多源影像数据融合在区域地质调查中的应用

随着遥感技术的发展,遥感影像数据融合将覆盖同一地区的多源遥感影像数据加以合成,有效的抑制或减少单一信源对被感知对象或环境解译中可能存在的不确定性、不完全性或误差,最大限度地利用各种数据所包括的信息作出决策。论文以青海巴隆地区为例,介绍了不同影像数据融合方法在区域地质调查中的应用,     

利用航磁数据成果对某大地构造格架推断解释的应用

应用频率域二维滤波程序,对航磁原始数据(△T)进行处理,综合分析构造在航磁处理图上所表现出的一般特征,推断内蒙东部地区大地构造格架.     

数字矿山中多源异构数据融合技术研究

针对数字矿山对信息集成的要求,在深入分析矿山企业信息资源的异构特征基础上,对数字矿山建设过程中多源异构数据融合技术进行了研究,提出了数据融合解决方案.分别规划了不同应用层面上的数据存储与转换方式,并通过紧密耦合/松散耦合式的联邦数据库系统、数据仓库系统、数据访问中间件等三种多源异构数据融合技术的综合应片,来实现各层面应用系统问的数据共享与交互过程,解决了矿山企业数据的多源,异构及不完整性所带来信息集成问题,保证了数字矿山建设中基础信息平台的安全、稳定和高效.     

矿井随掘地震震源时间函数及其模拟数据脉冲化处理研究

随掘地震技术是巷道智能化快速掘进发展急需的地质保障技术之一，由于随掘震源与炸药等主动震源差别较大，常规的认知与数据处理技术已经无法取得效果。针对目前随掘震源认知不足，缺乏有效随掘地震数据正演模拟方法的问题，开展了随掘震源产生机制分析与震源时间函数构建研究。研究发现：随掘地震数据是具有一定延续时间的复杂、变频、连续信号，其相对低频信号主要与综掘机的自身机械动作、随机落煤以及转载机、带式输送机运作等有关，相对高频强能量信号由截割破煤决定，总体表现为一种多源叠加的伪随机信号特征；其次，在线性排列数据采集模式下，随掘震源可近似为不同时延下连续激发的多源叠加而成的综合虚拟点震源，该震源由综掘机械截割煤层时的震动以及煤体破裂、随机落煤、转载、打钻、输送带运输等联合作用而成，其中截割煤层起主要作用。基于震源产生机制分析，构建了随掘地震震源时间函数，并以该时间函数作为震源加载项，开展了随掘地震数值模型试验，得到的随掘地震模拟数据与实测数据具有相同的时间域、频率域以及时频域特征，表明了构建出的随掘地震震源时间函数可有效进行随掘地震数据正演模拟，提升了随掘震源的认知程度。另外，为验证基于脉冲反褶积与互相关...     

基于频率域的遥感图像融合算法

为了能够更好地把多源数据进行融合，来提高对图像信息的分析和提取能力，需要使用有效的融合算法，其中基于频率域的融合方法因其可以将图像分解为不同频带的子图像，由其子图像进行融合得到的效果非常理想，得到了人们的重视，而金字塔和小波分解算法是最热门的，本文总结了金字塔和小波方法，并且以全色图像和多光谱图像融合为例作了分析。     

基于SWT和双通道ConvLSTM的滚动轴承剩余寿命预测

准确地预测轴承的剩余寿命是确保旋转设备可靠运行的关键。随着信息技术的发展，越来越多的研究人员将深度学习的方法应用于预测轴承剩余使用寿命。轴承在不同健康状态下全寿命周期的振动信号往往呈现出不同的数据分布，且其振动信号通常表现出非平稳的特性，这使得常规端到端的深度学习方法难以实现轴承剩余寿命的准确预测。为解决上述问题，通过提取轴承原始振动信号的均方根、峭度值、样本熵，并利用Gath-Geva (GG)模糊聚类算法实现轴承全寿命退化阶段的无监督划分。采用同步压缩小波变换提取轴承振动信号的时频图，以同时从时域、频域揭示轴承当下运行状态。相比较连续小波变换，该方法提取到的时频图有更高的分辨率及更低的噪声。笔者提出双通道卷积长短时记忆网络模型，能够有效提取时间序列图像的时空结构信息。通过利用西交大轴承数据集(XJTU-SY轴承数据集)进行试验，验证了所提方法在预测轴承剩余寿命上的有效性，为轴承剩余寿命预测提供了一种新思路。     

基于特征增强与深度学习的轴承故障诊断

针对轴承故障诊断中数据集较小，现有诊断方法鲁棒性较低且易被噪声干扰的难题，提出了基于特征增强和卷积神经网络故障识别方法。首先对振动采样信号进行短时傅里叶变换(STFT)与小波变换处理，获取时频图，然后对时频图进行卷积操作，获取故障信号特征图。最后，将获得的特征图通过通道注意力机制模块，再通过卷积神经网络，实现对轴承故障的分类。结果表明，该方法在西储大学数据集添加-40 dB噪声的情况下，故障准确率达97%，在西储大学数据集以及江南大学离心风机轴承数据集上识别准确率分别为99.8%和100%。     

地矿建模中常用插值方法插值效果分析

根据虚拟地矿模型和钻孔数据进行抽样插值试验,采用最小二乘原理,统计分析了插值方法在不同地矿模型及不同采样数据分布情况下的误差大小,从而确定插值方法的适用情况。辅助地矿建模工作人员处理三维建模数据。     

基于矿图的微地震事件时空域可视化处理

为了使微地震监测结果能有效地反映岩体破裂的动态过程,研究了微地震定位数据在矿图上合成显示的方法。将数字化的矿图、微地震定位数据和事故数据分别转换到大地、工作面和固定工作面3个不同的坐标系中,实现了矿图、微地震定位数据和事故数据在不同时空域中的联合处理和显示,并开发了基于矿图的微地震事件时空域可视化处理软件。现场使用结果表明:在不同坐标系中,基于矿图的微地震事件时空域可视化图件,直观地展示了微地震定位数据与岩层破裂的动态过程和特点,可以在采矿工程中广泛应用。     

活化条件对彬县煤活性焦表面性质的影响

在一流化床上制备彬县煤活性焦，利用X射线光电子能谱(XPS)等分析手段考察了活化条件对制得的彬县煤活性焦表面性质的影响．结果表明：活性焦表面多环芳香系统的离域1T电子是活性焦碱性的主要来源；活化温度提高，在活性焦表面上的离域π电子的电子给体-受体作用增强，活性焦表面碱性增强．究其原因是活化温度提高，一方面有利于活性焦孔隙结构的发展，从而使得更多的表面多环芳香系统暴露于外部空间；另一方面有利于活性焦表面结构的重排，形成多环芳香系统，同时，由于氧的逸出，使得多环芳香系统上的π电子离域效应增强所致．     

基于Surfer绘图软件绘制磁法平剖图

地面高精度磁测成果的图件中,平剖图能直观对比每条测线磁异常幅值,反映异常在平面上形态特征及分布情况,而用于分析研究磁源体地下产状和埋深等;因此在提交磁测数据处理结果时,客观、准确的平剖图就极为重要。为了方便快捷地绘制出商丘磁法项目平剖图,利用VBA编写的程序快速自动地处理及生成用以绘制平剖图的数据,基于Surfer绘图软件的基面图生成所需要的平剖图,可用两种不同颜色分别表示正异常和负异常,能单独显示其中一种或同时显示,为分析时提供便利。     

不同煤层掘进工作面瞬变电磁法探测应用研究

煤矿井下瞬变电磁法成为煤矿井下超前探测工作的重要手段，在矿井水害预测预报上发挥着很大的作用。随着矿井上组煤层资源的逐渐枯竭，煤矿开采资源逐渐延伸向下组煤层。同一井田范围内同煤层及其顶底板的岩性特征一般相差不大，瞬变电磁法在同煤层施工过程中接收到的物理背景场较为接近；而不同煤层及其顶底板岩性特征通常会有较大的差别，瞬变电磁法在不同煤层施工过程中会接收到差别较大的物理背景场。当矿井存在多煤层开采时，通过大量数据研究瞬变电磁法在不同煤层巷道探测中的响应特征规律，分析并掌握不同煤层条件对瞬变电磁法探测结果的影响，能够提高瞬变电磁法在多煤层探测成果的准确性。     

基于GIS的露天矿边坡安全信息系统设计与实现

针对露天矿边坡数据缺乏系统管理等问题,研发了具备GIS功能的露天矿边坡安全信息系统,实现了边坡属性数据和空间数据的关联,解决了传统边坡数据多源导致的图形数据和属性数据缺乏关联的问题,实现了边坡信息在AutoCAD矿图上的图文查询,满足了露天矿边坡管理对GIS功能的需要,对于露天矿管理的决策支持具有重要意义。     

露天矿山地面沉降的多源遥感数据时序渐进式压缩方法

由于风化、降水等因素影响露天矿山地面沉降，遥感数据呈现多源化与无序化，监测过程与结果受限，因此，该文提出露天矿山地面沉降的多源遥感数据时序渐进式压缩方法。该方法基于时序控制的自适应时空融合算法，衡量多源遥感影像中像元之间空间和光谱的相似性，融合多源遥感影像数据；采用具有渐进式编解码能力的改进等级树集合分裂算法，分离融合后遥感影像中的高频和低频信号；基于改进SPIHT算法和图像熵算法，分别压缩高频和低频信号，实现多源遥感影像数据分形压缩。测试结果显示：压缩后的遥感影像清晰呈现矿区整个地形地貌情况，指标CR和MSSIM的结果分别在5.2和0.855以上，且矿井6存在两个沉降中心，与实际情况相符合。该方法可极大程度提升遥感影像的视觉效果，为露天矿区地面沉降监测提供可靠、清晰的多源遥感影像数据，保证地面沉降监测效果。     

耦合高光谱数据的多源遥感影像铁尾矿信息提取研究

尾矿是矿产资源采选过程中的主要废弃物。大量的尾矿堆存对地下水和周围环境造成很大影响,如何准确快速地获取尾矿的分布情况是进行污染源风险预测与评价的首要问题。本研究选用多源遥感影像数据,以河北省唐山市滦县司家营尾矿库为研究对象,利用研究区尾砂的实测高光谱数据,对多源数据进行预处理和波段重采样等操作,利用实测尾砂的波谱通过波谱角匹配法（SAM）分类填图识别尾矿库的位置,并利用波谱分析工具对比分析尾矿库识别的准确度。结果表明, Landsat8 OLI影像内尾矿库的匹配分值为0.886,珠海一号影像内尾矿库的匹配得分为0.890,可见利用实测高光谱数据结合多源遥感数据进行波谱匹配在识别尾矿方面具有一定的可行性。     

透明工作面多属性动态建模技术

为满足煤矿智能化开采对高精度地质模型的需求,提出透明工作面多属性动态建模方法,探讨了工作面综合探测多源异构数据特征、多属性数据融合算法、动态可视化建模技术,并进行实例应用。利用综合探测技术对工作面进行逐级综合探测,可在不同阶段获得多属性、多维度和多精度的多源异构探测数据,按照数据产生的阶段和频度,将多源异构探测数据划分为静态、动态和实时数据;通过数据配准实现多源异构探测数据量纲和尺度统一;通过交叉验证实现多源异构探测数据相互验证和补充;通过井震、震电和多参数联合反演,实现煤层厚度、地层波速、电阻率及其他属性参数预测;利用局部搜索、内插和网格化等动态可视化建模技术,实现模型的局部快速更新;采用局部渲染和CUDA实时绘制技术,实现模型高效渲染和实时呈现。结果表明:多属性融合能够将多源异构探测数据统一到同一地质空间中,交叉验证可提高探测数据解释精度,联合反演可实现多源异构探测数据多属性融合,提高探测数据空间分辨率并丰富属性信息;动态可视化建模以静态数据和工作面精细探测动态数据构建的初始工作面地质模型为基础,融合回采过程中获取的动态探测数据和实时数据,可实现回采工作面前方煤层顶底板和构造等信息快速局部更新和可视化,模型精度逐步得到提高,推采前方逐步地质透明化。透明工作面动态建模技术以采前、采中产生的多源异构数据为基础,与开采系统循环互馈,可为智能工作面开采提供高精度地质导航。     

HIS与K-L变换结合方法在寻找铀矿中的应用

随着地学信息的多源化，同一地区的多种遥感影像数据(多时相、多光谱、多传感器、多平台和多分辨率)越来越多，同时航空物探测量和航天遥感技术在地质工作中起着越来越重要的作用。研究利用遥感图像和航放数据作为数据源，对遥感图像作主分析，在几乎不丢失遥感数据信息的基础上，再利用HIS变换与航放数据进行融合，使U(铀)的微弱信息得以增强，从而指导地质工作者在北方寻找砂岩型铀矿。     

基于距离的最大聚类数探索算法的探讨

聚类是数据挖掘中用来发现数据分布和模式的一项重要技术，它是数据挖掘中的一个很活跃的研究领域，目前提出了许多聚类算法。这些聚类算法中，聚类数一般需要给定，但是在多数情况下，聚类数事先无法确定。由于各种聚类算法一般依赖于初值，即使聚类数保持不变，算法决定的聚类结果也可能有所不同，因此对同一个数据集，如何评价聚类算法给出的不同聚类结果就成了一个关键问题，这一问题人们称之为聚类有效性问题。     

大比例尺行政区域界线数据生产方法研究

针对大比例尺行政区域界线数据的应用需求,文中提出应用民政部门权威勘界成果结合基础测绘数字线划图数据,在高分辨率影像上进行标绘生产,并建设行政区域界线数据资料库的方法。该方法充分利用权威勘界成果、多源参考资料,并建立界线标绘规则库,既保持了行政区域界线数据的权威特性、又满足了大比例尺的实际应用需求。该方法应用于第一次全国地理国情普查行政界线要素数据层生产过程中,具有可操作性、创新性。     

基于图卷积网络的轴承剩余使用寿命预测

预测轴承的剩余使用寿命虽然已经引入了许多数据驱动的方法,但很少有研究考虑不同传感器之间的时空相关性,这种相关性可以用来识别不同传感器之间的特征,以提高预测模型的鲁棒性。因此,针对多传感器的复杂性特征,构建了一种动态加权图卷积网络（DW-GCN）,进行轴承的剩余寿命预测。首先利用不同节点间的空间相关性和时序相关性构建动态加权图,其次利用GCN对样本关联图的空间特征进行提取,最后将提取的特征输入到预测网络中进行剩余使用寿命预测。对轴承数据集进行测试,DW-GCN方法能够有效预测轴承剩余使用寿命,具有较高的预测精度。