各向异性尺度不变性量化模型及其综合应用
摘要
各向异性标度不变性(anisotropic scale invariance)作为许多地质过程、事件产生地质特征和模式的本质属性正在地学研究界引起越来越广泛的关注。为了理解和描述各式各样的尺度不变性系统,科学家们最早提出了一个名为“GeneralizedScale Invariance(简称GSI)”的理论体系,它可以用来描述大小尺度可以相互关联的最普通的情形。在GSI这一理论基础上,人们提出了一系列各向异性尺度不变性量化模型。这些模型虽然都源自于GSI这一理论体系,但它们量化各向异性尺度不变性的思路和方式却不尽相同。比如“Scale InvariantGenerator(SIG)”模型主要通过在频率域估计GSI理论中尺度不变性生成元参数来量化二维场(域)的旋转和层化程度;而“Spectrum-Area(S-A)”模型则通过研究二维频率域中能谱密度大于P元素集的面积与P之间的关系来预测GSI理论中的尺度小变性指数,进而实现对各向异性尺度不变性的程度进行量化。 一组Landsat TM影像的实用实例表明:这些模型的综合运用,不仅可以对研究对象的各向异性尺度不变性进行更为全面的量化和认识,而且可以对各模型本身的可靠性进行再验证,甚至有可能对更为复杂的混合模式根据各向异性尺度不变性特征进行模式分解。