多重分形滤波方法和地球化学信息提取技术研究与进展

圈定地球化学异常是勘查地球化学和环境地球化学研究中的一项基础性工作。笔者通过详细分析近30年来与地球科学密切相关的分形和多重分形等现代非线性理论和新方法的迅速发展和应用,特别是以解决地球化学复杂背景与叠加异常分解难题为例,介绍了广义自相似理论与分形滤波技术的发展和应用,相信在资源、环境、灾害的其他应用领域也将发挥重要影响。文中阐明了多重分形是更具普适性的地球化学元素分布模式,"密度-面积"分形模型是刻画地球化学异常的基础模型,并为多个空间开展分形滤波和分解地球化学复杂背景与叠加异常的理论基础。该方法的显著优势在于将地球化学场的各向异性、尺度不变性、广义自相似性等特征集于一体,具有压制变化性背景干扰,突出局部异常的能力,其中C-A和S-A业已广泛应用于矿产勘查靶区圈定和环境污染模式识别,形成了分解地球化学复杂背景和叠加异常的常用技术,在国内外多个成矿区带取得了显著的找矿效果。

二维混合场的各向异性尺度不变性量化方法及其应用

由不同尺度过程或作用叠加而形成的混合场在地学领域很常见,研究如何量化这些场的尺度不变性以及如何刻画其各项异性特征具有重要意义.介绍了近期研发的图像各向异性尺度不变性模拟和分解方法,并将其应用于遥感图像处理中.该方法是将各向异性尺度不变性模拟(SIG)和分形滤波(S-A)方法融合的,对于任意二维场,先用S-A模型判断其是否为混合场.如果是混合场,用S-A模型对其进行模式分解,然后再运用SIG模型量化分解后的各组分的各向异性尺度不变性,并描述其具体变换特征.基于一幅混合遥感影像的应用实例表明,该方法能够有效地量化二维混合场的各向异性尺度不变性.此外,混合场只有在正确分解成不同尺度的组分之后才能得到合理的利用.