基于高分辨率DEM数据的分形几何岩性识别方法初探.pdfVIP

第 3O卷 第 2期 铀 矿 地 质 Vo1．3O No．2 2014正 3月 Uranium Geology Mar． 2014 DOI：10．3969／j．issn．1000—0658．2014．02．008 基于高分辨率DEM 数据的分形几何岩性 识别方法初探 尹力，潘蔚，田青林 (核工业北京地质研究院，遥感信息与图像分析技术国家级重点实验室，北京 100029) [摘要]多重分形理论的建立为研究 自然地物带来了新的方法。自然地物由于其独特的分形特征， 适合采用多重分形等非线性方法来进行定量描述。文章利用遥感重点实验室机载激光雷达测量生成的 DEM数据，对不同类型岩石进行了分形几何特征研究，发现不同岩性分布区的DEM多重分形谱存 在差异性 。多重分形谱 厂 (n)值随。值变化出现大小差异体现了纹理在不同尺度的差异 ，此特征对 于遥感纹理分类和岩性信息提取有重要意义。 [关键词]激光雷达；DEM；多重分形 ；岩性识别 [文章编号]1000—0658(2014)00—0122—06 [中图分类号]TP753 [文献标志码]A 岩石作为矿物的集合体具有特定的结构和 地物 自然地表表面纹理复杂，难 以用一般统计 构造，这种特定的结构构造会反映到宏观层面， 学的参数描述，自1975年 B．B．Mandelbrot 如遥感图像上。遥感地质工作者在长期的图像 创立分形几何学理论以来，分形理论被广泛 解译中发现，不同类型的岩石形成的自然表面 用于山脉、河流等地表真实景观的模拟[1]， 是不同的，如在图像上沉积岩线理或平行线理 Pentland提出用分形维数去描述 自然表面的粗 显得比较明显，火山岩的沟壑方向分布均匀， 糙度[3]，遥感地质中利用分形研究地表纹理特 而花岗岩的沟壑分布有明显的方向性等。所以 征，多数研究采用计算图像的分形维度作为一 可以利用 目视解译的方法对岩性进行识别。这 个特征参数进行图像分类，识别地物提高分类 种 目视识别特征，如能利用数学方法进行描述， 效果 。然而维度对复杂图像刻画的精度还不 够，自动分类的精度难以满足实际要求，因此， 就有可能促进岩性识别的智能化发展，从而减 近年来利用多重分形谱对图像进行研究成为新 少 目视解译中的主观性和随意性。分形理论致 方向_8_9]。本文尝试对航空LIDAR数据生成的 力于研究自然物体的几何特征，并力求从几何 DEM数据进行多重分形谱计算来实现岩性 特征表征方面的一系列参数来阐述、揭示其非 分类。 线性动力学机理。许多物理现象的时间或空间 函数关系的图形都呈现出分形特征，因而在材 料、地质、无线电、金融、社会生活等方面分 1 多重分形与多重分形谱 形理论都有着广泛的研究与应用。遥感研究的 简单的分形用一个分形维数就可以描述 [收稿日期]2013—11—26 [改回日期]2013—12—18 [作者简介]尹 力 (1989一)，男，核工业北京地质研究院在读硕士研究生。专业研究方向：地学 目标 图像识别。E-mail：419256353@qq．corn 铀 矿 地 质 第 3O卷 表3 样品盒计维度计算结果 分形谱 的值要大于其它各类