基于三维计盒法的城市空间形态分维计算和分析 被引量：24

1

作者 秦静 方创琳 +2 位作者 王洋 李秋颖 张永姣 《地理研究》 CSSCI CSCD 北大核心 2015年第1期85-96,共12页

将城市形态分形维数的二维盒维数方法扩展到三维空间,提出了一种三维盒维数计算方法;并且针对以往城市分形研究中人工判定无尺度区不精确的问题,借鉴了二阶导数的方法进行分形无尺度区的自动识别;以扬州市中心城区2003年与2012年两期数... 将城市形态分形维数的二维盒维数方法扩展到三维空间,提出了一种三维盒维数计算方法;并且针对以往城市分形研究中人工判定无尺度区不精确的问题,借鉴了二阶导数的方法进行分形无尺度区的自动识别;以扬州市中心城区2003年与2012年两期数据为例,详细介绍了城市三维空间形态分维计盒法的计算过程。实验结果显示,通过二阶导数方法能够有效的自动识别无尺度区;2003年与2012年数据无尺度区线性拟合确定系数R2均在0.996以上,扬州市三维空间形态具有明确的分形特征;2012年较2003年三维分维值的增加表明扬州市城市三维空间利用总体上趋于有效与紧凑。 展开更多

关键词 分形 三维计盒法 无尺度区 城市三维形态 扬州

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计盒维数法在云雾遥感监测中的应用研究 被引量：10

2

作者 李亚春 孙涵 +1 位作者 徐萌 张旭晖 《科技通报》 北大核心 2003年第1期29-31,共3页

在简要阐述了分形理论的基础上,运用较为常用、计算较为简便的计盒维数法,尝试从一个新的角度来研究云雾遥感监测技术,取得了一些有益的结果.将计盒维数法与其它方法结合起来进行雾的识别和分离,在实例中取得了较好的效果.

关键词 计盒维数法 云雾遥感监测 分形理论 云雾识别 卫星遥感技术

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自贡市古镇开敞空间分形秩序特征研究

3

作者 黎紫晴 陈岚 陈春华 《建筑与文化》 2024年第3期196-198,共3页

开敞空间是古镇空间的重要组成部分,文章基于古镇边界形态量化分类结果,分别选取团状古镇、指状古镇、带状古镇为研究对象,运用计盒维数法,分析其开敞空间分维值和分形秩序。研究结果表明:古镇开敞空间分形秩序特征具备层级连续,面积递... 开敞空间是古镇空间的重要组成部分,文章基于古镇边界形态量化分类结果,分别选取团状古镇、指状古镇、带状古镇为研究对象,运用计盒维数法,分析其开敞空间分维值和分形秩序。研究结果表明:古镇开敞空间分形秩序特征具备层级连续,面积递减;层级数量指数式迭代增长;古镇空间自相似性高,形状边界与自然环境紧密相关等特点。古镇总体分维值较高,是良好的分形体,则它们的分形秩序特征具备一定参考性,基于此,提出古镇开敞空间分形秩序优化建议。 展开更多

关键词 开敞空间 分形秩序 计盒维数法 自贡市

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Sandbox法求沥青混合料空隙分形维数 被引量：1

4

作者 于江 张帆 《公路工程》 北大核心 2015年第1期68-71,132,共5页

将沥青混合料横向剖切面图像用Matlab软件处理,分割出空隙的二值化图像并计算空隙分维数。在求沥青混合料空隙分维数时大多采用计盒维数法,然而此方法在网格划分的过程中对图像的尺寸有严格要求,并且背景区域对沥青混合料横向剖切面图... 将沥青混合料横向剖切面图像用Matlab软件处理,分割出空隙的二值化图像并计算空隙分维数。在求沥青混合料空隙分维数时大多采用计盒维数法,然而此方法在网格划分的过程中对图像的尺寸有严格要求,并且背景区域对沥青混合料横向剖切面图像的计算结果有一定的影响。为此提出采用Sandbox法求空隙分维数,不用考虑网格划分及背景区域对分维数的影响,且能真实的表达出沥青混合料横向剖切面空隙分维数的实际意义。通过Matlab编程运算,用Sandbox法求沥青混合料横向剖切面的空隙分维数为1.146,其结果符合多数文献中给出的范围,其求解过程更加简单方便,值得研究和推广运用。 展开更多

关键词 公路工程 空隙分形维数 Sandbox法 沥青混合料图像 计盒维数法

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基于三维体视分析技术对金属断口的分形研究

5

作者 李靖 莫文玲 +2 位作者 姜志超 董屹盛 张庆军 《华北理工大学学报（自然科学版）》 CAS 2024年第2期102-111,共10页

金属断口包含金属材料的性质、性能及服役过程的重要信息,是金属断裂定性分析、定量表征的关键证据。研究证明分形维数与材料断裂参数密切相关,但传统二维图像分析难以全面揭示断口特征。为了更深入了解断裂机制和材料性能,三维形貌技... 金属断口包含金属材料的性质、性能及服役过程的重要信息,是金属断裂定性分析、定量表征的关键证据。研究证明分形维数与材料断裂参数密切相关,但传统二维图像分析难以全面揭示断口特征。为了更深入了解断裂机制和材料性能,三维形貌技术逐渐成为研究热点。在分析仪器中三维体视显微镜可以提供更便捷、更准确的断口信息,进而通过计算分形维数推测材料断裂性质。其中计盒维数分析方法具有易于实现和理解、应用范围广、稳定性好、可解释性强等优势。利用三维体视显微镜和MATLAB程序获取断口三维形貌并计算分形维数。实验表明,拉伸断口抗拉强度和屈服强度与分形维数呈负相关,冲击断口的冲击值与分形维数呈正相关。 展开更多

关键词 金属断口 分形维数 计盒维数法 三维体视显微分析 三维重构

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基于分维值的林区小班类型计算机自动识别

6

作者 刘琳 《安徽农业科学》 CAS 北大核心 2005年第10期1889-1890,共2页

以长白山金仓林场的TM卫星影像为数据源,将采用常规的计盒维数法计算得到的分维特征图像参与研究区的监督分类,和无分维信息的监督分类相比较,阔叶林的分类精度提高显著,非林地中的农田和建筑用地分类精度有一定提高,针阔混交林和针叶... 以长白山金仓林场的TM卫星影像为数据源,将采用常规的计盒维数法计算得到的分维特征图像参与研究区的监督分类,和无分维信息的监督分类相比较,阔叶林的分类精度提高显著,非林地中的农田和建筑用地分类精度有一定提高,针阔混交林和针叶林的分类精度提高不明显。结果表明,加入分维信息可以在一定程度上提高图像监督分类的精度。 展开更多

关键词 计盒维数法 监督分类 分维值

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基于分形理论的澜沧江上游碉房民居立面特征与设计原型研究 被引量：1

7

作者 赵晓亮 李军环 《室内设计与装修》 2021年第10期116-117,共2页

20世纪后期出现的分形理论为描述自然界事物形态特征带来了新的理解与认知,而以分形理论为基础的建筑立面研究近年来引发了学界的讨论。本文以此为背景,从澜沧江上游囊谦县传统碉房民居入手,探讨分形理论在立面特征研究中应用的可能,进... 20世纪后期出现的分形理论为描述自然界事物形态特征带来了新的理解与认知,而以分形理论为基础的建筑立面研究近年来引发了学界的讨论。本文以此为背景,从澜沧江上游囊谦县传统碉房民居入手,探讨分形理论在立面特征研究中应用的可能,进而总结归纳出当地碉房民居立面特征与设计原型,希望能够在未来传统民居保护利用中发挥积极作用。 展开更多

关键词 分形理论 计盒维数法 民居立面 设计原型

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基于Canny优化算法物理模拟实验覆岩裂隙场自动识别研究 被引量：1

8

作者 王顺阳 贺易航 韩博 《能源与环保》 2022年第11期313-318,共6页

为了实现实验过程中采动覆岩裂隙信息的自动识别,以某矿15235工作面为工程背景,设计了相似材料模拟实验,通过对定焦相机批量获取的近景摄影测量影像进行拼接和校正,获得了研究区域的正射影像。针对Canny算法在影像信息阈值分割方面的不... 为了实现实验过程中采动覆岩裂隙信息的自动识别,以某矿15235工作面为工程背景,设计了相似材料模拟实验,通过对定焦相机批量获取的近景摄影测量影像进行拼接和校正,获得了研究区域的正射影像。针对Canny算法在影像信息阈值分割方面的不足,提出了一种自适应阈值分割优化算法,实现了相似材料模型表观裂隙场的自动识别。基于Matlab研发平台,分别采用像素法和计盒维数法对工作面不同推进度的覆岩裂隙场进行了定量分析。结果表明,裂隙场信息提取完整,当工作面推进度分别为46、118、255 cm时,类间方差权重系数为3.16%、5.73%、7.68%,覆岩裂隙场分形维数为1.804、1.811和1.885,采动覆岩裂纹生长具有良好的自相似分形特性。工作面推进至255 cm时,采动覆岩垮落带高度和断裂带高度分别为13.31 cm和63.36 cm,左右垮落角分别为52°和55°。采用改进的Canny算法能够实现物理模拟实验采动覆岩裂隙场的精确辨识。 展开更多

关键词 相似材料模型 裂隙识别 Canny优化算法 近景摄影测量 计盒维数法

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历史建筑分维算法及其演变研究

9

作者 李燕 《山西建筑》 2020年第3期36-38,共3页

将分形理论应用于建筑研究领域中,从而探究建筑发展的深层数学结构,借助分形理论中的计盒维数法,对19座各历史时期的经典建筑进行建筑立面的分维数测算,得出建筑演变的分维数变化趋势,进一步结合历史文化发展背景,可以发现建筑立面分维... 将分形理论应用于建筑研究领域中,从而探究建筑发展的深层数学结构,借助分形理论中的计盒维数法,对19座各历史时期的经典建筑进行建筑立面的分维数测算,得出建筑演变的分维数变化趋势,进一步结合历史文化发展背景,可以发现建筑立面分维数的变化与其所处时代的对建设艺术的认识观念演变大致吻合。 展开更多

关键词 历史建筑 计盒维数法 分形理论

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基于时间序列分形特征的织物瑕疵检测 被引量：12

10

作者 田承泰 步红刚 +1 位作者 汪军 陈霞 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期44-47,54,共5页

为充分利用织物纹理特点,并大幅度减少计算量,将织物纹理图像的灰度值分别沿纵、横方向投影得到一维时间序列,提取分形特征。根据Fisher判别准则优选了2个具有一定互补性而又能最大限度区分正常与瑕疵样本的时间序列盒维数组成特征向量,... 为充分利用织物纹理特点,并大幅度减少计算量,将织物纹理图像的灰度值分别沿纵、横方向投影得到一维时间序列,提取分形特征。根据Fisher判别准则优选了2个具有一定互补性而又能最大限度区分正常与瑕疵样本的时间序列盒维数组成特征向量,对7种具有不同纹理背景的织物进行瑕疵检测。试验结果表明,在一定的阈值范围内,误检率和漏检率均可控制在10%以内,表明采用这种方法在大幅减少维数估算计算量的同时能够有效区分正常与瑕疵纹理。 展开更多

关键词 时间序列 分形维数 织物瑕疵检测 计盒法

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基于多分形特征参数的织物瑕疵检测 被引量：13

11

作者 步红刚 黄秀宝 汪军 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2007年第36期233-237,共5页

深入分析了计盒法在估算分形维数上存在的问题并结合织物纹理固有的特点,提取了4个新的分形参数,利用由它们组成的特征向量并使用欧式距离检测器对7种具有不同纹理背景的织物进行了瑕疵检测。测试结果表明,在一定的阈值范围内,实际的误... 深入分析了计盒法在估算分形维数上存在的问题并结合织物纹理固有的特点,提取了4个新的分形参数,利用由它们组成的特征向量并使用欧式距离检测器对7种具有不同纹理背景的织物进行了瑕疵检测。测试结果表明,在一定的阈值范围内,实际的误警率和漏检率可以同时控制在10%以内,有力地证实了所提取的分形特征参数的有效性。 展开更多

关键词 织疵检测 新奇检测 分形维数 计盒法

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分形维数在原棉异纤图像处理中的应用 被引量：2

12

作者 陈廷 张维龙 吴丽莉 《测试技术学报》 2009年第3期248-252,共5页

图像的分形维数是图像的重要定量特征,可广泛用于图像分析当中.本文采用计盒法计算出图像的分形维数,根据分形维数的差异判断原棉中是否有异纤,结合分形维数的Ostu改进算法对有异纤原棉图像进行分割.

关键词 分形维数 计盒法 OSTU算法 原棉异纤

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旋转骨架法在二值图像分形维数计算中的应用 被引量：1

13

作者 纪佑军 何杰 +2 位作者 韩海水 程忠钊 曾保全 《中国图象图形学报》 CSCD 北大核心 2020年第9期1894-1903,共10页

目的计盒法是一种计算二值图像分形维数的常用方法,传统方法如BCM(box-counting method)对无旋转的图像结构具有较理想的计算结果,但是对具有旋转的图像结构的拟合结果偏差较大,导致同一物体在不同旋转角度下的图像的计算结果存在较大... 目的计盒法是一种计算二值图像分形维数的常用方法,传统方法如BCM(box-counting method)对无旋转的图像结构具有较理想的计算结果,但是对具有旋转的图像结构的拟合结果偏差较大,导致同一物体在不同旋转角度下的图像的计算结果存在较大差异。为了减小图像旋转对盒维数的影响,本文提出了一种计算二值位图分形维数的新方法———旋转骨架法。方法将二值图像提取骨架,使位图转换为矢量图,利用遗传算法计算图像中物体的最小包容矩形和旋转角度,然后将矢量图进行旋转使其变为一个无旋转的图形,接下来采用多尺度的盒子覆盖矢量图形得到多个拟合点,最后按最小二乘法对拟合点进行拟合得到盒维数。与BCM方法相比,其核心工作与关键改进为骨架的提取、最小包容体的计算、矢量图的分形维数计算等过程。结果对3种类型的图像进行了分析,在自相似的分形图像中,相比BCM方法,3幅图的平均误差分别降低了0.7252%、3.0605%和2.2985%,变化幅度分别降低了0.0573、0.0883和0.0859;在文字扫描图像中,相比BCM方法,变化幅度降低了0.01275,平均拟合误差降低了0.00128;在植物图像中,与BCM方法相比,分形维数的变化幅度降低了0.01704,平均拟合误差降低了0.0005。结论该方法充分利用了位图易旋转、无厚度的特点,减小了图像旋转对盒维数的影响,评价结果优于BCM方法。 展开更多

关键词 分形维数 计盒法 旋转骨架法 矢量图 二值图像

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羊毛纤维集合体的分形结构与其保暖性的关系 被引量：3

14

作者 杨树 李玛莎 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期11-15,共5页

针对羊毛纤维集合体结构特征往往难以得到有效表征这一问题,将分形的概念引入羊毛纤维集合体的结构表征,利用计盒维数的方法,计算了5种不同质量的羊毛纤维集合体的分形维数,同时采用平板式保温仪测定了羊毛纤维集合体的保暖性能;随后定... 针对羊毛纤维集合体结构特征往往难以得到有效表征这一问题,将分形的概念引入羊毛纤维集合体的结构表征,利用计盒维数的方法,计算了5种不同质量的羊毛纤维集合体的分形维数,同时采用平板式保温仪测定了羊毛纤维集合体的保暖性能;随后定量关联了羊毛纤维集合体的分形维数与其基本结构参数和保暖性指标之间的关系。结果表明:利用分形维数来表征纤维集合体的结构特征是可行的,随羊毛纤维质量和体积分数的增大,集合体的分形维数增大,这说明集合体中的纤维结构更杂乱;随分形维数增大,集合体的克罗值和保温率增大,而传热系数减小,即纤维集合体的保暖性增强。 展开更多

关键词 羊毛纤维 集合体 计盒法 分形维数 保暖性能

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广西贺州水岩坝矿田断裂构造分形特征分析 被引量：12

15

作者 廖家飞 冯佐海 +1 位作者 罗畅权 康志强 《矿床地质》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期459-464,共6页

文章基于盒计维数法对水岩坝矿田断裂构造进行了系统的定量分析,结果显示矿田内不同尺度的断裂构造具有良好的自相似性。其中,断层的分维值为1.3475;矿田中部的烂头山矿床节理和手标本微裂隙的平均分维值分别为1.7841和1.3310;在子区分... 文章基于盒计维数法对水岩坝矿田断裂构造进行了系统的定量分析,结果显示矿田内不同尺度的断裂构造具有良好的自相似性。其中,断层的分维值为1.3475;矿田中部的烂头山矿床节理和手标本微裂隙的平均分维值分别为1.7841和1.3310;在子区分维高次趋势图上,分维高值区总体延伸趋势为北西向,与矿田断层构造总体展布趋势相吻合。平面上,烂头山矿床正常围岩微裂隙、蚀变围岩微裂隙和矿(化)体微裂隙的平均分维值分别为1.2097、1.3310和1.8622,表明矿化程度的高低与其微裂隙分维值的大小成正比;垂向上,烂头山矿床露头节理平均分维值随高程的升高而增大,显示烂头山矿床具有含钨石英脉型的"五层楼"模式特点。此外,水岩坝矿田内已知矿床(点)均位于分维高值区,说明分维值的高低与已知矿床(点)的分布具有耦合性。 展开更多

关键词 地质学 断裂构造 分形理论 盒计维数法 水岩坝矿田 广西

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自相似性和分形维数在风场分析中的应用 被引量：12

16

作者 李倩倩 李春 杨阳 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第11期914-919,926,共7页

通过探究风速时间序列的自相似性和分形维数,将分形学运用到湍流风场分析中,从风速时间序列的局部与整体关系和风速时间序列的分形维数2个角度解决选用湍流风谱模型时存在的盲目性问题.选用某一风场风速时间序列,基于Kaimal、Von Karman... 通过探究风速时间序列的自相似性和分形维数,将分形学运用到湍流风场分析中,从风速时间序列的局部与整体关系和风速时间序列的分形维数2个角度解决选用湍流风谱模型时存在的盲目性问题.选用某一风场风速时间序列,基于Kaimal、Von Karman、SMOOTH和NWTCUP湍流风谱模型得到风速时间序列,采用Hurst值验证风速时间序列的自相似性,用计盒维数法计算风速时间序列的分形维数.结果表明:不同的湍流风谱模型具有不同的分形维数,湍流风谱模型可定量描述;风速时间序列内部波动不是随机的,是有自相似性的长程相关过程;分形维数与参考风速有关. 展开更多

关键词 分形维数 湍流风谱模型 风场 计盒维数法 自相似性

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基于分形学的湍流风谱模型适用性研究 被引量：3

17

作者 李倩倩 李春 +2 位作者 杨阳 阳君 高伟 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期3123-3130,共8页

为避免由经验性地选择湍流风谱模型导致特定风电场风速分布规律描述不准确的问题,基于Kaimal、Von Karman、SMOOTH和NWTCUP湍流风谱模型模拟在不同地表粗糙度和湍流强度条件下所建立风场的风速分布规律,通过计盒维数分形方法计算不同风... 为避免由经验性地选择湍流风谱模型导致特定风电场风速分布规律描述不准确的问题,基于Kaimal、Von Karman、SMOOTH和NWTCUP湍流风谱模型模拟在不同地表粗糙度和湍流强度条件下所建立风场的风速分布规律,通过计盒维数分形方法计算不同风速速度曲线的分形维数,并与某风电场测风塔实测风速数据的分形维数进行比较。结果表明:风速曲线的分形维数均约为1.5,证明风速时域分布具有自相似特征。由于NWTCUP湍流风谱模型基于所选风电场的实测风速数据建立,因此NWTCUP模型在50 m高度和80 m高度处的风速分形维数与实测数据最为接近,表明分形维数可作为选择湍流风谱模型的一个重要定量参数。 展开更多

关键词 分形学 湍流风谱 风场 计盒维数法

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具有分形结构金属镍的制备 被引量：2

18

作者 王瑞春 郭敬东 +2 位作者 高明 曾尤 周本濂 《材料研究学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期605-608,共4页

通过仿生、分形与材料制备相结合的途径,以天然分形材料海藻作为基底材料,利用化学沉积和电沉积的方法,制备出具有明显分形结构的金属镍,用计盒维数法计算出其分形维数为1.5～1.6.液氮吸附(BET分析)方法的分析结果表明,该材料具有较大... 通过仿生、分形与材料制备相结合的途径,以天然分形材料海藻作为基底材料,利用化学沉积和电沉积的方法,制备出具有明显分形结构的金属镍,用计盒维数法计算出其分形维数为1.5～1.6.液氮吸附(BET分析)方法的分析结果表明,该材料具有较大的比表面积. 展开更多

关键词 分形结构 金属镍 制备 仿生材料 计盒维数法 电沉积 海藻 化学沉积

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分形植物的模拟仿真及其分形维数的研究 被引量：1

19

作者 邓永菊 王世芳 吴涛 《华中师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期585-589,共5页

基于分形物整体与局部的自相似性与自复制性的特征,采用随机线性迭代函数算法,利用计算软件mathematica 7.0成功模拟了蕨叶和分形树的生成过程;另外还采用计盒数法,通过软件编程分别计算出蕨叶和分形树的分形维数分别为1.45和1.52,所得... 基于分形物整体与局部的自相似性与自复制性的特征,采用随机线性迭代函数算法,利用计算软件mathematica 7.0成功模拟了蕨叶和分形树的生成过程;另外还采用计盒数法,通过软件编程分别计算出蕨叶和分形树的分形维数分别为1.45和1.52,所得结果与在二维空间中分形物体的分形维数在1～2之间的结论相一致. 展开更多

关键词 分形 计盒数法 随机线性迭代函数算法 分形维数 MATHEMATICA 7.0

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一种量化的角度对历史建筑立面评价的探索——以中东铁路沿线火车站站房为例 被引量：1

20

作者 张军 张舒 《河南城建学院学报》 CAS 2015年第6期41-47,共7页

中东铁路沿线火车站站房的设计是中东铁路沿线建筑的精华所在,也是重要的东北特色的殖民文化的物质载体,其建筑立面的形态等一直有着重要的研究价值,传统对建筑立面的评价主要集中在专家评价等主观性较强的评价手法上,具有一定的局限性... 中东铁路沿线火车站站房的设计是中东铁路沿线建筑的精华所在,也是重要的东北特色的殖民文化的物质载体,其建筑立面的形态等一直有着重要的研究价值,传统对建筑立面的评价主要集中在专家评价等主观性较强的评价手法上,具有一定的局限性。结合几何学科中的分形几何理论,探索一种量化的角度去评价历史建筑立面,拓展了原有的方法,降低主观性,为更全面地分析历史建筑立面及保护历史建筑提供一种研究评价的方法。 展开更多

关键词 分形维数 计盒维数法 中东铁路 建筑立面

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