地利用格局特征是地貌条件与人类活动耦合作用的结果.面积-周长分维值成为联接景观形态与形成机理的有效参数,其值的大小与研究的尺度、地貌类型、数据分辨率具有直接的关系.本研究成果可为区域土地开发与保护、集约节约利用土地、生态环境保护与社会经济可持续发展提供科学依据.

基于Landsat TM/ETM+影像的面状水体特征研究——以巢湖流域面状水体为例

通过对研究区2001年10月和2007年1月Lnadsat TM/ETM+的遥感影像进行光谱特征分析,利用归一化差异水体指数(NDWI)、阈值法和谱间关系法提取研究区面状水体形态信息,在此基础上,利用分形几何理论计算不同时相巢湖流域研究区影像的各小流域面状水体的分形维数。结果表明,巢湖流域研究区各小流域面状水体明显具有分形特征,2007年各小流域面状水体的分维值相应都比2001年各小流域面状水体分维值有所降低,说明整个流域的面状水体的稳定性增大。反映了研究区人类工农业生产活动开始注重与周围地理环境的和谐发展。

基于加权Voronoi图评价安徽省城市空间吸引力影响范围

为了评价安徽省城市空间吸引力的影响范围,本文利用Voronoi图的空间剖分特性,结合主客观综合赋权法,提出了运用组合权计算中心性强度,将其作为权重引入模型,建立安徽省城市加权Voronoi图,与周长-面积分形理论和新一线城市研究所2019年发布的新一线城市排名作对比分析,分析了安徽省城市的空间吸引力影响范围。经分析验证,建立的组合权Voronoi图能够有效地对安徽省城市的吸引力影响范围进行评价。此外对城市等级的划分,也提供了借鉴和参考。

基于遥感影像的巢湖流域面状水体分维测算

通过对2000年2月的研究区ETM+遥感影像光谱特征进行分析,利用修正的归一化差异水体指数(MNDWI)与谱间关系法提取研究区面状水体形态信息,使用小岛法计算面状水体的分形维数,得到巢湖流域全区面状水体的总体分维D0=1.2776,及以主要河流所划分的各子区的分维值:南区D1=1.2800,西区D2=1.3032,北区D3=1.2376。反映了研究区各子区地理环境与人类活动的差异。

景观斑块格局变化定量分析的非常规指标——土地利用类型分形维值

运用周长—面积法求景观斑块分形维数值是目前众多科技论文中常见的方法,如在土地利用类型分布特征、土地利用类型特征尺度的转换和景观格局动态变化等方面都在运用这一非常规指标。本文就这一指标的运用是否严谨进行论述。

基于数字图像的砂岩切削破坏分形研究

针对岩石切削破碎问题,选用砂岩开展大比尺切削模型试验,利用高倍数码照相机拍摄切削碎块信息,通过图像分析技术结合分形理论对切削碎块块度分布特征进行统计分析,研究切削角度及切削深度对切削碎块分形的影响。研究结果表明,砂岩切削碎块具有明显的分形特征,利用周长-面积关系法计算时,试验碎块分形维数集中在1.07~1.25;分形维数与切削深度呈线性关系,且随切削深度的增加而减小,与切削角度可用二次函数进行拟合,但随着切削深度的增加,拟合函数二次项系数增大,且在一定切削深度时由负值变为正值。

基于数字摄影测量技术的岩石表面分形维研究

基于数字摄影测量技术,结合计算机图形处理方法,对大理岩和花岗岩两种岩石试件的表面图像进行采集并处理,得到两种岩石光滑表面的二值图像.编制MATLAB程序,统计一系列以不同像素点为边长的正方形覆盖二值图像时的个数,根据像素量和正方形个数之间的关系确定图像的计盒维数;统计一系列在不同尺度下图形曲线的周长和面积,根据他们之间的关系确定图像的周长-面积关系维数,结果表明:两种岩石表面具有典型的分形特征,两种分形维数计算结果准确、可靠;数字摄影测量技术结合计算机图形处理方法适用于分形分析中.