2017-2018年冬季烏梁素海湖冰表面裂縫形態分析

作者：李偉,盧鵬,李志軍,莊峰,盧志明,李國玉

摘要：在2017-2018年冬季使用無人機對烏梁素海湖冰的冰面裂縫進行了航拍,采用改進的自適應閾值分割方法進行圖像二值化處理,提取了冰裂縫的密度和分形維數。分析結果顯示:在固定區域的冰裂縫分形維數在1.35~1.50間變化,冰裂縫數量隨時間增加,其分形維數也隨之線性增大;在冰生長期間,冰厚度與冰裂縫分形維數也呈現出明顯的線性關系(相關系數R^2=0.75)。冰面不同區域的冰裂縫密度和分形維數在0.017~0.079、1.38~1.64間變化,且兩者之間存在顯著的對數相關性(相關系數R^2>0.96),不同日期航拍數據擬合結果近似相等,說明冰裂縫密度越大,對應的分形維數越大。作為表征冰面形態特征的一種物理指標,建立得到的冰裂縫分形維數與冰厚、裂縫密度的相關關系,對未來利用冰面裂縫形態監測冰層的生消過程可提供科學的參考。

發文機構：大連理工大學海岸和近海工程國家重點實驗室 中國科學院西北生態環境資源研究院凍土工程國家重點實驗室

關鍵詞：烏梁素海湖冰冰裂縫圖像處理分形維數Lake Wuliangsuhailake iceice cracksimage processingfractal dimension

分類號： P332[天文地球—水文科學]