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分形定量选择遥感影像最佳空间分辨率的方法与实验 总被引：1，自引：0，他引：1
遥感影像观测尺度是遥感信息提取研究的重要内容之一,也是遥感信息提取的焦点。以往,遥感影像尺度特征的分析大多基于地统计学,其主要体现遥感影像中的线性特征,而实质上遥感影像中既存在线性特征,又存在非线性特征。因此,在深入剖析遥感影像尺度效应及分形特征机理的基础上,本文探讨了分形理论定量选择遥感影像最佳空间分辨率（也称最佳像元观测尺度）的方法。以IKONOS全色影像的建筑用地、耕地、林地为研究对象,分别使用FBM、DBM、TPM 3种分形维数计算模型,实现了3种地物在不同空间分辨率下分形维数的计算。实验结果表明,每种地物的分形维数是随空间分辨率的增大,总体呈下降趋势,且在某些特征空间分辨率上会出现拐点。从遥感影像尺度效应分析可知,遥感影像空间格局随尺度的不同,其内部结构也不同。且随着尺度的增大,很多细节将会被忽略,影像的粗糙度也随着降低。而分形维数是目前为止描述对象自相似性和不规则度的唯一基本量化值,其直观上与物体表面的粗糙程度相吻合。因此,这些拐点对应的分形维数对地物的最佳空间分辨率的选择具有一定指示意义。通过本文研究可知,使用分形理论方法研究遥感影像最佳空间分辨率（或最佳像元观测尺度）,打破以往观测尺度方法研究范畴,从不同角度去分析遥感影像观测尺度问题对GIS研究与地学应用具有一定的理论和指导意义。 相似文献
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地壳中元素和矿化分布的不均匀性是一个普遍规律。从超大型矿床→大型矿床→小型矿床→矿点、矿化点（或高异常点）的分布，是近似于从有限稀硫分布逼近无穷多且无限稀硫分布。因此可以把矿床的分布看成是随机康托集（Cantordust）在空间上的分布。浙江中生代热液萤石、银、铅锌矿床的分形丛集分布存在于两个尺度范围内，分形丛集的分维数为0．196～0．40（1～20km）和1．161～1．219（20～750km）。矿床的频度—大小分布也是分形的，其储量分形分布的分维数为：萤石（中国）D=2．13；萤石（浙江）D=2．34；银（浙江）D=1．63；铅锌（浙江）D=2．27；钨（中国）D=2．16；铜（世界）D=2．55。我们认为，矿床储量的分形分布，对于各种标度的成矿作用可能是一个普遍性的特征。根据矿床的频度—大小分形关系，有可能对一地区大于某一指定储量的潜在矿床数作出预测。 相似文献
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基于物性、铸体薄片、电镜扫描和高压压汞等测试分析资料，利用汞饱和度法和含水饱和度法对杭锦旗地区盒1段致密储层孔隙结构分形维数进行了计算，并分析其与储层物性的关系。结果表明:盒1段储层平均孔隙度、渗透率分别为9.83%、1.03×10-3 μm2，储集空间以粒间溶孔、粒内溶孔和残余粒间孔为主。汞饱和度法计算的整体分形维数分布在2.138 4~2.829 2，平均值为2.396 5，含水饱和度法计算的整体分形维数分布在2.529 4~2.879 7，平均值为2.679 1。相比于含水饱和度法，汞饱和度法计算的分形维数与孔隙度、渗透率及各孔隙结构参数之间具有更好的相关性，是因为含水饱和度法易对孔喉较小的样品产生偏差。基于汞饱和度法分形维数，将盒1段储层孔隙结构分为四类:Ⅰ类（Df≤2.31），Ⅱ类（2.31 < Df < 2.4），Ⅲ类（2.4≤Df < 2.52），Ⅳ类（Df≥2.52），研究区主要孔隙结构类型为Ⅱ、Ⅲ类。选取分形维数（Df）、平均孔喉半径（Rm）和孔隙度（φ）等参数，对渗透率进行多元回归计算，计算值与实测值相关系数在0.9以上，表明计算模型在本区较为适用。 相似文献
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应用分形理论与方法，计算了唐山、海城、澜沧－耿马地震前小震活动能量分布的信息维及其在空间上的差异和时间上的变化，结果表明：（１）局域空间分数维可以反映大震前小震活动能量分布的空间变化特征，大震发生在信息维中等值区；（２）局域时间分数维显示大震前小震活动存在降维过程，且大震发生在降维之后的升维过程中或发生在降维过程结束之时 相似文献
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选取鄂尔多斯盆地高桥地区上古生界本溪组11块砂岩样品,基于岩石薄片及扫描电镜分析储层岩性特征及孔隙结构特征,引入多重分型理论,对砂岩样品核磁共振T2分布数据进行了研究,探讨了砂岩储层孔隙多重分形特征,并分析了多重分形参数与砂岩孔隙结构参数、矿物组成及砂岩物性参数之间的关系。结果表明:本溪组砂岩多为石英砂岩及岩屑石英砂岩,石英体积分数63%~85%,平均71.45%;岩屑体积分数3%~17.5%,平均10.91%,不含长石,胶结物以高岭石（φB为3%~10%,平均6.3%）及碳酸盐（φB为0~9%,平均5.65%）为主。储层孔径分布具有多重分形特征,多重分形参数Dmin-Dmax介于1.16~1.83、Dmin/Dmax介于2.73~6.92、Δα介于1.37~4.33。研究表明,f（α）-α多重分形奇异谱及q-Dq广义多重分形参数均可用于定量评价储层。多重分形参数与石英含量及岩屑含量分别呈微弱正相关及负相关关系,与填隙物含量呈明显负相关关系。多重分形参数大小与储层渗流能力密切相关,随着渗透率不断增大,多重分形参数表现为先增大、后减小的趋势,因此,并非非均质性越小,储层越好,大量晶间孔的发育可降低储层非均质性,但也会大大制约储层渗流能力。相对较大孔隙发育,且未经过强烈压实、胶结等成岩作用改造,储层非均质性较弱的储层是油气勘探的有利区域。 相似文献
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分形离散裂缝数值试井解释模型 总被引：1，自引：1，他引：0
《东北石油大学学报》2016,(6)
基于分形理论,考虑裂缝中心、长度和密度的概率分布,以及主应力方向等条件,研究分形离散裂缝模型随机建模方法,建立离散裂缝数值试井解释模型,得到井底压力响应的数值解。对比数值解与基于连续性介质假设的解析解,证明数值试井解释模型的正确性和一致性。结果表明:在相同的分形维数条件下,试井曲线基本重合,说明分形维数对离散裂缝具有较好的控制程度,可以为离散裂缝随机建模提供依据,对认识天然裂缝性油藏裂缝发育特征具有参考意义。 相似文献
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为了探索聚合物水基钻井液微观结构中的传质传热机理,需要对聚合物水基钻井液的微观结构进行研究。通过液氮快速冷冻干燥技术和扫描电镜技术获得了聚合物水基钻井液微观结构的 ＳＥＭ 图像,发现钻井液微观孔隙结构具有一定的分形特征,利用Ｉｍａｇｅ－ＰｒｏＰｌｕｓ（ＩＰＰ）图像处理软件对ＳＥＭ 图像进行了二值化处理,提取了钻井液微观结构孔隙参数信息,探讨了阈值选择方法。基于多孔介质分形理论,分析了聚合物水基钻井液微观孔隙结构的分形特征。结果表明:ＩＰＰ软件可作为处理聚合物钻井液微观结构图像定量分析的手段,在保证完整反映微观结构的前提下,尽可能选择合适的阈值,一般在５０～１２０之间;聚合物水基钻井液微观结构孔隙形态分布具有分形特征,可利用等效周长与等效面积的双对数关系确定钻井液微观结构的分形维数,分维数在１～２之间;钻井液微观结构孔隙形态分布分形维数与孔隙发育复杂程度有关,孔隙 发 育 越 复 杂,孔隙轮廓越不规则,分 形 维数越大,反之越小。这为钻井液中传质传热的分形研究奠定了理论与试验基础。 相似文献
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分形理论为精细研究地质体的复杂性结构提供了新的视角,已有研究表明元素含量在地球化学场中的分布具有分形或多重分形特征。应用元素“含量-面积”分形模型定量描述了西藏班戈地区8种微量元素的分形特征,其中W表现为低富集连续多重分形模式,其他7种元素表现为高浓集连续多重分形模式;应用“含量-面积”双对数分维数D值并结合地质背景分析认为区内Au、Sn两元素有一定的成矿潜力;与矽卡岩有关的Cu、Mo、Pb、Zn、Ag等多金属均有较好的成矿潜力,其中Cu元素的成矿潜力最大、Mo、Pb、Ag等元素成矿潜力较好、Zn元素成矿潜力相对较差;区内W元素的成矿潜力不大。 相似文献
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针对我国土地利用总体规划模式相同、内容相似、目标单一、宏观太细、微观太粗的实际,应用分形理论对规划的层次性进行了探讨。研究表明:我国规划在目标、任务、内容、规划实施保障体系等方面符合统计意义上的无规分形,规划应以县级为分形元,作为规划的基点;规划实施管理应以全国规划为分形元,作为规划实施保障体系建设的基点;从全国到县级规划的目标、任务、内容等应从简到繁、从粗到细、从宏观到微观处于准对称状态;并对规划层次进行了构建。 相似文献
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耗散结构理论是系统科学的新兴学科之一。它研究系统演化的一般条件、机制，并把对系统的研究推进到动态阶段。作者探讨了建立耗散结构理论所使用的模型方法，分析了从原型实例到耗散结构概念的提出及其反应模型——布鲁塞尔器（Ｂｒｕｓｓｅｌａｔｏｒ）的建立过程。在此基础上进而分析了模型与原型的相似性，指出了该模型的合理性与科学性。最后提出了运用耗散结构理论的五条原则 相似文献
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当前路网主要借助属性表中若干特征项的属性信息对其进行语义相似性评估，很少顾及到路网的分级层次结构、空间拓扑信息以及邻域要素信息，一定程度上影响着语义相似性评估结果的准确性。针对上述问题，本文提出一种“整体（骨架树）→部分（同构子树）→个体（stroke）”的路网层次化语义相似性度量模型，该模型顾及了路网属性特征项、上下级拓扑关联和邻域POI的语义信息，突破了传统模型仅以路网属性特征项的语义信息作为相似性评估指标的局限性。(1)利用stroke技术表达路网，并对其进行分级；(2)将路网数据映射到关联骨架树，进而建立考虑其层次性的路网相似性度量模型；(3)利用层次分析法和熵权法分别确定约束指标权值，并通过加权法计算路网的语义相似度。将该模型应用到路网匹配实验中，并与既有模型进行对比，结果表明利用本文提出的语义相似性度量模型，同时结合同构子树进行道路匹配，不仅可以提高匹配结果的准确性，而且可以提高匹配效率。对于文中案例所选的路网，拓扑关联语义信息对匹配结果的影响较邻域POI语义信息更显著，且与遍历法相比，以同构子树作为参照进行路网匹配，其匹配速率得到明显提升。 相似文献
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同一地物在不同比例尺或者不同来源的地图上通常存在着相似性,对于图形几何形似性度量方法的研究有利于地图编制、查询、匹配、更新。线状地物要素在地图中占有很大的比例,因此,本文以线状空间目标为例,在前人的基础上给出了线状空间数据的几何图形相似性度量模型:(1)以差异距离作为相似性特征的位置相似度;(2)以分形维数作为相似性特征的形状相似度;(3)以长度或者周长作为相似性特征的大小相似度。相对于(3)大小相似度而言,(1)位置相似度、(2)形状相似度综合考虑了几何图形整体统计的方法和局部几何特征结构。完成多尺度传输的线状空间数据几何相似性度量实验,并对数据传输量与几何相似性度量方法进行比较,实验结果表明:基于广义Hausdorff距离模型的中位数Hausdorff距离的位置相似性对于空间数据渐进性传输具有稳定性和可行性。最后,总结了本文的研究成果,并展望了该方向进一步研究的若干问题。 相似文献
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计算不同尺度下空间目标的相似性是GIS研究的热点问题之一。点群是地理空间群组目标的一种,研究其相似性可对空间群组目标的计算机制图结果进行评价。以往的理论研究主要从影响点群目标的单一因子出发,对影响点群目标的简单因子进行分析,并以此提出相应计算模型。为了研究点群目标在不同尺度下的相似性问题,本文在前人研究的基础上,整合了影响点群目标相似性的主要因子（包括拓扑关系、方向关系、距离关系、分布范围和分布密度）,并分别提出拓扑相似度、方向相似度、分布范围相似度、距离相似度分布和密度相似度的计算模型,从整体上把握计算点群目标的相似性。通过层次分析法,赋予5种因子相应的权重,最后集成不同尺度下点群目标相似度的总体计算模型。经过计算验证,该方法能较准确地计算不同尺度下点群目标的相似程度,为制图综合质量做出评价。 相似文献
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在剔除粗差的基础上,以GPS连续站低频拟合残差时间序列在站心坐标系下的空间分布作为研究对象,运用分形理论中测度关系求分维方法求得全国27个连续站残差空间分布的分维及其无标度区间,并讨论了落入无标度区间的点占总点数的百分比情况|同时,利用相关系数及F检验方法对无标度区间内是否符合线性特征进行显著性检验。主要结果如下：1）除DXIN、QION和XIAA三个连续站残差序列无标度区内线性相关系数在0.99～0.995之间外,其他24个台站无标度区间内的线性相关系数都在0.995以上|27个连续站无标度区内线性回归F检验在α=0.005时全部拒绝不符合线性分布的零假设(H0:b=0),表明GPS残差序列在无标度区内符合分形特征,即具有较高的自相似性特征。2）除BJFS、LUZH和XIAM三个连续站无标度区间内的点数占各自总点数的40%左右外,其余24个台站无标度区间内的点数占各自总点数的50%甚至60%,说明残差序列中符合分形规律的点约占自身总点数的一半或以上,表明自然分形规律在残差序列中占有一定的权重。3）27个连续站在无标度区间内的分维值在1.71～1.97之间,即各台站分维值为非整数值且存在着差异性|另外,在构建涉及指数的GPS观测模型或噪声模型时,如果选取其分维值作为各自的模型指数,则有可能减少模型的系统误差。 相似文献
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江西省新余市城镇体系分形特征的研究 总被引：2，自引：0，他引：2
相对于传统的规划方法对城镇现状条件难以进行科学量化的局限性,一些现代数学理论与方法对提高城镇体系规划成果的科学性与准确性方面有显著的促进作用。本文应用分形理论,对新余市城镇体系的规模结构和空间结构的分形特征进行了实证分析,通过构建分形特征的数学模型计算了新余市城镇规模结构的分形维数、空间结构的聚集维数和关联维数,分析其分形结构特征,最后得出新余市城镇规模不均衡,城镇联系不紧密,城镇体系功能未能充分发挥的结论。在此结论基础上根据新余市的现实条件,对新余市城镇体系规划及发展提出了改进建议。 相似文献
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《地球科学与环境学报》2020,(3)
为了表征陆相页岩的孔隙结构和分形特征,选取松辽盆地长岭断陷沙河子组陆相页岩作为研究对象,通过X射线衍射(XRD)分析、扫描电镜(SEM)图像分析、核磁共振(NMR)实验,运用分形维数理论,讨论NMR分形维数与矿物组成、地球化学参数、物性参数之间的相互关系,并且通过SEM图像提取技术定量化研究页岩储层孔隙特征。结果表明:沙河子组陆相页岩具有多种孔隙类型、孔径分布复杂、非均质性较强的特点。基于弛豫时间截止值,可将NMR分形维数划分为束缚流体孔隙分形维数(0.060 9～1.420 4)和可动流体孔隙分形维数(2.964 0～2.986 9)。矿物组成与分形维数的关系显示石英含量与束缚流体孔隙分形维数成负相关关系,黏土矿物含量与束缚流体孔隙分形维数成正相关关系;NMR分形维数与有机质含量呈线性相关,与成熟度不存在明显相关性;这说明矿物组成和有机质含量对NMR分形维数起明显的控制作用。储层物性方面,NMR分形维数与孔隙率成线性负相关关系,而与渗透率成正相关关系,说明NMR分形维数能够作为衡量物性的重要指标。总体来说,SEM图像分形维数可以用来反映孔隙形态的多样性和页岩孔隙的发育程度;NMR分形维数与储层物性之间的关系可用于评价页岩储层质量。 相似文献
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由于煤炭开采而形成的塌陷区地形形态复杂,本文利用分形插值理论模拟了塌陷区地形。在Matlab语言环境下,实现了塌陷区基于遗传算法求取无标度区最优解和基于FBM分形插值算法,在此基础上求解分形特征参数H和σ。对概率积分法预计的数据进行分形内插绘制地表下沉图,取得了理想的效果。 相似文献
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新疆西滩金矿床金品位分维D值及其意义 总被引：4，自引：0，他引：4
利用分形理论研究了新疆西滩金矿金品位分布的分维结构特征,并对分维Ｄ 值的地质意义进行了讨论。研究表明,较小的分维值及具有多标度分形,是形成富矿的有利条件。 相似文献