彩色地质图专题信息提取关键技术研究

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• 论文作者：徐彬 ; 陈建平 ; 徐炀
• 年：2016
• 作者机构：中国地质大学(北京);北京市国土资源信息研究开发重点实验室;
• 会议召开时间：2016-10-21
• 会议录名称：第十五届全国数学地质与地学信息学术研讨会论文集
• 英文会议录名称：Proceedings of the 15th National Workshop on Mathematical Geosciences and Geoinformatics
• 语种：中文
• 分类号：P623
• 学会代码：ZSYD
• 会议名称：第十五届全国数学地质与地学信息学术研讨会
• 会议地点：中国湖南长沙
• 主办单位：中国地质学会数学地质与地学信息专业委员会、中南大学、湖南省国土资源厅、湖南省地质学会
• 学会名称：中国地质学会数学地质与地学信息专业委员会
• 页数：1
• 文件大小：758k
• 原文格式：D
• 会议级别：全国

摘要

地质图是一个区域地质研究的重要成果,融合了地质专家的丰富知识,是前人留下的宝贵资料。几十年来,在地质行业积累了大量的纸质地质图。然而,这些纸质地质图扫描后是栅格格式的,并不是数字数据(半结构化数据),无法直接进行数据分析。若要将栅格地质图用于分析与决策(如成矿预测),传统方法是将其人工矢量化,这需要花费大量时间、精力及金钱。大数据时代的到来使我们的思维发生改变,可通过大数据分析挖掘方法,将半结构化地质图转变为结构化数据,用于成矿分析等研究。这一转变将会改变传统地质数据的结构,增加地学研究的信息基础与来源,具有重要意义。本文在分析扫描彩色栅格地质图特征的基础上,提出了一种新的地质图要素提取思路,即对彩色地质图进行专题信息提取,从而提取出地质图中所蕴含的与矿产有关的主要信息,如地层、岩浆岩、蚀变带、构造、矿点等信息,并形成专题信息图层,探索半结构化数据转换为结构数据的有效技术方法。本文的研究成果主要包括以下几个方面:(1)对彩色地质图的扫描影像特征进行了深入分析,提出了适合于彩色地质图预处理的算法模型,即首先对彩色扫描地质图进行几何校正,然后对彩色图像进行去噪处理,最后根据其二值图像的连通性特点进行主图区域和图例区域的定位,为后绪信息的提取奠定良好的基础。(2)在提取面要素信息时,为了减少混淆色、色散像素,提高分割效率,本文对其边界进行白色化处理;为了解决FCM中聚类数目和聚类中心的初始化问题,本文利用图例的中面要素区域的颜色来初始化聚类数目和聚类中心,这样在减少算法迭代的次数,提取算法收敛速度的同时也减小陷入局部最优的可能性;由于FCM在颜色分割后会出现不连续现象和噪声特点,因此在颜色分割后也对其分割结果进行去噪处理,以达到较好的分割效果。(3)根据地质图上的线要素基本的特征,将其分为两类:一类是地质边界、蚀变带边界等面要素区域边界线;另一类是断层线、水系、方里网等。对于前者,通过追踪面要素区域的边界可快速地提取出这些线要素;对于断层线,从视觉组织的角度出发,通过分析其线要素的颜色、形态、结构特征,达到断层识别与提取的目的。(4)对于点状要素的提取,本文根据标准地质图中图例与地质图具有完备性和一致性的原则,首先提取出图例中的矿点符号,然后以提取的矿点符号为模板,通过改进的序贯相似性检测算法进行图像匹配,在地质图中找到相应矿点的位置,最后在相应位置生成矿点,形成矿点信息图层。

引文