1.一种栅格数据局部奇异性迭代分析方法,其特征在于,所述方法包括:
获得栅格数据;
根据所述栅格数据构置对应的积分图;
根据所述积分图、多个尺度各不相同且同中心的预设方形窗口及预设的正规化尺度参数,建立局部奇异性模型,以获得局部系数栅格数据和奇异性指数余维数栅格数据;
重复对最新获得的局部系数栅格数据进行积分图构置及所述局部奇异性模型建立的迭代处理,以获得迭代后的局部系数栅格数据及迭代后的奇异性指数余维数栅格数据,直至所述迭代后的奇异性指数余维数栅格数据满足预设条件或迭代次数达到预设次数;
根据所述奇异性指数余维数栅格数据及每次迭代获得的所述迭代后的奇异性指数余维数栅格数据,输出所述迭代分析结果。
2.如权利要求1所述的栅格数据局部奇异性迭代分析方法,其特征在于,所述积分图包括增广积分图,所述根据所述栅格数据构置对应的积分图包括:创建初始增广积分图,其中,所述初始增广积分图为一空白矩阵,且所述初始增广积分图的行数比所述栅格数据多一行及所述初始增广积分图的列数比所述栅格数据多一列;
将所述初始增广积分图的首行及首列均预置数值为零的积分图值;
根据所述栅格数据,利用公式:
SAT(i,j)=ρ(i-1,j-1)+SAT(i-1,j)+SAT(i,j-1)-SAT(i-1,j-1),填充所述初始增广积分图,以构置所述增广积分图,其中SAT(i,j)表示所述增广积分图行索引为i且列索引为j的积分图值,ρ(i-1,j-1)代表所述栅格数据中行索引为(i-1)且列索引为(j-1)的栅格值,SAT(i-1,j)代表所述增广积分图行索引为(i-1)且列索引为j的积分图值,SAT(i,j-1)代表所述增广积分图行索引为i且列索引为(j-1)的积分图值,SAT(i-1,j-1)代表所述增广积分图行索引为(i-1)且列索引为(j-1)的积分图值,i和j均为大于或等于1的整数。
3.如权利要求1所述的栅格数据局部奇异性迭代分析方法,其特征在于,所述根据所述积分图、多个尺度各不相同且同中心的预设方形窗口及预设的正规化尺度参数,建立局部奇异性模型的步骤包括:根据所述预设方形窗口及所述积分图,计算每个所述预设方形窗口所覆盖的所述栅格数据的平均值,其中,所有的所述预设方形窗口在栅格数据对应的焦元位置相同,所述焦元为所述预设方形窗口中心对应的所述栅格数据的数据单元;
根据所述正规化尺度参数对所述预设方形窗口的尺度进行正规化处理,以获得每个所述预设方形窗口的正规化尺度大小;
根据所有的所述预设方形窗口对应的平均值及对应的所述正规化尺度大小,采用双对数坐标系下的加权线性回归方法,以获得所述焦元位置所对应的局部奇异性指数余维数及局部系数,其中,所述加权线性回归方法中各个样本点对应的权重赋值为所述样本点对应的所述预设方形窗口所覆盖的所述栅格数据的平均值的平方;
所述预设方形窗口的中心同步遍历每一个所述栅格数据的数据单元,并重复根据所有的所述预设方形窗口对应的平均值,计算所述栅格数据中每一个数据单元对应的局部奇异性指数余维数及局部系数,获得所述局部系数栅格数据及所述奇异性指数余维数栅格数据。
4.如权利要求3所述的栅格数据局部奇异性迭代分析方法,其特征在于,所述计算每个所述预设方形窗口所覆盖的所述栅格数据的平均值的步骤包括:根据所述预设方形窗口、所述预设方形窗口对应的所述焦元位置及积分图,利用公式:SUM(i,j,w,h)=SAT(r2,c2)+SAT(r1,c1)-SAT(r1,c2)-SAT(r2,c1)、及
计算所述预设方形窗口所覆盖的所述栅格数据的和,其中,SUM(i,j,w,h)代表宽为w且长为h的所述预设方形窗口在所对应的焦元为所述栅格数据中行索引为i且列索引为j的数据单元时所覆盖的所述栅格数据的和,r1及r2为在所述增广积分图获取积分图值的行索引,c1及c2为在所述增广积分图中获取积分图值的列索引,SAT(r2,c2)为所述增广积分图在行索引为r2列索引为c2处的积分图值,SAT(r1,c1)为所述增广积分图在行索引为r1列索引为c1处的积分图值,SAT(r1,c2)为所述增广积分图在行索引为r1列索引为c2处的积分图值,SAT(r2,c1)为所述增广积分图在行索引为r2列索引为c1处的积分图值;
统计所述预设方形窗口内覆盖的所述栅格数据的个数;
根据所述预设方形窗口所覆盖的所述栅格数据的和及所述栅格数据的个数,计算所述预设方形窗口所覆盖的所述栅格数据的平均值。
5.如权利要求3所述的栅格数据局部奇异性迭代分析方法,其特征在于,所述重复根据最新获得的局部系数栅格数据进行所述积分图构置及所述局部奇异性模型建立的迭代处理,以获得迭代后的局部系数栅格数据及迭代后的奇异性指数余维数栅格数据,直至所述迭代后的奇异性指数余维数栅格数据满足预设条件或迭代次数达到预设次数的步骤包括:根据最新获得的所述局部系数栅格数据构置对应的积分图;
根据所述最新获得的局部系数栅格数据对应的积分图、所述预设方形窗口及预设的正规化尺度参数,建立局部奇异性模型,以获得所述迭代后的局部系数栅格数据及迭代后的奇异性指数余维数栅格数据;
判断迭代后的所述奇异性指数余维数栅格数据是否满足所述预设条件或所述迭代次数是否达到预设次数;
当迭代后的所述奇异性指数余维数栅格数据满足所述预设条件或所述迭代次数达到预设次数,结束迭代;
当迭代后的所述奇异性指数余维数栅格数据不满足所述预设条件且所述迭代次数未达到预设次数,则重复对迭代后最新获得的所述局部系数栅格数据进行迭代。
6.如权利要求1所述的栅格数据局部奇异性迭代分析方法,其特征在于,所述获得栅格数据的步骤包括:获取原始数据;
判断所述原始数据是否为栅格格式数据;
当所述原始数据不是栅格格式,根据所述原始数据,利用空间插值模型生成所述栅格数据,其中,所述空间插值模型包括距离平方反比插值模型或克立格空间插值模型。
7.一种栅格数据局部奇异性迭代分析装置,其特征在于,所述装置包括:
栅格数据输入模块,用于获得栅格数据;
积分图构置模块,用于根据所述栅格数据构置对应的积分图;
局部奇异性计算模块,用于根据所述积分图、多个尺度各不相同且同中心的预设方形窗口及预设的正规化尺度参数,建立局部奇异性模型,以获得局部系数栅格数据和奇异性指数余维数栅格数据;
迭代模块,用于重复对最新获得的局部系数栅格数据进行积分图构置及所述局部奇异性模型建立的迭代处理,以获得迭代后的局部系数栅格数据及迭代后的奇异性指数余维数栅格数据,直至所述迭代后的奇异性指数余维数栅格数据满足预设条件或迭代次数达到预设次数;
奇异性分析结果输出模块,用于根据所述奇异性指数余维数栅格数据及每次迭代获得的所述迭代后的奇异性指数余维数栅格数据,输出所述迭代分析结果。
8.如权利要求7所述的栅格数据局部奇异性迭代分析装置,其特征在于,所述积分图构置模块包括:增广积分图创建子模块,用于创建初始增广积分图,其中,所述初始增广积分图为一空白矩阵,且所述初始增广积分图的行数比所述栅格数据多一行及所述初始增广积分图的列数比所述栅格数据多一列;
增广积分图构置子模块,用于将所述初始增广积分图的首行及首列均预置数值为零的积分图值;及还用于根据所述栅格数据,利用公式:SAT(i,j)=ρ(i-1,j-1)+SAT(i-1,j)+SAT(i,j-1)-SAT(i-1,j-1),填充所述初始增广积分图,以构置所述增广积分图,其中SAT(i,j)表示所述增广积分图行索引为i且列索引为j的积分图值,ρ(i-1,j-1)代表所述栅格数据中行索引为(i-1)且列索引为(j-1)的栅格值,SAT(i-1,j)代表所述增广积分图行索引为(i-1)且列索引为j的积分图值,SAT(i,j-1)代表所述增广积分图行索引为i且列索引为(j-1)的积分图值,SAT(i-1,j-1)代表所述增广积分图行索引为(i-1)且列索引为(j-1)的积分图值,i和j均为大于或等于1的整数。
9.如权利要求7所述的栅格数据局部奇异性迭代分析装置,其特征在于,所述局部奇异性计算模块包括:窗口平均值计算子模块,用于根据所述预设方形窗口及所述积分图,计算每个所述预设方形窗口所覆盖的所述栅格数据的平均值,其中,所有的所述预设方形窗口在栅格数据对应的焦元位置相同,所述焦元为所述预设方形窗口中心对应的所述栅格数据的数据单元;
正规化处理子模块,用于根据所述正规化尺度参数对所述预设方形窗口的尺度进行正规化处理,以获得每个所述预设方形窗口的正规化尺度大小;
奇异性模型拟合子模块,用于根据所有的所述预设方形窗口对应的平均值及对应的所述正规化尺度大小,采用双对数坐标系下的加权线性回归方法,以获得所述焦元位置所对应的局部奇异性指数余维数及局部系数,其中,所述加权线性回归方法中各个样本点对应的权重赋值为所述样本点对应的所述预设方形窗口的平均值的平方;
获得子模块,用于所述预设方形窗口的中心同步遍历每一个所述栅格数据的数据单元,并重复根据所有的所述预设方形窗口对应的平均值,计算所述栅格数据中每一个数据单元对应的局部奇异性指数余维数及局部系数,获得所述局部系数栅格数据及所述奇异性指数余维数栅格数据。
10.如权利要求9所述的栅格数据局部奇异性迭代分析装置,其特征在于,所述迭代模块包括:积分图构置子模块,用于根据最新获得的所述局部系数栅格数据构置对应的积分图;
迭代子模块,用于根据所述最新获得的局部系数栅格数据对应的积分图、所述预设方形窗口及预设的正规化尺度参数,建立局部奇异性模型,以获得所述迭代后的局部系数栅格数据及迭代后的奇异性指数余维数栅格数据;
迭代子模块,还用于判断迭代后的所述奇异性指数余维数栅格数据是否满足所述预设条件或所述迭代次数是否达到预设次数。