地球信息科学学报

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地球信息综论

台风防灾减灾信息系统

陈述彭

2006, 8(4): 1-3,2.

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近年台风造成沿海严重经济损失,并诱发副热带高压偏移及四川盆地持续高温、旱灾,引起社会关注。2007年,我国即将发射环境与灾害监测预报小卫星星座,也亟需抓紧时间作好前期准备,促进“台风防灾、减灾信息系统”更臻完善。本文提出五项技术关键,呼吁信息共享跨学科、跨部门通力合作。

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地球信息综论

空间信息格网及其在地质工作中的应用

叶天竺

2006, 8(4): 4-7.

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本文对空间信息技术的国内外发展现状进行了分析,总结了空间信息格网技术的应用特点,并在地质工作应用实践中提出空间信息格网技术的行业应用和技术发展前景。

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地球信息综论

中国地貌基本形态DEM的自动划分研究

刘爱利, 汤国安

2006, 8(4): 8-14,5.

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我国1∶100万的数字高程模型,是在1∶5万及1∶10万基本地形图上,高精度采集方里网交点高程所构建的1km分辨率地面高程数字矩阵。本文利用该DEM数据及其所派生的多种地貌信息进行地貌形态类型自动划分的技术方法。实验提取地形起伏度、地表切割度、地表粗糙度、高程变异系数、平均坡度、平均高程6个地形因子,并将各因子置于不同的信息层面中,通过主成分分析,ISODATA非监督分类法与Bayesian最大似然监督分类法相结合,对中国地貌的基本形态进行了多维信息综合分类。研究结果表明:①我国1∶100万比例尺DEM在宏观地貌分类方面具有重要的价值和应用潜力;②所提取的地形因子能宏观地反映我国地形的起伏特征,为地貌形态分类提供重要的依据;③采用ISODATA非监督分类法与Bayesian最大似然监督分类法,能有效地实现我国地貌基本形态类型的定量化、自动化划分;④依据数据的统计特征进行分类,较合理地解决了类型模糊的形态实体的归类问题。实验结果不仅揭示了此项技术在地貌形态分类中的巨大潜力,同时对于完善DEM数字地形分析的理论与方法也具有重要的意义。

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地球信息综论

光-能谱集成技术系统及其地质应用

刘德长, 叶发旺, 赵英俊

2006, 8(4): 15-18.

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本文阐述了遥感、物探、地质等多地学数据的综合应用技术和方法。作者从多源遥感数据在铀资源勘查中的应用特点出发,充分利用了铀矿地质的特色信息——航空放射性伽玛能谱(航放)信息,进行了信息融合,开发多光谱遥感、雷达遥感、高光谱遥感、航放四种信息融合的MR、MSR、HSR融合图像。在此基础上,将融合图像的解译成果与重力、磁力、地化、地质等其他地学信息进行复合分析,从而建立了具核工业特色的光-能谱集成技术系统。利用该系统在植被覆盖的花岗岩、火山岩和沉积盆地地区进行了地质填图和铀矿找矿应用,取得了很好的应用效果。

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地球信息综论

数字区域应用基础设施研究

吴升, 王钦敏, 涂平, 励惠国

2006, 8(4): 19-24.

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针对当前数字区域工程建设普遍存在的一些问题,提出“数字区域”应用基础设施的概念,对其研究背景、参考模型和面向信息共享的公共应用服务平台进行了论述。数字区域应用基础设施是在区域网络基础设施和数据基础设施上层的基础设施,它为电子政务、电子商务、数字城市等各种数字区域信息化应用工程提供基础性的应用服务支撑,由专业信息服务机构、管理办法、标准规范、关键技术和公共应用服务平台构成。信息服务机构是数字区域应用基础设施的主体,是有效联系信息需求方和信息拥有方的桥梁;公共应用服务平台是数字区域应用基础设施的核心,为区域信息共享和交换提供了统一的构架和解决方案。其中,元数据管理和目录服务平台为信息的发布和查询提供了“一站式”入口;信息共享与协作服务平台实现了分布式数据库的信息共享和交换;地理空间信息网络服务平台实现了地理空间信息的集中式共享。最后,总结了“数字福建”应用基础设施建设的成果,对“十一五”“数字福建”工程的需求和发展作了展望。

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地理信息系统与应用

主动式地理信息系统的实现与应用

王泽根, 杨艳梅

2006, 8(4): 25-30.

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提出分布式环境下,由于空间数据表达对象的分布性、数据来源分布性和空间信息服务对象的分布性特征,决定了空间信息服务技术系统——GIS具有分布式的特点,另一方面空间信息服务在许多应用领域又具有实时性要求,这两个特点产生了一个矛盾,也就是空间信息服务系统的分布性特征与信息服务的实时性要求的矛盾。为了解决空间信息服务系统的分布性特征和信息服务的实时性之间矛盾,本文首次提出了主动空间信息服务的思想和概念,并在此基础上提出了实现主动空间信息服务的支持技术——主动式地理信息系统的概念,以分布式地理信息系统的单个节点为例,提出了主动式地理信息系统的软件体系结构和主动服务的规则,主动式地理信息系统节点(GIS)包括一个传统的地理信息系统、一个事件驱动知识库和一个事件监视器三部分构成;主动功能的实现需要是由事件监视器监视相关事件的发生,并依据事件驱动知识库中的主动服务规则执行相应的功能。提出了主动式地理信息系统中基本事件和事件表达式、事件运算的方法以及复杂事件的表达等,对主动服务的实现途径以及关键技术进行了研究。结合某企业综合资源GIS系统的研究对主动式地理信息系统的体系结构、实现途径和关键技术等进行了试验,实验结果表明,主动式地理信息系统可以有效地提供实时空间信息服务。

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地理信息系统与应用

一种通用GIS应用体系结构的分析与应用

黄海峰, 夏斌, 赵宝林, 赵冠伟

2006, 8(4): 31-34.

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“:三层”软件体系结构作为构建传统信息系统应用的成熟框架,将其应用于GIS,从整体上看是合适的。但同时考虑到地理信息所具有的特殊性,使得通用的GIS应用还需要在“三层”体系结构中加入一些额外的功能要求。具体分析了“三层”软件体系结构与地理信息的特殊性之后,参考OGC和ISO/TC211的标准规范,提出了一种通用的GIS应用体系结构,并按照体系结构构建了一个GIS应用实例,证明了结构的合理性与可行性。

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地理信息系统与应用

基于GML/SVG的WebGIS体系结构设计与实现

常小慧, 李宏伟, 黄海文, 陈旭

2006, 8(4): 35-41.

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随着Internet的飞速发展,WebGIS也进入了蓬勃发展的阶段,而制约WebGIS发展的问题也日益突出。本文针对WebGIS中存在的地理空间数据语义共享和网络带宽日益紧张的问题,引入了GML和SVG,在此基础上提出并论证的基于GML和SVG的WebGIS系统的方案和应用模式,并详析了实现该系统的体系结构和相关技术,最后给出了该系统的应用实例。

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地理信息系统与应用

基于OLE开发TNGIS的关键技术

芮建勋, 孙雅荣

2006, 8(4): 42-46.

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OLE技术的开发方式能够将成熟地理信息系统软件的强大功能和面向对象开发语言有机结合起来,但在海量数据管理上还存在一些问题。本文以泰宁基础地理信息系统(TNGIS)的开发为例,重点介绍了基于OLE技术的回叫机制、MapInfo对象、实现MapInfo与应用程序通讯所用的类、窗体类及其使用方法。以此为基础,笔者提出了以大型分布式数据库MYSQL为平台,采用图形与属性分离的方式对海量空间数据进行管理的方法,以解决系统运行速度缓慢的问题,达到优化数据访问方法的目的。

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地理信息系统与应用

基于Web服务的省级林业电子政务信息共享平台的研究

陈星, 涂平, 王钦敏, 肖胜

2006, 8(4): 47-54.

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随着信息化建设的深入发展,计算机及网络应用范围不断拓展,应用系统的规模不断扩大,所面临的一个共同问题是如何在原有的建设基础上,进行信息资源的整合,实现信息资源共享。本文以福建省数字林业政务信息共享平台构建为例,在尽可能利用和保护原有投资存量的前提下,针对分布式异构环境中的林业数据和业务应用系统的信息共享要求,提出了基于.NET平台,运用先进的XML&Web Services/MS BizTalk Server2004核心技术的信息交换和共享的整体解决方案及其实现方法。

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地理信息系统与应用

地质统计学组件库系统架构设计与应用——以Python和SuperMapObject的趋势面分析为例

马维峰, 李林, 薛重生

2006, 8(4): 55-59.

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随着GIS应用在地学应用领域的拓展和加深,有必要为GIS工具引入和整合地质统计学等分析工具。应用COM组件技术和Python及其科学计算扩展模块SciPy可以迅速高效的开发出具有COM接口的地质统计学分析模块,并整合到组件式GIS工具中。本文介绍了应用Python在SuperMapObject集成中的趋势面分析。

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地理信息系统与应用

城市规划信息系统的时空数据组织方案

刘春菊, 石敦敦

2006, 8(4): 60-64.

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从时态GIS出发,分析了城市规划时空对象的内容、时间因素和属性表达问题。论文采用了面向对象的方法,探讨了数据标识方法和属性、空间图形时态数据组织。将版本信息标注在对象属性表的字段上,带有版本号的对象能清楚地表达对象来源和结构关系,直接表达了同一个对象的不同时期的属性值。给出了面向对象管理的时空数据组织结构,将当前状态中的对象与过去不同时间的对象相关联,每个版本与其前后版本相连接。这种数据组织机制方便了对象的版本集合或单个版本的存取。时态通过在对象标识上附加的时间标志方式而实现,线性组织了几何对象的版本序列,构造了时态拓扑关系。在节省存贮空间的同时,提高了数据利用率和历史事件的查询效率。

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地理信息分析应用

地理空间数据的空间性分析应用

付金霞, 赵军

2006, 8(4): 65-69.

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“空间性”是地理空间数据有别于其他数据的显著特征,因此地理空间数据研究过程中必须反映和遵从其地理空间特性。本文将集中于两个领域,即统计分析和遥感图像分析领域,来论述地理空间数据分析中必须加强对空间异质性、空间结构和尺度的探讨。

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地理信息分析应用

基于DDYGISS平台的政务信息资源空间化的实现与应用

赵军

2006, 8(4): 70-74.

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“数字化东营”地理信息共享系统(DDYGISS)是集“3S”技术(GIS、GPS、RS)、对象关系数据库技术、Internet技术、分布式组件技术等为一体的WebGIS服务平台,是面向资源集合、共享、应用服务的开发平台和运行平台。本文提出了在DDYGISS平台上进行了二次开发实现了GIS和政务资源系统的高度集成,从而使单调的政务资源信息(如经济指标、人才、招投标信息等)可视化与空间化,效果很好。

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地理信息分析应用

海河流域降水空间插值方法的选取

刘登伟, 封志明, 杨艳昭

2006, 8(4): 75-79,83.

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在水资源承载力模型的研究中,空间插值可以提供每个计算栅格的气象要素资料。在众多的气象要素空间插值方法中,并没有一种适合每一个气象要素的最佳插值方法,因此在不同的区域进行气象插值时,宜采用不同的方法进行比较,从而得到最佳的插值方法。本文以京津冀地区43个站1961-2000年降水资料为数据源,选用了距离平方反比法(IDS)、梯度距离平方比和普通克里格法。交叉验证结果表明:在海河流域进行降水插值分析时由于各月份降水与高程之间的相关系数较弱,不宜采用GIDS方法;在本研究区内大部分月份降水数据进行对数变换后进行插值,插值精度得到了提升;对于月降水的插值Kriging方法比IDW方法更加优越。

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地理信息分析应用

战场态势推演GIS动态表达技术与应用

张欣, 张立立, 曹国峰, 钟耳顺

2006, 8(4): 80-83.

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本文对战场态势推演过程的动态表达方法和演播方法进行了研究。提出了采用图形符号与动作相结合的方式进行战场态势推演过程动态表达的技术方法。同时,通过脚本控制使推演过程的演播更加生动、逼真,脚本控制主要包括播放场景命令、播放速度命令、跳转命令、暂停预约命令、播放语音命令。对实际开发提出的推演方法可行性和实用性作了验证,解决了战场态势推演的关键技术。

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地理信息分析应用

高黎贡山北段羚牛生境DTM数据分析与评价应用

李石华, 王金亮

2006, 8(4): 84-87,100,6.

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为分析高黎贡山羚牛生境质量状况,探讨其生境保护策略。本文建立高黎贡山自然保护区北段范围的数字地形模型,并将其应用在濒危珍稀动物——羚牛的生境评价研究中。通过羚牛活动区的海拔高度、坡度及植被类型等数据的叠置分析,获得了羚牛的潜在生境区,同时再综合考虑人类活动对其影响,便得到羚牛的实际生境。结合羚牛的生态习性与实地调查资料,选择海拔高度、坡度、植被因子、人类活动影响因子四个指标对其生境的适宜性进行了划分和评价。结果表明:(1)无人类活动影响下,羚牛可在研究区内大部分地区生存。从1974、1989、1999、2004年几个时相的图像分析,适宜羚牛生存的生境面积逐年减少,而不适宜的面积逐年增加。(2)人类活动影响下,适宜羚牛生存的生境大面积消失,生境丧失比例逐年增加。

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网络应用与算法模型

空间互操作框架集成模式分析

张书亮, 戚海峰, 张亦鸣, 闾国年

2006, 8(4): 88-95.

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空间互操作已经成为地理信息共享领域研究的重要内容,广义的空间互操作也逐渐成为空间共享技术的代名词。虽着空间互操作研究的深入,空间互操作的模式与方法也逐步多样化起来。本文分别对基于语义空间数据互操作模式,开放式地理数据互操作规范与分布式异构数据库互操作框架,主流GIS平台互操作产品以及ISO/TC211的空间互操作服务体系结构进行分析的基础上,提出了改善各种互操作技术,以提升互操作性能的方法,指出了空间互操作技术框架的发展规律与趋势。从数据转换到开放文件格式,从标准交换格式到应用程序接口,从空间数据库到Web服务的集成,随着时间和互操作技术的发展,互操作的性能也在逐步提升。

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网络应用与算法模型

地理模型定义XML文档编辑器的设计和应用

黄云, 盛业华, 温永宁, 刘立嘉, 杨慧

2006, 8(4): 96-100.

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地理模型分布式集成是虚拟地理环境研究的主要内容之一。在分布式系统中多采用XML作为数据交换的统一标准,以解决多种信息在网络空间的表达和传输。本文在VisualC#.NET平台下开发了一个通用的模型数据定义编辑器,用XML来统一描述多源异构的地理模型数据,以实现模型的共享和集成。提供了直观式图形界面,可满足无程序背景的设计人员的需求,使智能化的模型集成成为可能。以地下水模型分布式调用为例,验证了此编辑器的有效性和易操作性。

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网络应用与算法模型

开源代码技术的FLASH地图实现方法——以MapServer+Ming为例

宋现锋, 刘军志, 吴建国, 谭海樵

2006, 8(4): 101-105.

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本文详细地分析了MapServer地图服务器的体系结构,对MapServer+Ming生成Flash地图的方法进行了深入的探讨,并提出了相应的改进方法。最后使用开放源代码GIS软件搭建了一个Flash网络地图服务平台,利用丰富的地图数据VMAP0,验证上述系统原型。该方案的相关工作已经发布在美国明尼苏达大学的MapServer网站上。

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网络应用与算法模型

基于网络的可持续发展指标服务模式研究

王星星, 毕建涛, 杨帮会, 池天河

2006, 8(4): 106-110,116.

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中国可持续发展信息共享网经历了“九五”、“十五”国家计划的支持,已经集中了我国多部门、多领域的海量数据,实现了对外提供可持续发展数据信息共享服务模式;然而,系统目前只是针对用户提供数据信息服务,对于大多数非专业用户而言,一般多使用指标作为分析的数据源,难以直接使用系统中的数据进行综合分析,因此如何对数据进行有效的组织管理,实现数据库中数据到分析指标间的映射关系,是系统面临急需解决的问题;针对这一问题,提出了可持续发展数据库组织管理模式,针对可持续发展指标的特点,提出了固定指标与动态自定义指标概念,并根据两种指标的特点分别设计了相应的指标到数据的映射模式与存储方法,实现了系统由基于数据的服务转变为基于指标的服务模式,使用户能够更好地使用该系统进行可持续发展分析并提高系统数据的使用率。

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网络应用与算法模型

塌陷区地形分形生成方法与应用

栾元重, 范玉红, 王永, 葛仁华, 张东

2006, 8(4): 111-116.

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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。

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网络应用与算法模型

多点模拟算法与试验对比分析

白鹤翔, 葛咏, 李德玉

2006, 8(4): 117-121,135.

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与基于变差函数的传统地质统计相比,多点地质统计学能够很好的用于复杂几何形态地物的建模,而且还有更好的计算速度。本文讨论了多点地质统计,模拟算法(SNESIM)的基本原理以及在其基础上的各种改进。另通过实例分析了SNESIM模拟算法的工作原理及对各种改进算法的比较,提出了一些模拟时的建议。最后,对多点模拟的理论和应用前景作了展望。

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遥感技术与分析

森林生物量遥感估算与应用分析

徐新良, 曹明奎

2006, 8(4): 122-128.

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遥感图像光谱信息具有良好的综合性和现势性,利用遥感信息和GIS技术进行森林生物量估算及碳过程的研究已经成为一种全新的手段。本文对森林生物量遥感估算方法及其应用进行了深入分析,总结了利用遥感信息进行森林生物量估算的四种主要方法:遥感信息参数与生物量拟合关系的方法、遥感数据与过程模型融合的方法、基准样地法(KNN方法)以及人工神经网络模型方法,并在此基础上分析了当前该领域研究的不足,以及今后利用遥感方法进行森林生物量估算的主要发展方向。

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遥感技术与分析

福州城市扩展的遥感动态监测

王琳, 徐涵秋, 李胜

2006, 8(4): 129-135,151.

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本文以1996年9月6日和2003年5月29日两个时相的LandsatTM/ETM+卫星影像为数据源,结合相应时相的SPOT卫星数据,通过压缩数据维的方式,提取了福建省福州市的城市建筑用地信息,分析了从1996年至2003年间福州市的城市扩展动态变化情况及原因,并将此变化与福州市城市总体规划(1995-2010)相比较,研究结果认为,福州城市扩展变化与规划是相吻合的。

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遥感技术与分析

云南省腾冲油菜反射波谱特征与应用分析

伍瑞卿, 杨存建

2006, 8(4): 136-140.

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以云南省腾冲县的油菜为例,探讨同种作物在不同生长阶段的光谱特点及其关系,探讨不同盖度情况下的同种作物的光谱特点及其关系。通过野外典型选样测定,并对测定数据进行处理和分析。研究初步表明,在375-670nm的范围内,其反射率随油菜开花量的增加而增加。在800-1100nm的范围内,其反射率随油菜开花量的增加而减少。在800-1100nm范围内,未开花油菜与全开花油菜的组合比例与其光谱组合比例比较接近。在368.4-738.2nm的范围内,盖度越高的菜地,其反射率越低。在741.2-1110.6nm的范围内,盖度越高的菜地,其反射率越高。在500-700nm范围内,土壤与覆盖度为100%的油菜的组合比例与其光谱组合比例比较一致。该研究对不同生长阶段油菜的识别以及不同盖度油菜的识别具有积极的应用意义。

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遥感技术与分析

遥感与GIS的青海湖岸线分维研究

张灿龙, 邓自旺, 倪绍祥, 胡颖文, 陈健, 刘振波

2006, 8(4): 141-145.

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讨论了TM图像以及分形几何学对青海湖岸线问题的求解算法,同时估算了不同像元尺度下,青海湖的岸线长度得出青海湖岸线的分形维数为1.0237,并探讨了其地学意义,研究表明,分形维数不仅是一种可行的表达岸线特征的方法,而且岸线分维数的计算可大大减少工作量和提高工作效率,可见遥感与GIS技术在岸线分维数的计算中,具有十分良好的应用前景。

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