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基于無人機(jī)影像的地質(zhì)災(zāi)害樣本庫建設(shè)研究

發(fā)布時間:2017-06-27 05:09

  本文關(guān)鍵詞:基于無人機(jī)影像的地質(zhì)災(zāi)害樣本庫建設(shè)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。


【摘要】:四川省地處青藏高原和四川盆地過渡帶,受地貌、暴雨、地震等誘發(fā)因素的影響,成為地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)區(qū),給當(dāng)?shù)厝嗣竦纳⒇敭a(chǎn)安全帶來了極大威脅。無人機(jī)低空遙感技術(shù)是一種有效的對地觀測技術(shù),具有靈活性好、影像分辨率高、成本低廉等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測與應(yīng)急救援工作中。因此,建設(shè)基于無人機(jī)影像的地質(zhì)災(zāi)害樣本庫,能夠?qū)崿F(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害信息的快速提取與分析,為地質(zhì)災(zāi)害的快速調(diào)查、科學(xué)防治及有效地進(jìn)行應(yīng)急搶險工作提供數(shù)據(jù)支撐。利用面向?qū)ο蠓诸惣夹g(shù)對研究區(qū)進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害信息的提取,在ArcGIS環(huán)境下進(jìn)行Python腳本開發(fā),構(gòu)建了基于無人機(jī)影像的地質(zhì)災(zāi)害樣本庫。利用構(gòu)建的地質(zhì)災(zāi)害樣本庫,引入遷移學(xué)習(xí)機(jī)制,提出了一種基于遷移學(xué)習(xí)的地質(zhì)災(zāi)害信息提取方法,并對遷移學(xué)習(xí)方法提取的地質(zhì)災(zāi)害信息與利用面向?qū)ο蠓诸惣夹g(shù)提取的結(jié)果進(jìn)行了對比分析。本文的主要研究內(nèi)容及創(chuàng)新性成果如下:1.討論了研究區(qū)無人機(jī)影像中地質(zhì)災(zāi)害信息的提取方法,采用面向?qū)ο蠓诸惣夹g(shù),分析了影像分割尺度并獲取了最佳分割尺度,然后,依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)最鄰近分類與隸屬度函數(shù)分類相結(jié)合的方法,建立各類地物的分類規(guī)則,對地質(zhì)災(zāi)害信息進(jìn)行了特征提取。最后,對分類結(jié)果進(jìn)行精度分析,其結(jié)果能夠滿足實(shí)際應(yīng)用要求。2.利用研究區(qū)無人機(jī)影像為不同類型的地質(zhì)災(zāi)害采集樣本,并基于ArcGIS的二次開發(fā)工具ArcPy,設(shè)計了一套地質(zhì)災(zāi)害樣本庫快速構(gòu)建工具,并利用該工具構(gòu)建了基于無人機(jī)影像的地質(zhì)災(zāi)害樣本庫。3.利用建立的地質(zhì)災(zāi)害樣本庫,并引入遷移學(xué)習(xí)機(jī)制,將卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)特征訓(xùn)練過程中獲得的特征提取方法遷移到地質(zhì)災(zāi)害信息提取工作中,能夠?qū)崿F(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害信息的自動提取,并將該方法的提取結(jié)果與面向?qū)ο蟮牡刭|(zhì)災(zāi)害信息提取結(jié)果進(jìn)行了分析、比較,得到了一些有意義的結(jié)論。
【關(guān)鍵詞】:無人機(jī)影像 地質(zhì)災(zāi)害樣本庫 面向?qū)ο蠓诸?/strong> 遷移學(xué)習(xí) 信息提取
【學(xué)位授予單位】:西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:P694;P237
【目錄】:
  • 摘要6-7
  • Abstract7-12
  • 第1章 緒論12-16
  • 1.1 論文的研究背景及意義12
  • 1.2 國內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀12-14
  • 1.3 主要研究內(nèi)容14
  • 1.4 技術(shù)路線14-16
  • 第2章 面向?qū)ο蟮男畔⒎诸惙椒?/span>16-30
  • 2.1 面向?qū)ο筮b感影像分類方法16-17
  • 2.2 影像分割17-23
  • 2.2.1 基于邊界的影像分割方法17
  • 2.2.2 基于區(qū)域的影像分割方法17-19
  • 2.2.3 基于閾值的影像分割方法19-20
  • 2.2.4 多尺度分割算法20-23
  • 2.3 影像對象分類技術(shù)23-25
  • 2.3.1 標(biāo)準(zhǔn)最鄰近法23-24
  • 2.3.2 模糊數(shù)學(xué)分類法24-25
  • 2.4 影像對象分類特征的選取25-30
  • 2.4.1 光譜特征26
  • 2.4.2 形狀特征26-28
  • 2.4.3 紋理特征28-30
  • 第3章 無人機(jī)影像的地質(zhì)災(zāi)害信息分類與提取30-40
  • 3.1 研究區(qū)概況30-32
  • 3.1.1 自然地理條件30-31
  • 3.1.2 區(qū)域地質(zhì)背景31-32
  • 3.2 最優(yōu)分割尺度的選擇32-34
  • 3.2.1 分割參數(shù)的變化對分割結(jié)果的影響32
  • 3.2.2 最優(yōu)分割參數(shù)的選擇32-34
  • 3.3 特征選擇及分類34-37
  • 3.3.1 植被與河流信息的提取34-35
  • 3.3.2 道路信息的提取35
  • 3.3.3 房屋及地質(zhì)災(zāi)害信息的提取35-37
  • 3.4 遙感影像分類精度評價37-40
  • 3.4.1 精度評價指標(biāo)的選取37-38
  • 3.4.2 無人機(jī)影像分類結(jié)果精度評價38-40
  • 第4章 地質(zhì)災(zāi)害樣本庫的構(gòu)建40-52
  • 4.1 地質(zhì)災(zāi)害樣本庫構(gòu)建的規(guī)范40-44
  • 4.1.1 樣本數(shù)據(jù)的基本內(nèi)容40-43
  • 4.1.2 樣本數(shù)據(jù)的格式與命名43-44
  • 4.2 地質(zhì)災(zāi)害樣本庫的建設(shè)流程44-47
  • 4.2.1 構(gòu)建基于python的地質(zhì)災(zāi)害樣本采集手段44-45
  • 4.2.2 地質(zhì)災(zāi)害樣本的采集45-47
  • 4.3 地質(zhì)災(zāi)害樣本庫建設(shè)的成果47-52
  • 4.3.1 地質(zhì)災(zāi)害樣本庫表格的設(shè)計48
  • 4.3.2 地質(zhì)災(zāi)害樣本庫示例48-51
  • 4.3.3 地質(zhì)災(zāi)害樣本庫的檢查與更新51-52
  • 第5章 基于遷移學(xué)習(xí)的地質(zhì)災(zāi)害信息提取方法52-65
  • 5.1 基于支持向量機(jī)的常用特征提取方法52-56
  • 5.1.1 方向梯度直方圖(Histogram of Oriented Gradient)特征52-53
  • 5.1.2 詞袋(Bag of words)特征53-54
  • 5.1.3 遷移學(xué)習(xí)(Transfer Learning)特征54-56
  • 5.2 特征選取與建模56-59
  • 5.2.1 精度評價體系56-57
  • 5.2.2 模型訓(xùn)練過程及結(jié)果57-59
  • 5.3 基于遷移學(xué)習(xí)的地質(zhì)災(zāi)害信息提取59-65
  • 5.3.1 卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)剔除線狀地類59-60
  • 5.3.2 遷移學(xué)習(xí)法的地質(zhì)災(zāi)害信息提取60-61
  • 5.3.3 面向?qū)ο蠓诸惣夹g(shù)的地質(zhì)災(zāi)害信息提取61-62
  • 5.3.4 地質(zhì)災(zāi)害信息提取結(jié)果62-63
  • 5.3.5 精度分析63-65
  • 總結(jié)與展望65-66
  • 總結(jié)65
  • 展望65-66
  • 致謝66-67
  • 參考文獻(xiàn)67-73
  • 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文73

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4 童廣勤;三峽水庫庫首段斜坡變形時變特征研究[D];中國地質(zhì)大學(xué);2015年

5 孟慶凱;基于3S技術(shù)的臥龍大熊貓生境地質(zhì)災(zāi)害影響評價研究[D];成都理工大學(xué);2016年

6 姚丹丹;面向旅游安全的地質(zhì)災(zāi)害數(shù)據(jù)協(xié)同服務(wù)技術(shù)架構(gòu)研究[D];成都理工大學(xué);2016年

7 付建飛;遼寧省地質(zhì)災(zāi)害的潛在性分布研究[D];東北大學(xué);2007年

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5 楊t,

本文編號:488642



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