基于遥感的冰川信息提取方法综述
全球气候环境变化及其影响已成为当今世界各国政府、科学家和政策决策者所共同关注的重大焦点问题。政府间气候变化委员会（IPCC第四次评估报告指出[1]，过去 100 a）（1906~2005 年）全球地表平均气温上升了0.74℃，而最近 50 a的升温速率几乎是接近过去 100 a 升温速率的两倍。冰川对气候变化十分敏感，被视为气候变化的指示器，升温已导致全球大多数冰川在过去 100 多年里处于退缩状态，尤其是最近的几十年呈加速退缩态势[1,2]。尽管大量的冰储存于两极冰盖中，但山地冰川和冰帽的储量损失在过去几十年和未来一个世纪对海平面上升、区域水循环和水资源可获取性均有重要影响[3-5]。
青藏高原及其毗邻地区蕴藏着世界上两极之外最大的冰雪储量，被称为“第三极”，该区气候变化引发的冰川变化不仅影响到周边地区十个国家的15亿人口的农业、发电等生产活动的水资源供应[3, 6, 7]，而且会引发区域乃至北半球的大气环流格局的变化[8]，从而使其成为国际冰川变化研究的热点地区。此外，青藏高原很多内陆湖泊近期水位上涨、湖泊面积增大导致草场淹没以及冰湖溃决和泥石流滑坡等山地灾害，对周边地区的生态与环境及农牧民的生活造成了严重影响[9]。
因此，监测青藏高原冰川变化时空分异特征，对于更加清楚地认识该地区对全球气候变化的响应具有重要的科学意义，对于及时提供湖泊水量变化信息，制定当地农牧民的应对措施具有重要的现实意义。本文系统梳理和总结了国内冰川监测相关研究进展，并探讨了当前该领域研究的不足以及未来的研究方向，旨在为我国冰川变化监测提供有益借鉴。
一、传统野外监测
传统的冰川观测主要基于野外实地考察，开展较早。世界上很多地区在一个多世纪以前就开始系统地观测冰川与冰盖的变化[10]。1930s 之前一直依靠实测冰川末端的变化或对比小冰期冰碛物的位置获得冰川变化的信息，1940s 后期开始了冰川物质平衡研究，截止到 2008 年全球已获取了 1803 条冰川自19 世纪后期的冰川长度变化和 226 条冰川过去 60 年内的物质平衡观测结果[10]，分别占 1970s 估计的全球冰川总数 160000条[11]的 1.1%和 0.1%，观测数量很有限。我国冰川研究事业开创于1958年祁连山冰川考察[11]，截止到 2007 年，基于野外考察共有 27 条冰川的长度变化和 5 条冰川的物质平衡的较长时间观测记录[12]，分别为我国冰川总数46377[13]条的 0.06%和 0.01%，远低于前述全球尺度的相应观测比例，且没有一条位于我国冰川分布中心之一的喀喇昆仑地区。实地观测通常在容易到达、安全且不是太大的冰川进行，不能代表所有冰川的规模、海拔分布、坡度和朝向。所以，仅靠少数野外考察资料很难反映全球或区域尺度冰川变化的空间特征，所获得的冰川变化趋势及其对气候变化的响应的结论也难免存在局限性。
二、冰川面积变化遥感监测
遥感观测可以在瞬时获取较大范围的地面综合信息，适合对不同地理环境下的冰川变化进行长期而持续的监测，早期主要进行面积变化遥感研究。1940s 以后，人们可以借助于航空摄影技术测绘冰川末端位置[14]。1970s 之后，随着卫星遥感技术的发展和观测精度的提高，陆地资源系列卫星（Landsat MSS、TM 和
ETM+）SPOT、ASTER、和ALOS 等影像逐渐被应用于大尺度的冰川变化监测。全球陆地冰空间监测组织（GLIMS）目前正致力于建立世界范围内的冰川变化记录。
我国雪冰遥感的研究工作始于 70 年代中后期，基于大量的遥感影像、航空像片和大比例尺地形图，完成了我国第一次的冰川编目[12]，近期完成了第二次冰川编目，发现大致 30 年间冰川面积减少了 17%[7]。国内利用航空像片来进行冰川变化分析仅在少数地区开展[16]，卫星遥感监测冰川面积变化是应用较多的手段，研究区已涉及祁连山[16- 19]、唐古拉山[20- 22]、昆仑山[23- 27]、喜马拉雅山[28- 34]、岗日嘎布山[35]、喀喇昆仑山[36]、念青唐古拉山[37- 39]、天山[40- 42]和横断山[43]等山系。喀喇昆仑是西部重要的冰川分布中心之一，冰川覆盖度达 23.42%，远高于其他山系
[12]，但目前研究很少。
冰川面积变化无法充分反映冰川物质收支变动，末端前进并不意味着冰川储量增加，而可能是冰川自身物质的空间分布发生变化；面积不变也不代表冰川高程没有变化，也即冰储量没有变化。冰川储量变化比面积变化对气候变化更敏感，有最直接的响应，理解冰川变化机制需要开展这方面的研究。
(一)冰雪冰川面积参数自动化提取
1.比值阈值法
数据源：
选用的数据包括大比例尺地形图根据数字地形图绘制本区高分辨率DEM;获取的正射纠正后LandsatTM遥感影像,多光谱空间分辨率为30m;中巴资源卫星影像,参考LandsatTM影像对中巴影像做正射纠正,多光谱空间分辨率为19.6m;
ASTER遥感卫星影像,参考LandsatTM影像对其做正射纠正,多光谱空间分辨率为15m.选取的3个时期的影像云雪量都较少,比较适宜于冰雪及其表面盖物质的识别和研究[54]。
所用的软件为ESRI公司的ArcGIS,ITT Visual Information Solutions公司的ENVI图像处理软件和ERDAS公司的ERDAS图像处理软件。
研究方法与精度评估：
数字化地形图，并与同期获取的航空相片作纠正。根据航测的地形图所的冰川面积所占总冰川面积比例，所以把数字化地形图得到的冰川边界作为研究区区的冰川边界，得出冰川面积。与第一次冰川编目的数据如果不一致，可能是由于选用的数据源以及人为误差引起的。用比值阈值法将冰川与非冰川区分开来。TM 影像的4波段/5波段被前人大量的运用，对于中巴影像，因为没有合适的波段进行比值运算，所以采用最为原始的且精度最高的人工解译；ASTER影像的3、4波段很类似于Landsat的4、5波段,所以我们选用3波段/4波段,也取得很理想的效果。处理流程可分为4个步骤
(1)波段比值. 波段比值法是利用冰在可见光波段的高反射和近红外波段的
强吸收特性来区别冰与其它地物的。我们选用两种比值方法:波段3/波段5和波段4/波段5，经过结果比较，波段4/波段5更能区分冰与其它地物，所以选择波段4/波段5。
(2)确定阈值. 不同的冰川类型所采用的阈值可能不一样，许君利在塔里木
河流域利用Land2satETM+得到阈值范围在2.6～14.2之间。经过多次的调试，确定2.3为最为有效的阈值。
(3)二值图像. 如果比值图像的灰度值大于阈值，那么图像所对应的地方就
是冰川，反之亦然，这样得到冰川掩膜的二值图像。二值图像的边界是锯齿状的，在选择边界点时，选择像元的中心点，这样就可以把锯齿状边界圆滑。
(4)人工解译. 因为比值阈值法很难识别阴影区和表碛，所以这些地方的边界需要在专家的指导下，参考DEM 进行人工解译。数字化和冰川人工解译都是在3个冰川解译专家独立完成平均结果后得到。在很多情况下，GoogleEarth 也是一个很好的参考工具。对冰川边界的提取精度主要受传感器和图像配准误差的影响。根据前人们的研究，每个冰川边界的不确定性可以用式(1)来计算:
T U =（1）
式中：UT 为冰川终端长度的不确定值；λ为原始图像像元的大小；ε为各个图像与LandsatTM 影像的配准误差。通过式(1)计算出时相的数据间的不确定值UT 。不同时间段图像配准的误差在一定程度上也很大的影响着冰川边界提取精度。所以，我们把配准误差也算进来，变换式(1)得到式(2)，这样得到不同时相冰川面积提取的不确定值。
2
A U 2U ε=∑ （2） 2.雪盖指数法
雪盖指数是求解植被指数的延伸和应用推广，其原理是基于地物在某一波段
强反射和在另一波段的强吸收特性。[55]基本运算如下：
NDSI=(CH(n)-CH(m))/(CH(n)+CH(m))
式中:n 、m 分别代表雪的强反射与强吸收光谱波段号。最常见的波段为2波段和5波段，如Landsat TM 和NOAA/AVHRR 等影像。对于MODIS 可选择超远红外波段作为强吸收光谱波段(第26波段，11.4~12.6μm)。对于不同传感器的遥感数据，雪的NDSI 临界值因不同的获取系统而各不相同。NDSI 临界值选择了一个较宽的范围，但雪盖面积计算值离差并不大，说明NDSI 可以真正代表雪的反射特性并能有效地与其他地物区分。
3.监督分类与非监督分类法
监督分类是基于对训练样本区的采样，对每一地物信息类的反射值生成一个统计特征。通过检查逐个像元的发射值并确定它与哪个光谱特征最相似从而来对图像进行分类。其中常用的分类器有最小距离分类器和最大似然分类器。为保证分类的可行性，一般需要做尽可能多的野外调查工作。一般以中分辨率成像光谱仪的MODIS 图像进行监督分类(确定该实验区有实测的以雪为主的地物光谱反射曲线数据)：①建立积雪样本区，在DRISI 图像处理软件环境下进行组文件查询，可以得到MODIS 所有26幅图像同像元点的光谱反射值和其对应的曲线，从中可以选择趋势相近的若干类曲线。通过实测典型积雪类型反射光谱曲线，对比分析后，粗选出经验性积雪类型像元。②进行训练样本的再验证。本幅图像的样本区最好是在是在无云、大气状况良好的条件下获取的，根据该地区冰川分布图、数字地形模型、风吹雪影响诸多因素和基于多次实地考察。在积雪类型中剔除不符合或不确定的像元并确定满足与实测积雪反射光谱曲线相近条件的像元。③重复①和②步骤。最好采样像元点的个数越多越好。基于以上分析和结论，对遥感图像实施积雪分类可以通过以下几点实现：①确定积雪范围：积雪在可见波段的高反射率和红外波段的高吸收率，反映在图像上黑白对比强烈，可以容易得到；②在积雪区选择训练样本：训练样本区应选取感性认识多、代表性广的区域；③建立积雪类型像元信号文件；④积雪分类：利用最小距离法分类器进行监督分类。
4.地图信息图谱方法
地学信息图谱是陈述彭院士等前些年提出的新概念与新方法[56]。地学信息图谱其实是地图学更高层次的表现形式与分析研究手段，是由地图和地学图谱进一步发展而成，是信息时代的产物。“图”主要是指空间信息图形表现形式的地图，还包括图像、图解等其他图形表现形式；“谱”是众多同类事物或现象的系统排列，是按事物特征或时间序列所建立的体系。图谱兼有“图形”与“谱系”的双重特性。地学信息图谱是由遥感、地图数据库、地理信息系统与数字地球的大量数字信息，经过图形思维与抽象概括，并以计算机多维动态可视化技术，显示地球系统及各要素和现象空间形态结构与时空变化规律的一种手段和方法。同时这种空间图形谱系经过空间模型与地学认知的深入分析，可进行推理、反演与预测，形成对事物和现象更深层次的认识，有可能总结出重要的科学规律或规划决策的具体方案。
它主要有以下特点：一是地图主要表示事物和现象的分布及其质量特征与数量指标的区域差异，而图谱能反映事物和现象形态结构、成因机制、组成物质、动态变化等综合性、复杂性规律，即通过图形特征与谱系结构的不同变化反映更深层次的规律。而图谱往往以系列图形式表示时空动态变化，但也不局限于地图形式，有时以图像（如遥感图像）和图解、表格形式出现。如色谱、地物光谱、动物图谱、植物图谱等。二是地图表示事物和现象往往是经过了一定的抽象与概括（如居民地、道路分类分级、细小图斑的归并），而图谱比地图还要有更多的综合集成与抽象概括。因此图谱的建立比编绘地图困难得多，除了必须拥有大量资料与数据外，还要深入地研究事物和现象的形成机制、演变过程、组成物质以及影响它的各种因素，特别是突出反映事物和现象的时空变化规律。
它与地学图谱相比有一些明显的优点：
地学图谱是以地图、遥感影像、调查统计资料为主，而数字地球的发展为地学信息图谱提供了极其丰富的、源源不断的数字化的信息源，为地学信息图谱的建立创造了良好的条件。
地学图谱以抽象概括的二维图形或以系列图形式表示事物和现象的动态变化，而地学信息图谱通过计算机可视化，显示事物和现象抽象概括的三维图形及空间动态变化，或随时间的多维图形连续序列变化。即使图谱采用地貌晕渲或透视写景方法显示三维立体效果，也只能固定一个或少数几个透视方向。而地学信息图谱可显示任一透视方向。
地学图谱在显示事物和现象的时空分布规律时，只能补充有限的插图、图表、数据。而地学信息图谱拥有大型数据库作依托，可通过查询检索获取更多的相关信息与各种数据。
地学图谱只能表示最终结果，修改与更新资料比较困难。而地学信息图谱可以通过交互式操作系统（人机对话），改变分类、分级，或改变数学模型与变量参数，或设定不同的边界条件，选择最佳决策方案。而且在数据库与计算机支持下，比较容易更新与修改地学信息图谱的资料。
地学信息图谱可建立相应的数学模型，借助于较多的分析应用软件，提出各种具体明确的应用方案，而且可以进行动态模拟分析，地理过程分析，反演过去，预测未来。
5.多波段K-L变换方法
根据图像光谱统计特征，结合冰川在不同波段的光谱特征和对不同波段组合图像的对比研究，选择冰雪反射率高的TM1 ～M3 进行冰川光谱特征分析，以TM5 (R) 4 (G) 3 (B)波段组合图像进行冰川图像识别及不同地物的对比分析[57]。另
外，为提高图像的分辨率和满足勘察及制图精度，用TM5(R) 4 (G) 3 (B)波段组合通过HIS 变换方法与TM8 进行图像融合，图像地面分辨率提高到15 m 。用相关程度高的TM5 、7 两波段进行直接KL 变换，分析各主组分的特征向量值及主组分图像可知 ，第二主组分PC2 中 TM5 、7 波段的特征向量值高且符号相反，其光谱反差得到较大增强 ，图像中冰川形态特征清楚，冰川与冰雪、阴影、裸地的光谱差异明显，用该图像进行冰川的识别和信息提取能得到十分满意的效果。再用TM5 、7 两个波段TM1 、2 、3、4 中的一个、多个或全部波段组合进行K L 变换，发现其最后一个主组分及主组分图像对冰川信息也都具有较好的反映。并且 最后一个主组分中TM5 、7特征向量值为高值，符号相反，而其它波段的特征向量值均很小。图像中冰川信息清楚，不同的是，当波段数为偶数时，特征向量值TM5 为正TM7 为负，冰川为深色调；而当波段数为奇数时，特征向量值TM5 为负，TM7 为正，冰川为浅色调。比较TM5、7 两波段组合与TM5、7 和TM1、2、3 、4 的多波段组合，前者PC2 图像对地形阴影信息的消除效果更好，图像中冰川周围易与冰川混淆的地形阴影几乎完全消失，只残留一些冰崩、雪崩形成的呈眼眉状的冰裂隙，而这些大多是反映冰川积累区形态与特征所需的有用信息。
6.热红外遥感方法
Landsat4、5所搭载的ＴＭ６温度图像的反演。Landsat4/5卫星分别于1982 年7月16日和1984年3月1日进入预定轨道。热红外波段地面分辨率为120m 。将图像亮度值DN6转换成辐射亮度L （TM6）其方程式为：
b min max min 6L (6)(6)(()/255*TM L TM L L DN =+-
上式中Ｌmax 为传器可探测的最大辐射亮度，单位为：W ｍ -2 ｓｒ-1 μｍ-1 ，即340K
全辐射体发出的平均辐射亮度，L min 为可探测的最小辐射亮度，即200K 全辐射体
发出的平均辐射亮度。对于Landsat4、TM6，L max ＝1.5600，L min ＝0.1238 。
因此该式可写作：
b 6L (6)0.12380.005632156*TM DN +
通过辐射亮度（Ｌb ）推算地表相对温度，即 亮 度 温 度 。其 方 程 式 为 ：
2521/[ln(/1)]b b T c c L λλ--=+
上式中TB 为地表温度（K ），可令K 1＝c 1λ-5， K 2＝c 2λ-1，它们为校正系数对
于TM6，K 1＝60.776ｍ Wc ｍ-2ｓｒ-1 μｍ-1，K 2＝1260.56K 。
该 式 可 写 作:21TB=K /ln(1/)b K L +
b TB=1260.56/[ln(1+60.776/L )]
选取ERDAS 软件图像库中的lanier.img 影像来实现这个算法。该幅图像是一幅TM 全波段图像，成像时间为1992年3月 12日。由第三章第五节Landsat 系列卫星的历史，该图像可能是Landsat4 TM 所成图像，也有可能是Landsat5 TM 所成图像。成像地点不详。经过初步判读，该幅图像上有水体、植被和城镇。第六波段的图像亮度值最小值为94，最大值为156，平均值为132.255。将 ＴＭ６ 波段的图像亮度值转化为辐射亮度，并得到辐射亮度图像。再将辐射亮度图像转化为亮度温度图像，这种假设所有地物比辐射率为均一值的算法比较简单，但是在精度方面可能存在着比较大的问题。水体、植被和城镇的比辐射率是有差别的。由于
很难获得该地点的气温资料信息，所以对于真实精度的检验也很困难。不过按照一般的气温规律，在3月份时，温度为22.778摄氏度是很有可能的[58]。
7.决策树自动阈值分类方法
本文以冰川和冰碛物的自动提取为例[59]。
（1)数据来源：主要包括研究区DEM，大比例尺地形图和Landsat TM影像。（2）方法路线：
数据的预处理阶段：以地形图为地理参考坐标,对TM遥感图像进行几何精校正和坐标归一化处理。为了保证图像的可比性,需要在地形图和数字影像上选取一定数量的地面控制点和独立验证点,使配准精度控制在一个像元之内。山地冰川受地形的强烈影响而导致的当地太阳入射角和高度角变化会影响到分类精度,所以进行地形纠正是十分必要的。 DEM能够有效地纠正地形的影响,故本文基于DEM数据,采用Dozier提出的地形纠正公式对遥感图像进行了地形纠正。
数据分类阶段：数据分类的具体方法步骤如下:
(1)计算图像的雪盖指数(NDSI)值，以0.57~0.90阈值分为两类：冰川区(两阈值之间)和非冰川区。
(2)计算图像的归一化植被指数(NDVI)值，以0阈值分为两类：植被区(大于阈值)和非植被区。
(3)由DEM提取坡度图，以坡度24b为阈值分为两类：冰碛物覆盖区(小于阈值)和非冰碛物覆盖区。
(4)为了减少步骤(3)所产生的错误分类和噪声，首先对处于热红外波段的TM6进
行插值，得到与TM其他波段具有相同空间分辨率的热图像；再对该热图像进行非监督分类，分类数为5，将非监督分类结果中第1类和最后一类进行合并，中间的三类进行合并，分为两类：冰碛物覆盖区和非冰碛物覆盖区。
(5)将步骤(3)和(4)得出的分类结果进行叠置分析，为了有效去除边界存在的错误分类和噪声,由DEM提取剖面曲率图，人为手工沿曲率走势进行修正调整,删除边界曲率变化明显但坡度小于24度的像素，得到更为准确的冰碛物分布范围。(6)将5)得到分类结果与(1)和(2)得到的分类结果进行叠置分析，得到一个综合的分类结果图。用一个3@3的中值滤波器过滤以减少噪声。为了去除与冰川及冰舌不相连的许多噪声像元，首先把冰碛物像素颜色值更改为冰川像素颜色值，通过GIS软件进行栅格矢量化，为矢量增加一个字段属性编号ClassNum，由于冰碛物覆盖冰舌和冰川连接在一块，因此只需要对很少几个矢量多边形赋值该属性，本区仅为3个。接着将之前的分类栅格图与该矢量图进行空间叠置，去除与矢量图中无编号多边形相对应的栅格像素,最后得到分类结果如图。
8.面向对象的信息提取方法
面向对象的影像分类，对难以到达和缺乏实地考察资料的区域进行冰川监测，遥感方法相对于传统的方法具有突出的优势。传统的遥感分类方法包括人工目视解译、监督分类、非监督分类等[60]。人工目视解译要求有丰富的专业经验和充足的野外实地调查资料，这种方法提取的冰川信息以高准确性而被国内外部分冰川学者所采用，但是，这种方法的生产效率低，应用于大面积的冰川变化研究成本太高，边界容易错位，地物定位精度低。而以像元为基本单位的自动分类技术，如监督分类和非监督分类，只利用了像元的光谱信息，获得的结果十分有限，且“椒盐”效应突出。
面向对象分类技术集合临近像元为对象用来识别感兴趣的光谱要素，利用高分辨率的全色和多光谱数据的空间，纹理，和光谱信息来分割和分类的特点，以高精度的分类结果或者矢量输出。它主要分成两部分过程：影像对象构建和对象的分类。面向对象的分类方法逐步成为目前主流的分类方法。学者对这种方法多尺度、处理过程、模糊算法的理论和应用进行了报道，该方法相对传统的基于像元的监督分类可以有效的抑制“椒盐”效应，提高了分类精度，故采用此方法提取大面积冰川信息。
（二）总结：
冰川边界信息提取的几种方法对比经实践，得出：
阈值法操作简单，但是区分效果不明显。
雪盖指数阈值法比直接用阈值法要精确些。
非监督分类方法精度较低；监督分类方法准确度明显高于非监督分类，但是部分积雪和岩石还是容易被错分。
波段比值阈值法操作相对简单，精度较高。
基于目标的提取方法能更好的提取各种具有特征类型的地物，应用于冰川的提取具有较高精度。实践结果表明，这种新方法能高效提取冰川，且能有效抑制云和雪的干扰，将逐步成为计算机自动解译冰川的主流方法。
决策树自动生成研究是现阶段及以后的一种趋势，但是从冰川提取结果上来看，决策树自动分类过程中无法识别样点数据中的误差，还是有明显的错分，因此结合数据挖掘算法，自动构建决策树是需要进一步研究解决的问题。
三、冰川体积变化遥感监测
相比传统的冰川面积和长度变化等二维参数遥感监测，冰川储量变化遥感研究起步较晚。最初通常是利用存档的两期以上的航片或地形图获取冰川储量变化信息[44]，仅在有存档数据的地区进行。近年来随着雷达技术的发展、激光高度计的应用、摄影测量技术与遥感科学的结合，促进了冰川储量变化研究的发展。但部分卫星雷达测高（例如， ENVISAT 和ERS）和卫星重力测量（GRACE）因
分辨率较粗无法在山地冰川和小冰帽应用，主要用于南北极冰盖的监测。在山地冰川储量遥感研究中应用较多的是SRTM数据和 ASTER、ALOS 与SPOT、CORONA 等立体像对，国外学者于 2002 年之后在高级别 SCI期刊上发表了很多论著，并在第三极开展了相关工作[45- 47]。我国学者在祁连山、念青唐古拉山[39]、喜马拉雅山[48, 49]进行了一些储量遥感探索，有学者在唐古拉山[50]和祁连山[51, 52] 对部分冰川开展了基于差分 GPS 的冰川储量变化研究，但总体上看我国目前冰川储量遥感监测应用很少，缺乏大尺度的监测研究，发表在国际学术刊物上的研究论文也不多。
总之，传统的实地监测方法虽然比较精确和可靠，然而随着卫星遥感技术的进步，更多地和更高分辨率的雷达和光学影像可以用于冰川变化监测，更能发挥遥感监测快速、动态和范围大的特点。近期兴起的多源数据结合使用，会弥补单源源数据的不足，发挥多源数据的综合优势，是未来的发展趋势。山地冰川变化已引起国际上的广泛关注，开展冰川变化研究不仅关系到我国冰川变化研究的国际地位与影响，而且对评价气候环境变化对冰川水资源和水循环的影响具有重要意义。下面就基于遥感冰川体积信息提取的主要几种方法做一个介绍。（一）基于GIS和RS的冰川厚度计算方法
冰川厚度就是冰川表面与冰底间的垂直距离。一般以钻孔法等在野外测定，或通过冰川平均厚度与冰川面积的关系等间接方法进行估算。冰川平均厚度系冰川上若干测点冰厚的平均值，对判断冰的压力、对比冰量、计算冰川储水量均有重要意义。目前，学者们根据需要主要用两种方式来获取冰川的厚度变化。
要探究冰川的确切厚度和冰川体积，搞清冰下地形，运用雷达数据直接测量冰川厚度。（Petri，2010；Dall et al，2001；Engeset ，2002；Gray，2001）探究冰川体积变化量搞清对水资源的影响利用遥感光学影像生成数字高程
模型获取冰川厚度变化直接计算出冰川的体积变化量。（Schiefer，2007；Paul，2008、2004；Kaab，2007；Stearns，2007；Howat，2008）
DEM的获取方法主要有四种：其一是利用地形图生成DEM；其二是遥感影像生成DEM；其三是ASTER GDEM，即先进星载热发射和反射辐射仪全球数字高程模型，其全球空间分辨率为30米。该数据是根据 NASA的新一代对地观测卫星Terra 的详尽观测结果制作完成的。其数据覆盖范围为北纬83°到南纬83°之间的所有陆地区域，达到了地球陆地表面的99%。；其四就是SRTM（Shuttle Radar Topography Mission），SRTM系统获取的雷达影像的数据量约9.8万亿字节，经过两年多的数据处理，制成了数字地形高程模型（DEM），即现在的SRTM地形产品数据。此数据产品2003年开始公开发布，经历多修订，目前的数据修订版本为V4.1版本。该版本由CIAT（国际热带农业中心）利用新的插值算法得到的SRTM地形数据，此方法更好的填补了SRTM 90的数据空洞。
美国NASA航天飞机于2000年执行的地形测绘任务获取了全球80%的陆地数字高程模型，目前面向全球公布的数据有GTOPO30、SRTM-1、3。GTOPO30 1km、SRTM-3 90米、SRTM-4 30米。平缓区域高程误差+5m，坡度较大达+10m。（Rodriguez，2001；Paul，2008；Berthier，2006。）
地形图DEM是高精度地形数据，获取方式是航空摄影测量，精度高，误差小。和光学遥感立体相对技术一样，在积雪覆盖区域因无可匹配特征点或无地面控制点而导致误差的产生。（Schiefer，2007；Stearns，2007；Kaab；2007）方法流程为：DEM计算厚度变化原理；地形图DEM创建；空间参考的转换；重采样及地图代数；误差控制。
国内外当前监测冰川变化的常规方法是通过多时相的多波段遥感影像来提取冰川信息，比较得出各时期冰川面积与空间分布情况。而多源DEM 数据的出现，使获得冰川厚度变化成为可能。然而，由于DEM 数据来源不同，如何在不同源DEM 数据间求出冰川厚度变化，如何评价其精度，成为研究中首先需要解决的难题；再者，由于不同时期冰川范围发生了变化，在求出冰川高度变化后，如何与范围面积的变化相联系以求出体积变化，如何评价结果精度，这些都是利用多源DEM 数据监测冰川体积变化必须考虑并解决的问题。当前利用DEM 数据对冰川三维信息监测的主要工作有：Khalsa 等[61]通过生成DEM 模型得到每个冰川表面的高程分布函数，按面积加权得到体积；Berthier 等将两期DEM 数据进行偏差纠正后相减，假设冰川面积不变，与厚度变化相乘得到冰川体积变化：K …b [62]计算不同高程下DEM 数据的差值，按高程与厚度变化的关系计算得到总体厚度变化值，与早期面积相乘得到冰川体积变化。在利用不同源DEM 数据计算冰川厚度变化中，研究者都对系统偏差进行了纠正，但高程分布函数的方法较为复杂；在求解体积变化方面，利用面积不变或早期面积求体积变化的假设不符合实际情况。基于此，提出这样的研究思路：对两期DEM 数据进行偏差纠正；利用光学遥感数据得出两期冰川的范围面积，对两期范围求并集；计算得到并集范围内冰川厚度变化的平均信息，进一步计算研究区的冰川体积变化。其技术流程下图所示。主要分四步：冰川范围提取、冰川范围地图并操作、冰川厚度变化平均值求解、冰川体积变化计算。与此同时，给出了对应的误差控制、精度评价和结果分析。
空间参考转换
1.冰川面积变化检测
冰川识别
冰在可见光波段反射率较高，约0·6~0·7，随波长增大，反射率逐渐降低，至中红外波段，冰川表面反射率降至最低，不足0·1[63]。因此，反映在遥感影像上冰域较亮，易于识别。该地区冰川基本没有冰碛物覆盖,因而不考虑冰碛物覆盖分类.MSS影像缺乏中红外波段信息,因此，采用4, 2, 1波段RGB顺序合成假彩色影像，选取冰川、森林、裸地等类别的感兴趣区作为样本，采用最近邻分类器进行分类，通过二值化得到冰川区域。对TM影像，由于冰在可见光和中红外波段反射特性差异明显，采用雪盖指数突出冰雪信息，良好地区分冰川末端与周围地物，并减少和消除由于地形起伏造成的光照差异。 TM影像均一化雪盖指数NDSI 由TM可见光和中红外波段DN值的比值得到：
NDSI =Band2-Band5Band2+Band5(1)
NDSI的取值范围为-1~1，设定合适的阈值即可提取出冰川信息。分析NDSI图像的直方图并经多次实验，将阈值设定为0.65得到冰川范围。识别结果经人工判读检验，利用滤波及人机交互方法进行修正，滤去被积雪覆盖的小面积非冰川区以及其它非冰川区。
面积变化
两期影像的分类结果经人工判读检验及修正后，转为矢量图进行分析。通过叠加可以看出冰川的图索情况。
冰川变化的研究与时间跨度有关，若时间跨度较小，误差通常比冰川变化的幅度更大；而时间跨度愈大，误差就越小[64]。
2.厚度变化检测
DEM数据误差控制
DEM数据表达了冰川的高程信息，两期DEM的差值理论上可认为是冰川的厚度
变化。大量的研究表明，SRTM 数据的垂直精度超过了16 m 的要求，但干涉雷达的精度会受山区地形的影响而下降。为了计算冰川表面变化的误差，对SRTM-DEM 和地形图DEM 数据在无冰川覆盖区的数值进行比较。选取研究区周围地势平坦、无冰雪及植被覆盖的裸露地区，计算SRTM-DEM 与地形图DEM 的差值。由于SRTM-3数据是由原1″数据取3″×3″格网内的平均值生成，为了避免重采样误差，将SRTM-DEM 数据点转为矢量点数据，计算3″×3″窗口内地形图DEM 数据平均值与SRTM-DEM 点的差值。
冰川厚度及体积变化分析
纠正后的DEM 差值图，包含了各像元高程变化信息，与冰川范围比较分析，即可计算出冰川厚度变化。若冰川面积不变,求出冰川范围内厚度变化的平均值，与面积相乘即可得到体积变化。然而，多年变化之后，冰川的进退变化使得冰川范围并非一成不变，如何真实表达冰川高度发生变化的区域就成了首先需要解决的问题。本研究的冰川体积变化计算原理为：假设冰川厚度发生变化的区域S 0两期冰川范围并集S ，则有
0S ()i j S S S S ?= (2)
因此,只要求出S 范围内冰川厚度变化的平均值,乘以面积S 即可得到冰川的体积变化：
()()i j mran i j y V V V S H S S S ?=-=?= (3)
i j ?=?-? (4)
对两期冰川矢量图执行地图并操作，求出该并集面积，并求出并集范围内冰川厚度变化均值。因此，可以得到冰川变化体积。
（二）总结：
基于目标的提取方法能更好的提取各种具有特征类型的地物，应用于冰川的提取具有较高精度。实践结果表明，这种新方法能高效提取冰川，且能有效抑制云和雪的干扰，将逐步成为计算机自动解译冰川的主流方法。
以地形图DEM 和SRTM4 计算出两时期冰川厚度变化信息，从而计算冰川体积变化值。是目前计算冰川储量相对变化行之有效的方法。
由遥感卫星，卫星扫描系统（SPOT 卫星上的立体扫描仪）的图像获取高精度DEM ；由 SAR-雷达干涉波获取高精度DEM ；由机载激光扫描仪获取高精度DEM ，是进一步的尝试。
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目录 摘要....................................................................... I 1简介. (1) 1.1MATLAB 简介 (1) 1.2数字图像处理简介 (1) 2边缘检测 (3) 2.1边缘的含义 (3) 2.2边缘检测的含义 (3) 2.3边缘检测的步骤 (3) 3常用的边缘检测算子 (5) 3.1微分算子 (5) 3.1.1 Sobel算子 (5) 3.1.2 robert算子 (6) 3.1.3 prewitt算子 (6) 3.2 Laplacian算子 (6) 3.3 Log算法 (7) 3.4 Canny边缘检测法 (7) 4程序设计 (8) 5运行结果 (10) 6边缘检测结果比较 (12) 7心得体会 (13) 参考文献 (14)
摘要 边缘检测是利用边缘增强算子，突出图像中的局部边缘，然后定义象素的“边缘强度”，通过设置阈值的方法提取边缘点集。本设计利用MATLAB软件分析几种应用于数字图像处理中的边缘检测算子,根据它们在实践中的应用结果进行研究,主要包括:Robert 边缘算子、Prewitt 边缘算子、Sobel 边缘算子、LoG边缘算子以及Laplacian 算子等对图像边缘检测,根据实验处理结果对几种算子进行比较。 关键词：Matlab边缘检测算子
1简介 1.1MATLAB简介 Matlab是国际上最流行的科学与工程计算的软件工具，它起源于矩阵运算，已经发展成一种高度集成的计算机语言。有人称它为“第四代”计算机语言，它提供了强大的科学运算、灵活的程序设计流程、高质量的图形可视化界面设计、便捷的与其它程序和语言接口的功能。随着Matlab语言功能越来越强大，不断适应新的要求并提出新的解决方法，可以预见，在科学运算，自动控制与科学绘图领域，Matlab语言将长期保持其独一无二的地位。 Matlab 的特点如下： (1) 高效的数值计算及符号计算功能,能使用户从繁杂的数学运算分析中解脱出来; (2) 具有完备的图形处理功能,实现计算结果和编程的可视化; (3) 友好的用户界面及接近数学表达式的自然化语言,使学者易于学习和掌握; (4) 功能丰富的应用工具箱(如信号处理工具箱、通信工具箱等) ,为用户提供了大量方便实用的处理工具. Matlab的优势如下： （1）友好的工作平台和编程环境 （2）简单易用的程序语言 （3）强大的科学计算机数据处理能力 （4）出色的图形处理功能 （5）应用广泛的模块集合工具箱 （6）实用的程序接口和发布平台 （7）应用软件开发（包括用户界面） 1.2数字图像处理简介 数字图像处理又称为计算机图像处理，它是指将图像信号转换成数字信号并利用计算机对其进行处理的过程，以提高图像的实用性，达到人们所要求的预期结果。从处理的目的来讲主要有：
综述 中药提取工艺研究发展 临床药学2008-1班 百合提努尔·胡达拜地 学号：200807100801131 摘要:中药提取工艺路线设计直接影响到中药制剂的有效安全。本文综合分析了当前中药提取工艺设计思路，并经通塞脉微丸中间提取物制备工艺的比较研究，提出中药提取工艺设计应以复方整体作为研究对象，按照传统汤剂制备方法制备提取物，进而针对复方组成药物所含有的活性成分类型，选择性采用适宜的分离精制方法，逐步排除无效物质、非疗效相关物质，最终获得能够保持原方疗效和安全性的中间提取物。[1] 关键词: 中药;提取工艺,研究发展 前言:提取是从药材原料中分离有效成分的单元操作，直接关系到产品有效成分的含量，影响内在质，量、临床疗效、经济效益及GMP的实施。中药制剂的研究和生产从传统制剂原粉成型的丸、散到浸提型制剂如颗粒剂、浸膏片、胶囊、口服液、注射液等的兴起和发展，是半个世纪来中药制剂进步的特征，应属于从传统制剂进入改进制剂的时期[2]。本文对近年来传统与现代中药提取工艺进行归纳概述。 基本内容： 1.传统工艺 传统工艺包括浸渍法, 水提醇沉工艺,水煎煮法, 渗漉法, 回流法, 水蒸汽蒸馏法。下面我们简单的介绍一下几个传统工艺： 1.1 浸渍法 浸渍法按提取的温度和浸渍次数可分为：冷浸渍法、热浸渍法、重浸渍法。浸渍法适用于粘性药物、无组织结构的药材、新鲜及易于膨胀的药材、价格低廉
的芳香性药材。不适于贵重药材、毒性药材及高浓度的制剂。 1.2 水提醇沉工艺 中药水提液经浓缩后在常温或低温下加入乙醇进行醇沉，乙醇既作为溶剂来溶解浓缩液中的有效成分，又作为沉淀剂来沉淀某些杂质。 1.3 水煎煮法是在草本植物中加入适量的水，然后加热至一定温度并保持一定时间后滤出煮液的方法。该方法不仅简便易行，而且能煎出大部分有效成分，是最常用的提取草本植物中活性成分的方法之一［3］。 煎药机优于传统煎煮法。杨璐璐等[4]发现用GNG 中药抽出机比直火加热法和蒸气煎药法制备汤剂的总固体含量高出2倍以上, 且保质时间长。张晓燕[5]等发现中药抽出机制备的槐花散汤中芦丁含量明显大于常压直火煎煮法。梁文能[6]等发现煎药机煎煮的黄连解毒汤中黄芩苷的含量高于传统煎煮法。 2.新工艺 新工艺包括：微波萃取, 超临界流体萃取（SFE）, 酶法提取, 超声提技术, 罐组式动态逆流提取工艺, 半仿生提取法 2.1 超滤 超滤（Ultrafiltration）技术是一种膜滤法，也有错流过滤（Cross Filtration）之称。它能从周围含有微粒的介质中分离出10～100A的微粒，这个尺寸范围内的微粒，通常是指液体内的溶质。其基本原理是在常温下以一定压力和流量，利用不对称微孔结构和半透膜介质，依靠膜两侧的压力差作为推动力，以错流方式进行过滤，使溶剂及小分子物质通过，大分子物质和微粒子如蛋白质、水溶性高聚物、细菌等被滤膜阻留，从而达到分离、分级、纯化、浓缩目的的一种新型膜分离技术[7]。 2.2 超临界流体萃取 超临界流体萃取( supercr itical fluid ex traction, SFE )技术是以超临界流体CO2 、NH 3 、H 2O、C2H 5OH 、C2H6等代替常规有机溶剂, 在超临界状态下, 将超临界流体与待分离的物质接触, 通过控制不同的温度、压力以及不同种类及含量的夹带剂, 使超临界流体有选择性的把极性大小、沸点高低和分子
⑴溶剂提取法原理及常用溶剂溶剂提取法是根据中草药中各种成分在溶剂中的溶解性质，选用对活性成分溶解度大，对不需要溶出成分溶解度小的溶剂，而将有效成分从药材组织内溶解出来的方法。当溶剂加到中草药原料（需适当粉碎）中时，溶剂由于扩散、渗透作用逐渐通过细胞壁透入到细胞内，溶解了可溶性物质，而造成细胞内外的浓度差，于是细胞内的浓溶液不断向外扩散，溶剂又不断进入药材组织细胞中，如此多次往返，直至细胞内外溶液浓度达到动态平衡时，将此饱和溶液滤出，继续多次加入新溶剂，就可以把所需要的成分近于完全溶出或大部溶出。中草药成分在溶剂中的溶解度直接与溶剂性质有关。运用溶剂提取法的关键，是选择适当的溶剂。溶剂选择适当，就可以比较顺利地将需要的成分提取出来。选择溶剂要注意以下三点：①溶剂对有效成分溶解度大，对杂质溶解度小；②溶剂不能与中药的成分起化学变化；③溶剂要经济、易得、使用安全等。选用什么样的溶剂提取中药成分，取决于溶剂的性质和被提取成分的化学结构及溶解性。溶剂可分为水及酸水或碱水。亲水性有机溶剂、亲脂性有机溶剂。根据“相似相溶原理”，欲提取亲脂性成分应选用亲脂性溶剂，欲提取亲水性成分则选用水及亲水性溶剂。应注意的是乙醇、甲醇虽然属于亲水性溶剂，它们可与水随便混溶，但很多亲脂性成分可溶于乙醇、甲醇，所以乙醇或甲醇溶液中既有水溶性成分，也有很多脂溶性成分。乙醇或甲醇中可加入水配成不同浓度的乙醇或甲醇，根据提取成分的情况可选用适当浓度的醇进行提取。⑵提取方法用溶剂提取中药成分，常用浸渍法、渗漉法、煎煮法、回流提取法、连续提取法等。同时，原料的粉碎度、提取时间、提取温度、设备条件等因素也都能影响提取效率，必须加以考虑。①浸渍法：浸渍法是将处理过的药材，用适当的溶剂在常温或温热（60～80℃）的情况下浸渍以溶出其中成分。本法适用于有效成分遇热易破坏以及含多量淀粉、树胶、果胶、粘液质的中药的提取。比较简单易行，但浸出率较差，特别是用水为溶剂，其提取液易于发霉变质，须注意加入适当的防腐剂。②渗漉法：渗漉法是将中草药粉末装在渗漉器中，不断添加新溶剂，使其渗透过药材便可认为基本上已提取完全。在大量生产中常将收集的稀渗淮液作为另一批新原料的溶剂之用。本法浸出效率较高，浸出液较澄清，但溶剂消耗量大、费时长、操作仍嫌麻烦。③煎煮法：煎煮法是我国最早使用的传统的浸出方法。所用容器一般为陶器、砂罐或铜制、搪瓷器皿，不宜用铁锅，以免药液变色。直火加热时最好时常搅拌，以免局部药材受热太高，容易焦糊。有蒸汽加热设备的药厂，多采用大反应锅、大铜锅、大木桶，或水泥砌的池子中通入蒸汽加热。还可将数个煎煮器通过管道互相连接，进行连续煎浸。此法简便，药中大部分成分可被不同程度地提出，但含挥发性成分及有效成分遇热易破坏的中药不宜用此法，对含有多糖类中药，煎煮后，药液比较粘稠，过滤比较困难。④回流提取法：应用有机溶剂加热提取，需采用回流加热装置，以免溶剂挥发损失。小量操作时，可在圆底烧瓶上连接回流冷凝器。溶剂浸过药材表面约1～2cm。在水浴中加热回流，一般保持沸腾约1小时放冷过滤，再在药渣中加溶剂，作第二、三次加热回流分别约半小时，或至基本提尽有效成分为止。此法提取效率较冷浸法高，大量生产中多采用连续提取法。但受热易破坏的成分不宜用此法，且溶剂消耗量仍大，操作亦麻烦。⑤连续提取法：为了弥补回流提取法中需要溶剂量大、操作较烦的不足，可采用连续提取法。实验室常用脂肪提取器或称索氏提取器。应用挥发性有机溶剂提取中草药有效成分，不论小型实验或大型生产，均以连续提取法为好，而且需用溶剂量较少，提取成分也较完全。连续提取法，一般需数小时才能提取完全。提取成分受热时间较长，遇热不稳定易变化的成分不宜采用此法。上述几种为提取中药的传统方法，存在的缺点主要有：(1)煎煮法有效成份损失较多,尤其是水不溶性成份；(2)提取过程中有机溶剂有可能与有效成分作用,使其失去原有效用；(3)非有效成分不能被最大限度的除去,浓缩率不够高；(4)提取液中除有效成分外,往往杂质较多,尚有少量脂溶性成分,给精制带来不利；
基于Hough变换的道路边界提取方法 摘要：本文利用 matlab7.0软件开发平台工具，采用hough变换等技术手段在图片上进行线性构造信息提取，为今后的研究部署工作提供参考。但hough变换存在一定的局限性，如对影像分割依赖性大、受非道路因素影响大等。本文首先利用道路种子点处的光谱信息进行道路区域的生长, 提取光谱信息一致的道路区域, 得到一个包含道路信息的二值影像，然后对此二值影像进行滤波，在提取出的道路条状区域的基础上, 根据道路具有的形状特点, 利用形态学进行细化和一定次数的形态修剪处理, 得到单像素宽 的道路中心线信息。最后对图像进行基于hough变换的线性特征提取，文章对高分辨率航空遥感影像进行了实验验证了该方法的有效性[1-3]。 关键词:线性特征提取,hough变换,matlab a road edge detection algorithm based on the hough transform qiu zhiweili yan (henan university of urban construction, pingdingshan 467036, china) aqiuzhiwei-2008@https://www.doczj.com/doc/399081536.html,, bliyan0502@https://www.doczj.com/doc/399081536.html, abstract: by using the road seed point spectrum information in this paper firstly, the relevant road information can be extracted from the spectral information consistent with the road area, road information including two value image can be
信息的概括和提炼方法
信息的概括和提炼方法 【篇一：信息的概括和提炼方法】 《语文课程标准》：“国内外的重要事件，学生的家庭生活，以及日常生活的话题等都可以成为语文课程的资源”，“学生要初步具备搜集和处理信息的能力”。`因此，新闻信息的筛选与提炼题应运而生。近几年来，这类试题频繁出现于全国各地中考试卷中。 考查方式：处理新闻、概括内容、提炼观点、图表表述、给事物下定义……涉及记叙性语段信息提取、说明性语段信息提取、议论性语段信息提取、图表信息提取。 例题解析 记叙性语段信息提取：人（物）+地点+时间+事件 中考试卷中信息提取类试题主要有以下几种题型： 题型二：新闻内容的概括 【例1】请用一句话提取下面这段文字的主要内容。(限15字以内) 今年是建国60周年，也是《湖北日报》创刊60周年。在2月6日至3月15日《湖北日报》开展的形象人物评选活动中，聂海胜当选《湖北日报》形象人物。这次旨在以人物彰显媒体品质的评选活动，得到广大读者的积极支持。经热心读者手机短信、网络投票等方式推荐，襄樊籍航天英雄聂海胜以其责任、理性、坚毅的品质以及巨大影响力最终脱颖而出。 参考答案：聂胜海当选《湖北日报》形象人物 【例2】请自己组织语言，概括下面这段文字的主要内容。（限15字以内）
欧盟健康风险科学委员会发表报告指出，如果5年内每周使用随身听5天，且每天以高音量收听音乐平均超过一个小时的话，那么5%至10%的使用者将面临永久性失聪的危险。最近几年，欧盟的随身听特别是mp3的销售数量猛增，约有5000万到1亿人特别是年轻人在使用随身听，因此有必要对人体的危害进行调查并采取措施，以保护青少年不受随身听和其他类似装置的损害。 参考答案：随身听会造成永久性听力损伤（或：常用随身听可能导致永久性失聪。） 题型三：给新闻拟标题 【例1】给下列这则新闻加上恰当的标题。（不超过12个字） 据介绍，世界数字图书馆包罗万象，从图书到各种档案都有，资料质量非常高。它按时间、地点、主题和捐助机构等内容提供搜索和浏览服务。使用者可以用阿拉伯文、中文、英文、法文、葡萄牙文、俄文与西班牙文7种语言查询。 参考答案：世界数字图书馆正式启用 【例2】给下列新闻拟一个标题。 再现传统盛景的2009年温州“拦街福”开街已经十天，市民热情高涨，深深感受到了温州传统文化的魅力。 “拦街福”是温州是传统习俗，始于宋，盛于清，流传至今。今年突出“传承文明、文化兴市”的主题，主要活动有拦街祈福、民俗文化展示、民间艺术展演等。到昨天为止，光顾“拦街福”的市民已达到35万人次，现场每天都洋溢着欢乐祥和的气氛。 参考答案：“拦街福”开街市民热情高涨（或：市民热情高涨感受文化魅力） 解析：给新闻拟标题与概括新闻一样，都是考察概括能力。但它们之间也有明显的区别。首先，拟标题要求语言更简洁，概括性更强。标
综述中药提取方法 摘要以中药提取方法的本质和影响提取作业的因素为理据，分析国内中药厂提取方法 关键词中药提取方法 1前沿 近年来有关中药提取方法的论述有很多，然而有效成分的提取率仍然是现今国内中药制药工业现代化的瓶颈。尽管近年来国内在中药提取生产中推出了一些新工艺，如超声场强化提取、微波提取、超临界流体提取等，但当下的主流仍是浸提技术。浸提技术是应用溶剂提取固体原料中某一或某类成分的提取分离操作，又称固液萃取。目前在中药生产过程中，常用的中药浸提方法有煎煮法、浸渍法、渗漉法、回流法、水蒸气蒸馏法等。 面对众多中药提取方法如何抉择是一个复杂的问题，因为它牵涉到生产设备和生产条件等许多因素。加上如今中药提取的规模较大，尤其考虑到连续生产，即使在实验中取得成果，在实际情况下还要经过长时间的实践检验。还有前面提到过的提取新工艺，其提取物往往是化学结构明确的物质，与传统中药生产完全是两回事，所以生产传统中药的厂家下不了决心去尝试新工艺，生产者情愿随大流，以避免风险。 提取方法的不同，提取等量有效成分所需原料和能源
也不尽相同，资源和能源对世界经济和人类生存环境的影响越来越被重视。可持续发展经济和资源节约型社会的概念已经被全世界广泛认同，中国也不例外。在市场竞争激烈异常的今天，生产成本的控制就是企业的生命，而对世界能源价格上涨的现实，生产者应该节约每一滴水，每一度电。中药生产厂家必须努力挑选出最好的中药提取方法，改变目前中药提取效率低、高能耗、高污染所造成的负面影响。 2选择原则 和所有的工程项目一样，选择中药提取方法必要考虑的条件也是：被处理物料的性质、数量，产品的价值操作人员的技术水平，现实的设备安装场地，生产成本的控制，投资的预算。所追求的目标也是最高的投资回报率，最低的能耗，最简单的操作，最理想的提取率。降低生产成本，提高产品质量，从而提升本企业的市场竞争力。舍此不会有 良好的后果。 3中药提取本质 中药提取本质上是一种固液萃取作业，任何化工原理教科书和化工手册对固液萃取的机理都有详尽的阐明。为了便于分析国内中药厂现有提取装置的状况，有必要将其与中药提取有关的结论摘录于此。
基于遥感的冰川信息提取方法综述 全球气候环境变化及其影响已成为当今世界各国政府、科学家和政策决策者所共同关注的重大焦点问题。政府间气候变化委员会（IPCC第四次评估报告指出[1]，过去 100 a）（1906~2005 年）全球地表平均气温上升了0.74℃，而最近 50 a的升温速率几乎是接近过去 100 a 升温速率的两倍。冰川对气候变化十分敏感，被视为气候变化的指示器，升温已导致全球大多数冰川在过去 100 多年里处于退缩状态，尤其是最近的几十年呈加速退缩态势[1,2]。尽管大量的冰储存于两极冰盖中，但山地冰川和冰帽的储量损失在过去几十年和未来一个世纪对海平面上升、区域水循环和水资源可获取性均有重要影响[3-5]。 青藏高原及其毗邻地区蕴藏着世界上两极之外最大的冰雪储量，被称为“第三极”，该区气候变化引发的冰川变化不仅影响到周边地区十个国家的15亿人口的农业、发电等生产活动的水资源供应[3, 6, 7]，而且会引发区域乃至北半球的大气环流格局的变化[8]，从而使其成为国际冰川变化研究的热点地区。此外，青藏高原很多内陆湖泊近期水位上涨、湖泊面积增大导致草场淹没以及冰湖溃决和泥石流滑坡等山地灾害，对周边地区的生态与环境及农牧民的生活造成了严重影响[9]。 因此，监测青藏高原冰川变化时空分异特征，对于更加清楚地认识该地区对全球气候变化的响应具有重要的科学意义，对于及时提供湖泊水量变化信息，制定当地农牧民的应对措施具有重要的现实意义。本文系统梳理和总结了国内冰川监测相关研究进展，并探讨了当前该领域研究的不足以及未来的研究方向，旨在为我国冰川变化监测提供有益借鉴。 一、传统野外监测 传统的冰川观测主要基于野外实地考察，开展较早。世界上很多地区在一个多世纪以前就开始系统地观测冰川与冰盖的变化[10]。1930s 之前一直依靠实测冰川末端的变化或对比小冰期冰碛物的位置获得冰川变化的信息，1940s 后期开始了冰川物质平衡研究，截止到 2008 年全球已获取了 1803 条冰川自19 世纪后期的冰川长度变化和 226 条冰川过去 60 年内的物质平衡观测结果[10]，分别占 1970s 估计的全球冰川总数 160000条[11]的 1.1%和 0.1%，观测数量很有限。我国冰川研究事业开创于1958年祁连山冰川考察[11]，截止到 2007 年，基于野外考察共有 27 条冰川的长度变化和 5 条冰川的物质平衡的较长时间观测记录[12]，分别为我国冰川总数46377[13]条的 0.06%和 0.01%，远低于前述全球尺度的相应观测比例，且没有一条位于我国冰川分布中心之一的喀喇昆仑地区。实地观测通常在容易到达、安全且不是太大的冰川进行，不能代表所有冰川的规模、海拔分布、坡度和朝向。所以，仅靠少数野外考察资料很难反映全球或区域尺度冰川变化的空间特征，所获得的冰川变化趋势及其对气候变化的响应的结论也难免存在局限性。 二、冰川面积变化遥感监测 遥感观测可以在瞬时获取较大范围的地面综合信息，适合对不同地理环境下的冰川变化进行长期而持续的监测，早期主要进行面积变化遥感研究。1940s 以后，人们可以借助于航空摄影技术测绘冰川末端位置[14]。1970s 之后，随着卫星遥感技术的发展和观测精度的提高，陆地资源系列卫星（Landsat MSS、TM 和
遥感图像信息提取方法综述 遥感图像分析 遥感实际上是通过接收（包括主动接收和被动接收方式）探测目标物电磁辐射信息的强弱来表征的，它可以转化为图像的形式以相片或数字图像表现。多波段影像是用多波段遥感器对同一目标（或地区）一次同步摄影或扫描获得的若干幅波段不同的影像。 在遥感影像处理分析过程中，可供利用的影像特征包括：光谱特征、空间特征、极化特征和时间特性。在影像要素中，除色调/彩色与物体的波谱特征有直接的关系外，其余大多与物体的空间特征有关。像元的色调/彩色或波谱特征是最基本的影像要素，如果物体之间或物体与背景之间没有色调/彩色上的差异的话，他们的鉴别就无从说起。其次的影像要素有大小、形状和纹理，它们是构成某种物体或现象的元色调/彩色在空间（即影像）上分布的产物。物体的大小与影像比例尺密切相关；物体影像的形状是物体固有的属性；而纹理则是一组影像中的色调/彩色变化重复出现的产物，一般会给人以影像粗糙或平滑的视觉印象，在区分不同物体和现象时起重要作用。第三级影像要素包括图形、高度和阴影三者，图形往往是一些人工和自然现象所特有的影像特征。 1、遥感信息提取方法分类 常用的遥感信息提取的方法有两大类：一是目视解译，二是计算机信息提取。 1.1目视解译 目视解译是指利用图像的影像特征（色调或色彩，即波谱特征）和空间特征（形状、大小、阴影、纹理、图形、位置和布局），与多种非遥感信息资料（如地形图、各种专题图）组合，运用其相关规律，进行由此及彼、由表及里、去伪存真的综合分析和逻辑推理的思维过程。早期的目视解译多是纯人工在相片上解译，后来发展为人机交互方式，并应用一系列图像处理方法进行影像的增强，提高影像的视觉效果后在计算机屏幕上解译。 1）遥感影像目视解译原则 遥感影像目视解译的原则是先“宏观”后“微观”；先“整体”后“局部”；先“已知”后“未知”；先“易”后“难”等。一般判读顺序为，在中小比例尺像片上通常首先判读水系，确定水系的位置和流向，再根据水系确定分水岭的位置，区分流域范围，然后再判读大片农田的位置、居民点的分布和交通道路。在此基础上，再进行地质、地貌等专门要素的判读。 2）遥感影像目视解译方法 （1）总体观察 观察图像特征，分析图像对判读目的任务的可判读性和各判读目标间的内在联系。观察各种直接判读标志在图像上的反映，从而可以把图像分成大类别以及其他易于识别的地面特征。（2）对比分析 对比分析包括多波段、多时域图像、多类型图像的对比分析和各判读标志的对比分析。多波段图像对比有利于识别在某一波段图像上灰度相近但在其它波段图像上灰度差别较大的物体；多时域图像对比分析主要用于物体的变化繁衍情况监测；而多各个类型图像对比分析则包括不同成像方式、不同光源成像、不同比例尺图像等之间的对比。 各种直接判读标志之间的对比分析，可以识别标志相同（如色调、形状），而另一些标识不同（纹理、结构）的物体。对比分析可以增加不同物体在图像上的差别，以达到识别目的。（3）综合分析 综合分析主要应用间接判读标志、已有的判读资料、统计资料，对图像上表现得很不明显，或毫无表现的物体、现象进行判读。间接判读标志之间相互制约、相互依存。根据这一特点，可作更加深入细致的判读。如对已知判读为农作物的影像范围，按农作物与气候、地貌、土质的依赖关系，可以进一步区别出作物的种属；河口泥沙沉积的速度、数量与河流汇水区域
中药提取方法大全 第二章中药浸提技术一、概述………………………………………………………11 二、各提取方法的适用性……………………………………12 三、设计中药浸提工艺时应考虑哪些方面…………………13 四、煎煮 法……………………………………………………14 五、浸渍 法……………………………………………………18 六、渗漉 法……………………………………………………19 七、回流 法……………………………………………………20 八、水蒸汽蒸馏法……………………………………………21 九、半仿生提取 法……………………………………………23 十、超声波提取 法……………………………………………23 十一、浸提生产时遇到的问题………………………………24 十二、中药浸提设 备…………………………………………25 十三、超临界流体萃 取………………………………………26 十四、微波萃 取………………………………………………30 一、概述浸提技术是应用溶剂提取固体原料中某一或某类成分的提取分离操作又称固液萃取。目前在中药生产过程中常用的中药浸提方法有煎煮法、浸渍法、渗漉法、回流法、水蒸汽蒸溜法等。近年来新方法新技术也不断涌现和广泛应用如半仿生提取法、旋流提取法、加压逆流提取法、酶提取法及超临界流体萃取技术、超声提取技术、微波萃取技术及高速逆流色谱提取技术等。确定某一组方的浸提工艺时必须进行工艺条件的优选设计以将有效成分及辅助成分最大限度地浸提出来无效成分及药材组织物尽可能地少提出来。常用的方法有正交设计法和均匀设计法。浸提设备按其操作方式可分为间
歇式、半连续式和连续式。常用设备有多能提取罐、球形煎煮罐、连续提取器、渗漉柱、微波萃取罐和超临界流体萃取器等。二、各提取方法的适用性 1、煎煮法用水作溶剂将药材加热煮沸一定的时间以提取其所含成分的一种方法。适用于有效成分能溶于水且对湿热稳定的药材。 2、浸渍法用定量的溶剂在一定温度下将药材浸泡一定的时间以提取药材成分的一种方法。适用于黏性药物、无组织结构的药材、新鲜及易膨胀的药材、价格低廉的芳香性药材。不适于贵重药材、毒性药材及高浓度的制剂。 3、渗漉法是将药材粗粉置于渗漉器内溶剂连续地从渗漉器上部加入渗漉液不断地从下部流出从而浸出药材中有效成分的一种方法。该法适用于贵重药材、毒性药材及高浓度的制剂也可用于有效成分含量低的药材的提取。 4、回流法是以乙醇等易挥发的有机溶剂提取药材成分其中挥发性成分被冷凝重复回流到浸出器中浸提药材这样周而复始直至有效成分回流提取完全时为止。该法适用于热稳定药材的提取。 5、水蒸汽蒸馏法是应用相互不溶也不起化学反应的液体遵循混合物的蒸汽总压等天该温度下各组分饱和蒸汽压即分压之和的道尔顿定律以蒸馏的方法提取有效成分该法适用于具有挥发性、能随水蒸汽蒸馏而不被破坏、与水不发生反应、又难溶或不溶于水的化学成分的提取、分离。 6、超临界流体提前取法该法是将临界状态下的流体如CO2以一定温度下通入提取器中可溶组分溶解在超临界流体中并且随同该流体一起经过减压阀降压后进入分离器溶质从气体中分离出来。超临界流体与提取物分离后经压缩后可循环再使用。该法主要适用于挥发性成分和脂溶性成分的提取以及“热敏性”成分的提取。三、设计中药浸提工艺时应考虑哪些方面首先应考虑的是如何最大限度地提取得到起药效作用、能发挥临床疗效的物质基础即有效成分、有 效部位或提取物同时最大限度地除去无效杂质。具体是根据处方组成及所含主要成分性质选择提取溶剂及提取方法分析是单味还是复方该方君、臣、佐、使的配伍和药性特点找出组方各药材所含众多成分中具生物活性的药效成分或主要指标
内蒙古科技大学 本科毕业论文 题目：灰度图像边缘提取方法综述学生姓名： 学院：物理科学与技术学院 专业：应用物理学 学号：0809810054 班级：08级 指导教师： 二〇一二年 4 月
摘要 本文先介绍了一般边缘检测的步骤和灰度图像形态学的主要操作。着重讨论基于细胞神经网络的一般灰度图像的边缘提取和图像分割。先陈述了几种传统算法，并比较了各算法的优劣。通过例举介绍CNN 基本知识，详细描述了用CNN 提取图像边缘的过程，给出算法流程，阐述算法实现中的关键步骤。对二值图像和灰度图像，分别采用基于CNN 的算法和传统算子(prewitt、sobel、canny)进行边缘提取，给出提取效果图，定性比较两类算法在性能上的优劣。来直接的了解灰度图像边缘提取的方法。 关键字：灰度图像，边缘提取，分割，CNN算法，传统算子
Abstract This paper first introduces the general steps of gray image edge detection and morphology of the main operation. Focuses on the cellular neural network based general gray image edge extracting and image segmentation. Through the examples of introduction of basic knowledge of CNN, a detailed description of the CNN image edge extraction process, the algorithm process, the key step in the algorithm implementation. On two value image and the gray scale image, which are based on CNN algorithm and the traditional operator ( Prewitt, Sobel, canny ) edge extraction, given the extraction effect chart, qualitative comparison of two algorithms in performance on the quality of. To direct understanding of gray image edge extraction method. Keywords: image, edge detection, segmentation, CNN algorithm, the traditional operator
专项训练 信息提取方法 材料信息各提取，共同话题相联系， 每则材料都概括，深入本质解问题。 （1、这几则材料为什么可以放在一起？ 2、然后推断：一定是材料之间存在某种关系。再通过比较、分析，一定会有所发现。 3、答题时，材料间是因果关系的，要先写主要原因，再写其他原因；材料间是同类事物的，要先写共性的，再写不同点的） 1、阅读下面三则材料，写出你的探究结果 材料一对某区一所中学初三(3)班49名学生进行调查后发现：自己求过或家长帮助求过护身符的占96％；经常到网上占卜的占34％；相信命由天定的占1l％；相信自己的幸运花、幸运石、幸运数字一定能给自己带来好运的占78％…… 材料二在某搜索网站输入“占卜”二字，可检索到34.4万个网页；输入“星座”二字，可检索到267万个网页。从搜索结果看，占星奇缘、北斗星易学书、周公解梦等内容充斥网页。 材料三联合国教科文组织把每年的4月23日确定为“世界读书日”。专家呼吁全社会都要关心青少年的健康成长，多为青少年出版一些好书，多提供一些有益的活动场所，为加强社会主义精神文明建设、构建社会主义和谐社会作出贡献。 答：①当今社会青少年非常迷信； ②某些网络媒体里充斥着很多迷信邪说； ③全社会都要关心青少年的健康成长，并为之创设良好的环境，从而抵制迷信思想的侵蚀 2、读下列材料，写出你的探究结果。 材料一撒哈拉沙漠以南非洲地区的城市人口中，71.9%的人居住在贫民窟，而且贫民窟人数在急剧增加。贫民窟已给城市带来危机。 材料二在贫困的非洲国度安哥拉，孩子们没有受教育的机会，许多孩子被赶出家门，遭受辱骂、毒打，甚至被烧死或活埋，就因为他们的父母认为他们掌握邪恶的巫术。 材料三多年来，世界粮食计划署一直没有停止对非洲贫困地区的粮食援助。今年，又给予非洲20亿美元资金的粮食援助，相当于2002年对全球援助的总额。 答：1.非洲地区的贫困和愚昧带来了巨大的社会问题（人口增长、教育落后）且给世界增加了沉重的负担。2.贫困和愚昧严重困扰着非洲的发展，并给世界造成了沉重的负担 3、阅读下面的三则材料，联系本文，写出你探究的结果。 材料一母虎抚养幼虎有三个过程。开始，它出去捕食回来，把最嫩的肉用爪子撕成碎片，喂给幼虎。后来，它捕食回来，自己把肉吃掉，剩下的骨头扔给幼虎啃。再后来，它捕食回来，自己把肉吃掉，把骨头扔掉，幼虎要吃，它就大吼一声，不让它吃。过几天，幼虎饿得实在受不了，就离开母亲，自己找食吃，且不再回来。 材料二孟子曰：”故天将降大任于是人也，必先苦其心志，劳其筋骨，饿其体肤，空乏其身……”（《生于忧患，死于安乐》） 材料三曾有这样的一幅漫画：父亲送儿子上大学，衣着时髦的儿子空着手，与别人谈笑风生，而父亲却肩扛手提，佝偻着身子帮儿子排队报名。漫画题为“如此爱心”。 答案：1.人才多是在艰苦环境中造就的。2.恶劣环境的磨炼有利于人才的成长。3.全社会应该加强挫折
高考地理试题中时间、季节信息的提取方法 作者单位： 江西省赣州实验中学 地理环境要素有其空间分布规律，也有时间、季节的变化规律，空间差异表现为时间差异，时间差异实际上又是空间差异。高考地理题中给定的条件，往往隐藏着限制性的时间、季节要求信息，如何准确地提取信息，常常困惑着我们，本文就此抛砖引玉。 一、时间（时刻）信息条件提取 通过光照图上时间计算，考察学生的空间想象力、认识空间差异是这几年高考题常用的手法。本考题常为套环题，首题是关键,开题红将为后几题创佳绩。 （一）、时刻、区时和时间的计算问题 1、地方时刻的认识要点。 ①、各地以太阳位于当地天空中最高位置时为地方时12点； ②、全球分成24小时;150/小时,151/分钟； ③、区时规定全球各地以所在地的时区中央经线的地方时为共同使用的时间,如:北京东八区,以8*150=1200E 的地方时刻为准。 ④、国际上规定1800经线为新的一天的起止点，即自1800经线，愈向西时间愈晚。 2、时刻、区时的计算方法——数轴法 （1）、为计算方便,宜将判读的经纬度数用数轴方法表达。我们规定东经度和北纬度为正轴(值)。西经度和南纬度为负轴(值)。见右图： 在以下的计算当中，需带 ―+‖、“-”号运算，才能 少出错误。相对应，时区也表达为正负值。 如：东8区，为+8；西8区，为-8。 （2）、数轴法计算时间： 口诀：“知三求一，时空差互换；（已知）大值置右， 求左减、求右加差。” 解释：“知三求一”，因时空是对应关系，即甲时、甲空 与乙时、乙空四项中，知道其中“三项”方可求其另一项。 实题当中，三个条件往往隐藏的，故提取三个条件是 能力要求中的核心。 “时空差互换”，在轴上已知两地的时差、经度差互换。“（已知）大值置右”，即同类的已知条件中，大的一 定要放在轴的右边。 “求左减，求右加”，已知条件摆放后，轴上左边未知则减差，右边未知则加差。 注意：本方法已考虑了日界线问题，即在轴从时间、日期上来说，愈往左（西）时间日期愈晚。 示例：2008年9月在北京有一世界重大赛事，一纽约代理商计划投放广告，下列哪个赛段直播时对其广告效益最理想？ A ．20点——22点 B.15点——17点 C.9点——11点 分析：本题实质是在北京的赛段，哪个处于纽约的黄金收视时间（晚上8点——10点）。 答： a.画轴提取条件：? 找“三”个条件 b.两地时差: + 8 -（-5）=13点 c.计算结果：①、20-13=7点 ②、.15-13=2点（最不理想） ③、9-13=-4=-24+20点（最理想） d.选择：答案 C 。 （二）、光照图、日界图上时刻信息条件的提取： 1、光照图： （1）、光照图、经纬网格一般有3种： ①、极点为中心的，纬线为同心圆或圆弧；经线为放射线， 相交于极点。应注意通过半球位置的确认 再来判读经度的值。
§3.4 空间数据的采集 一、几何数据的采集 在GIS的几何数据采集中，如果几何数据已存在于其它的GIS或专题数据库中，那么只要经过转换装载即可；对于由测量仪器获取的几何数据，只要把测量仪器的数据传输进入数据库即可，测量仪器如何获取数据的方法和过程通常是与GIS无关的。 对于栅格数据的获取，GIS主要涉及使用扫描仪等设备对图件的扫描数字化，这部分的功能也较简单。因为通过扫描获取的数据是标准格式的图像文件，大多可直接进入GIS的地理数据库。 从遥感影像上直接提取专题信息，需要使用几何纠正、光谱纠正、影像增强、图像变换、结构信息提取、影像分类等技术，主要属于遥感图像处理的内容。 因此，以下主要介绍GIS中矢量数据的采集。GIS中矢量数据的采集主要包括地图跟踪数字化与地图扫描数字化。 1、地图跟踪数字化 跟踪数字化是目前应用最广泛的一种地图数字化方式，是通过记录数字化板上点的平面坐标来获取矢量数据的。其基本过程是：将需数字化的图件(地图、航片等)固定在数字化板上，然后设定数字化范围、输入有关参数、设置特征码清单、选择数字化方式(点方式和流方式等)，就可以按地图要素的类别分别实施图形数字化了。 由于跟踪数字化本身几乎不需要GIS的其它计算功能，所以跟踪数字化软件往往可以与整个GIS系统脱离开，因而可单独使用。
地图跟踪数字化时数据的可靠性主要取决于操作员的技术熟练程度，操作员的情绪会严重影响数据的质量。操作员的经验和技能主要表现在能选择最佳点位来数字化地图上的点、线、面要素，判断十字丝与目标重合的程度等能力。为了保持一致的精度，每天的数字化工作时间最好不要超过6小时。 GIS中的地图跟踪数字化软件为了获取矢量数据应具有下列基本功能：1° 图幅信息录入和管理功能 即对所需数字化的地图的比例尺、图幅号、成图时间、坐标系统、投影等信息进行录入和管理。这是所采集的矢量数据的数据质量的基本依据。 2° 特征码清单设置 特征码清单是指安放在数字化仪台面或屏幕上的由图例符号构成的格网状清单，每种类型的符号占居清单中的一格。在数字化时只要点中特征码清单区的符号所在的网格，就可知道所数字化要素的编码，以方便属性码的输入。地图跟踪数字化软件应能使用户方便地按自己的意愿设置和定义特征码清单。 3° 数字化键值设置 即设置数字化标识器上各按键的功能，以符合用户的习惯。 4° 数字化参数定义 主要是指系统应能选定不同类型的数字化仪，并确定数字化仪与主机的通讯接口。 5° 数字化方式的选择 主要是指选择点方式还是流方式等进行数字化。 6° 控制点输入功能 应能提示用户输入控制点坐标，以便于进行随后的几何纠正。 完
1引言 图像最基本的特征是边缘，边缘是图像性区域和另一个属性区域的交接处，是区域属性发生突变的地方，是图像中不确定性最大的地方，也是图像信息最集中的地方，图像的边缘包含着丰富的信息。因此，图像的边缘提取在计算机视觉系统的初级处理中具有关键作用，但目前仍是“瓶颈”问题。 边缘检测技术对于数字图像是非常重要的，提取出边缘才能将目标和背景区分开来。现有的图像边缘提取方法可以分为三大类：一类是基于某种固定的局部运算方法，如：微分法，拟合法等，它们属于经典的边缘提取方法；第二类则是以能量最小化为准则的全局提取方法，其特征是运用严格的数学方法对此问题进行分析，给出一维值代价函数作为最优提取依据，从全局最优的观点提取边缘，如松驰法，神经网络分析法等；第三类是以小波变换、数学形态学、分形理论等近年来发展起来的高新技术为代表的图像边缘提取方法，尤其是基于多尺度特性的小波变换提取图像边缘的方法是目前研究较多的课题。该文将较为详细地对各种图像边缘提取算法的原理进行阐述，对几种最常用的图像边缘提取算法给出实验结果，并进行结果对比与分析。 2经典的图像边缘提取方法 2.1微分算子法 边缘的检测可借助空域微分算子通过卷积完成，导数算子具有突出灰度变化的作用，对图像运用导数算子，灰度变化较大的点处算得的值较高，因此可将这些导数值作为相应点的边界强度，通过设置门限的方法，提取边界点集。 一阶导数 !f !x 与 !f !y 是最简单的导数算子，一个连续函数f（x，y）在位置（x，y）处方向导数的最大值是I G I=（ !f !x ）2+（!f !y ）2 [I12，称为梯度模，相应地，取得最大值的方向为"=tan-1 !f !y !f !x T I I L T I I J 。 利用梯度模算子来检测边缘是一种很好的方法，它不仅具有位移不变性，还具有各向同性。在实际中，对于一幅数字图像采用了梯度模的近似形式，如常用的罗伯特交叉算子（Roberts Cross）和索贝尔算子（SobeI）的表达式分别为： Roberts算子表达式为： \G\=maX（I f（i，J）-f（i+1，J+1）I，I f（i+1，J）-f（i，J+1）I） SobeI算子表达式为： 121 000 -1-2- T I I L T I I J 1 10-1 20-2 10- T I I L T I I J 1 x方向卷积核y方向卷积核 图像边缘提取方法及展望 季虎孙即祥邵晓芳毛玲 （国防科技大学电子科学与工程学院，长沙410073） E-maiI：Iove63901@https://www.doczj.com/doc/399081536.html, 摘要该文对现有代表性的各种图像边缘提取方法进行了介绍，对比、分析了各自的优缺点，重点对以小波变换为代表的现代信号处理技术提取图像边缘的方法进行了分析和阐述，为了更清楚地看出各种算法的效果，给出了一些常用算法对同一幅标准测试图像Lena进行边缘提取的实验结果。最后，对图像边缘提取技术所面临的问题和发展方向阐述了自己的观点。 关键词边缘提取小波变换多尺度分析图像边缘检测 文章编号1002-8331-（2004）14-0070-04文献标识码a中图分类号TP391 The Algorithm for Image Edge Detection and Prospect Ji Hu Sun Jixiang Shao Xiaofang Mao Ling （SchooI of EIectronic and Engineering，NationaI University of Defense TechnoIogy，Changsha410073）Abstract：The representative aIgorithms in these days for image edge detection have been presented in this paper.after contrasting and anaIyzing the advantages and the disadvantages of every aIgorithm，we pIace an emphasis on anaIyzing and iIIuminating waveIet transform，which is one of the modern signaI processing technigues for image edge detection.in order to have a much cIearer Iook at the effect of every aIgorithm，we give the resuIts of the eXperiments in which the common aIgorithms are used to detect image edge of the same standard testing image Lena.at Iast，we bring forward our viewpoint about the probIems the image edge detection technoIogy is facing and where is its deveIopmentaI direction. Keywords：edge detection，waveIet transform，muItiscaIe anaIysis，image edge detection 作者简介：季虎（1972-），男，工程师，博士研究生，主要研究方向为计算机视觉、图像处理、模式识别。孙即祥（1946-），男，教授，博士生导师，现已出版专著三部，并正在撰写另外一部专著，已发表论文十数篇。主要感兴趣的研究方向为计算机视觉、图像处理、模式识别等。 70 2004.14计算机工程与应用