CN106709992A - 基于信息熵理论的海底地貌复杂度表示方法 - Google Patents

基于信息熵理论的海底地貌复杂度表示方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及地形复杂度表示领域，为提出基于信息熵理论的海底地貌复杂度表示方法，实现高精度的海底地貌复杂度表示，尤其是对复杂海底区域的地貌表示。本发明采用的技术方案是，基于信息熵理论的海底地貌复杂度表示方法，步骤如下：使用三阶有限差分法计算出每个栅格对应的坡度值；将坡度划分为7个区间，把坡度作为标志物，对一个5*5的栅格窗口，计算每个格栅坡度值落在每个区间的栅格的数量，用数量除以25得到7个坡度区间标志物出现的概率pi(i＝1,2,3,...7)；使用由坡度计算出的概率，代入信息熵计算公式中进行计算，得到海底地貌复杂度H。本发明主要应用于地形复杂度表示场合。

Description

基于信息熵理论的海底地貌复杂度表示方法
技术领域
本发明涉及地形复杂度表示领域，尤其涉及一种基于信息熵理论的海底地貌复杂度表示方法，具体讲,涉及基于信息熵理论的海底地貌复杂度表示方法。
背景技术
数字高程模型(Digital Elevation Model，简称DEM)有很多描述地形的因子，如坡度、坡向、坡长、剖面曲率、平面曲率、地面起伏度、地表粗糙度等，海底地貌的准确识别广泛地应用在航道开发测量、海底地质探测、海洋生物研究，物理海洋研究等领域。上述因子都存在不能综合反映地形地貌特征的缺点，同时在地貌特征表示的精度上有缺陷。
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明旨在提出基于信息熵理论的海底地貌复杂度表示方法，实现高精度的海底地貌复杂度表示，尤其是对复杂海底区域的地貌表示。本发明采用的技术方案是，基于信息熵理论的海底地貌复杂度表示方法，步骤如下：
使用三阶有限差分法计算出每个栅格对应的坡度值；
将坡度划分为7个区间，把坡度作为标志物，对一个5*5的栅格窗口，计算每个格栅坡度值落在每个区间的栅格的数量，用数量除以25得到7个坡度区间标志物出现的概率pi(i＝1,2,3,...7)；
使用由坡度计算出的概率，代入信息熵计算公式中进行计算，得到海底地貌复杂度H。
7个区间是指0-3`,3-8`,8-15`,15-25`,25-35`,35-45`,>45`；栅格窗口有25个格栅。
本发明的特点及有益效果是：
针对海底观测对研究高精度的海底地貌复杂度表示方法的需求，在海底地貌复杂度研究方向上，摆脱传统单一因子表示和因子简单融合表示的方法，利用信息熵理论对于信息不确定性和复杂度精确描述的良好性质，将信息熵理论引入海底地貌复杂度表示，围绕信息熵理论特点，从理论基础、计算过程、表示方法三个方面研究信息熵理论的海底地貌复杂度表示新方法，为服务于海底地貌识别的海底地貌复杂度表示方法提供新思路。
本发明提出的海底地貌复杂度表示方法，克服传统海底地貌复杂度表示方法不能综合反映海底地形地貌特征和难以保证精度的问题，将为海底地貌复杂度表示方法的提升带来新思路，满足进一步认识海洋、观测海洋、精细化获取海洋信息等海洋强国建设的内在需求，也将为涉及海底地形地貌识别的科学技术发展提供方法储备。
附图说明：
图1本发明技术流程图。
具体实施方式
本发明提供了一种基于信息熵理论的海底地貌复杂度表示方法，本发明以信息熵理论为基本原理对海底地貌复杂度进行表示，目的在于实现高精度的海底地貌复杂度表示，尤其是对复杂海底区域的地貌表示，详见下文描述：
一种基于信息熵理论的海底地貌复杂度表示方法，所述基于信息熵理论的海底地貌复杂度表示方法包括以下步骤：
使用三阶有限差分法计算出每个栅格对应的坡度；
将坡度划分为7个区间(0-3`,3-8`,8-15`,15-25`,25-35`,35-45`,>45`)，把坡度作为标志物，对一个5*5(25个格栅)的栅格窗口，计算每个格栅坡度值落在每个区间的栅格的数量，用数量除以25得到7个坡度区间标志物出现的概率pi(i＝1,2,3,...7)。
使用由坡度计算出的概率，代入信息熵计算公式中进行计算，得到海底地貌复杂度H。

Claims (2)

1.一种基于信息熵理论的海底地貌复杂度表示方法，其特征是，步骤如下：
使用三阶有限差分法计算出每个栅格对应的坡度；
将坡度划分为7个区间，把坡度作为标志物，对一个5*5的栅格窗口，计算每个格栅坡度值落在每个区间的栅格的数量，用数量除以25得到7个坡度区间标志物出现的概率pi(i＝1,2,3,...7)；
使用由坡度计算出的概率，代入信息熵计算公式中进行计算，得到海底地貌复杂度H。
2.如权利要求1所述的基于信息熵理论的海底地貌复杂度表示方法，其特征是，7个区间是指0-3`,3-8`,8-15`,15-25`,25-35`,35-45`,>45`；栅格窗口有25个格栅。
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