2017-2018年冬季乌梁素海湖冰表面裂缝形态分析

• 作者: 卢志明 卢鹏 庄峰 李伟 李国玉 李志军
• 来源期刊: 冰川冻土
• 学科: 地球科学
• 关键词: 乌梁素海 湖冰 冰裂缝 图像处理 分形维数
• 年，卷（期）: 2020,（3）
• 所属期刊栏目: 寒区工程与灾害
• 页码范围: 919-926
• 页数: 8页
• 分类号: P332
• 语种: 中文
• DOI: 10.7522/j.issn.1000-0240.2020.0066

摘要

在2017-2018年冬季使用无人机对乌梁素海湖冰的冰面裂缝进行了航拍,采用改进的自适应阈值分割方法进行图像二值化处理,提取了冰裂缝的密度和分形维数.分析结果显示:在固定区域的冰裂缝分形维数在1.35～1.50间变化,冰裂缝数量随时间增加,其分形维数也随之线性增大;在冰生长期间,冰厚度与冰裂缝分形维数也呈现出明显的线性关系(相关系数R2=0.75).冰面不同区域的冰裂缝密度和分形维数在0.017～0.079、1.38～1.64间变化,且两者之间存在显著的对数相关性(相关系数R2>0.96),不同日期航拍数据拟合结果近似相等,说明冰裂缝密度越大,对应的分形维数越大.作为表征冰面形态特征的一种物理指标,建立得到的冰裂缝分形维数与冰厚、裂缝密度的相关关系,对未来利用冰面裂缝形态监测冰层的生消过程可提供科学的参考.