【摘 要】
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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～
【基金项目】
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国家自然科学基金项目（51579028;51639003）； 冻土工程国家重点实验室开放基金项目（SKLFSE201604）； 工信部高技术船舶项目（350631009）资助；
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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。
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