Unità 3 / 11

Immappjar Ġeoloġiku, Remote Sensing u Analiżi tal-Immaġni

Qligħ:

  • Kapaċità li tispjega kif il-litoloġija, il-ħsarat u l-immappjar tal-alterazzjoni jsir bl-AI f'immaġini bis-satellita u mill-ajru.
  • Kapaċità li tiddisinja l-fluss tax-xogħol li jiġbed il-markaturi tal-minerali u tal-istruttura minn data multispettrali/iperspettrali
  • Kapaċità li tittestja l-outputs tar-remote sensing bil-verità tal-art u l-kuntest ġeoloġiku

Mappa ġeoloġika hija l-projezzjoni tal-istorja taħt l-art ta 'reġjun fuq il-wiċċ: liema unità tal-blat hija fejn, fejn jgħaddu l-ħsarat, f'liema direzzjoni huma inklinati s-saffi. Klassikament, din il-mappa hija prodott li l-ġeologu jipproduċi billi jivvjaġġa minn outcrop għal outcrop, b'xhur ta 'xogħol fuq il-post. Illum, ir-remote sensing u l-intelliġenza artifiċjali jaċċelleraw ħafna minn dan il-proċess. F'din l-unità, se naraw kif l-immappjar tal-litoloġija, il-ħsara u l-alterazzjoni (bidla kimika tal-blat b'ilmijiet idrotermali; indikatur kritiku fl-esplorazzjoni tal-minerali) isir b'intelliġenza artifiċjali minn immaġni bis-satellita / mill-ajru, u l-aktar importanti, kif dawn l-outputs jiġu ttestjati mar-realtà tal-art.

Twissija mill-bidu: l-immaġni tar-remote sensing hija kejl, mhux interpretazzjoni; Iżda kull mappa derivata minn dak il-kejl hija interpretazzjoni u hemm żball fl-interpretazzjoni. "Żona ta 'alterazzjoni" immarkata b'intelliġenza artifiċjali tista' tkun indikatur minerali attwali, qasam imnixxef, dell, jew disturb atmosferiku. Il-mappa hija ipoteżi sakemm tiġi vverifikata fil-qasam.

Fiżika Bażika tar-Remote Sensing

Kull minerali u blat jirriflettu d-dawl tax-xemx f'tul ta 'mewġ differenti b'rati differenti; din tissejjaħ il-firma spettrali. L-għajn tal-bniedem tara biss dawl viżibbli (aħmar-aħdar-blu), iżda s-sensuri tas-satellita jkejlu firxa ħafna usa ', inkluż infra-aħmar. Żewġ kunċetti bażiċi:

Miżuri ta' immaġini multispettrali f'diversi meded ta' wavelength wesgħin (tipikament 4-12-il faxxa); pereżempju, satelliti Landsat u Sentinel. Tiddistingwi blat mhux maħdum. L-immaġini iperspettrali, min-naħa l-oħra, ikejjel f'mijiet ta 'meded dojoq u jistgħu jirrikonoxxu minerali kważi mill-"marki tas-swaba' spettrali" tagħhom; Jintuża biex jiddistingwi minerali ta 'alterazzjoni (bħal kaolinite, alunite, illite).

AI tagħmel żewġ xogħlijiet hawn: l-ewwel, tikklassifika din id-dejta spettrali ta 'dimensjoni għolja (liema pixel huwa liema litoloġija/minerali). It-tieni nett, estratti ħsarat u karatteristiċi strutturali mill-mudelli ġeometriċi tal-immaġni (lineaments, tessut, netwerk tad-drenaġġ). Meta jiżdied il-Mudell tal-Elevazzjoni Diġitali (DEM fil-qosor; mappa tal-elevazzjoni tridimensjonali tal-art) jiġi miżjud, l-inklinazzjoni, l-aspett u l-lineaments topografiċi huma inklużi wkoll fl-analiżi.

Pass pass: fluss tax-xogħol tal-mappa tal-alterazzjoni

  1. Ipprepara l-immaġni. Korrezzjoni atmosferika (tneħħi l-effett ta 'distorsjoni tal-atmosfera), masking tas-sħab, maskra tal-veġetazzjoni. Jekk dan il-pass jinqabeż ir-riżultat kollu jkun ikkontaminat.
  2. Dejjaq iż-żona ta 'interess tiegħek. Illimita ż-żona tal-istudju għall-kuntest ġeoloġiku (ħsara magħrufa, formazzjoni, outcrop); Agħti kuntest lill-mudell.
  3. Ikkalkula l-indiċi spettrali. Proporzjonijiet tal-banda li jenfasizzaw gruppi minerali speċifiċi (eż. għal ossidi tal-ħadid, minerali tat-tafal).
  4. Ikklassifika. L-intelliġenza artifiċjali tikklassifika pixels/reġjuni u timmarka żoni ta' alterazzjoni possibbli.
  5. Skeda verifika tat-terren. Agħżel punti tal-kampjun miż-żoni mmarkati u ċċekkjahom fil-qasam. Mingħajr dan il-pass il-mappa ma tiġix iffirmata.

Ir-Rwol u l-Limiti tal-Intelliġenza Artifiċjali fl-Analiżi tal-Immaġni

B'mod partikolari, l-AI tnaqqas żewġ tipi ta 'żbalji: taqbad anomaliji sottili li huma injorati, u tistandardizza interpretazzjonijiet inkonsistenti. Iżda jipproduċi tliet żbalji sistematiċi. L-ewwel huwa pożittiv falz: il-veġetazzjoni, dell, l-istruttura tal-bniedem, jew l-umdità tal-ħamrija jistgħu jidhru li huma alterazzjoni. It-tieni huwa preġudizzju tat-taħriġ: jekk il-mudell ikun imħarreġ fuq data minn reġjun ieħor, ikun ħażin fuq il-litoloġija differenti tas-sit tiegħek. It-tielet hija l-illużjoni tal-iskala: pixel wieħed ikopri għexieren ta 'metri fuq l-art; Strutturi fini jintilfu, pixels imħallta (materjali multipli f'pixel wieħed) huma qarrieqa.

Allura r-regola tad-deheb: il-verità tal-art dejjem tirbaħ. Il-mappa li tirriżulta mill-immaġni ma tistax titqies definittiva mingħajr ma tiġi ttestjata b'kampjuni u osservazzjonijiet f'punti magħżula fil-qasam. Il-punti ta' verifika mhumiex magħżula b'mod każwali, iżda b'mod strateġiku, biex ikopru kemm żoni "ċerti" kif ukoll "suspettużi".

Tliet Każijiet Mini: bin-Numri

Każ 1 — Tidjiq taż-żona tat-tfittxija. Kumpanija ta’ esplorazzjoni kienet qed tevalwa żona ta’ liċenzja ta’ 1,200 km². Il-klassifikazzjoni tal-alterazzjoni assistita mill-intelliġenza artifiċjali minn dejta iperspettrali naqqset iż-żona għal 7 żoni fil-mira ta '38 km². Minflok ma żar iż-żona kollha, it-tim tal-qasam ipprijoritizza dawn is-7 żoni; il-ħin inizjali tal-kampanja fuq il-post tnaqqas b'madwar 70%. 5 miż-żoni 7 wrew alterazzjoni reali fil-qasam, 2 kienu pożittivi foloz (ħamrija tat-tafal) - mingħajr verifika, dawn iż-żoni 2 kienu jkunu moħlija tħaffir.

Każ 2 — Skeċċ preliminari tal-immappjar tal-ħsarat. DEM u l-analiżi tal-lineament estratt bl-immaġni ssuġġeriet żewġ lineaments minuri flimkien mal-ħsara ewlenija magħrufa. Wieħed irriżulta li kien tort attwali fil-qasam; l-ieħor irriżulta li kien it-traċċa topografika ta’ rotta ta’ pipeline. Il-mudell qabad il-mudell ġeometriku b'mod korrett iżda ma setax jiddistingwi l-oriġini tiegħu; Huwa għamel distinzjoni bejn plawżibbiltà ġeoloġika u kontroll fuq il-post.

Każ 3 — Cloud shadow fallacy. F'żona waħda l-mudell immarka "alterazzjoni tal-ossidu tal-ħadid" qawwija fuq l-inklinazzjoni tat-tramuntana. Il-korrezzjoni atmosferika ma kinitx kompluta u l-firma kienet fil-fatt distorsjoni spettrali ta 'kopertura rqiqa tas-sħab. Meta l-immaġni ġiet ipproċessata mill-ġdid u kkoreġuta, l-anomalija sparixxa. Lezzjoni: żball ta 'proċessar minn qabel iqarraq anke l-aktar mudell avvanzat.

Prompt Dgħajjef / Prompt Qawwija

Pront dgħajjef:

Uri postijiet fejn jista' jkun hemm minjieri f'din l-immaġni bis-satellita.

Pront qawwi:

Ir-rwol tiegħek: Ġeologu tar-remote sensing. Interpreta l-indiċi spettrali u l-valuri tal-proporzjon tal-banda li ġejjin (immaġni Sentinel-2, żona niexfa, veġetazzjoni skarsa).- Għal kull żona ta 'alterazzjoni possibbli: ikteb liema indiċi/proporzjon wassalha.- Issuġġerixxi TAL-ALQAS sors wieħed pożittiv falz għal kull żona (veġetazzjoni, dell, ħamrija, magħmula mill-bniedem, atmosferika). "imminat"; "token ta' tibdil irid jiġi vverifikat" data: [tabella ta' indiċi/rata + kuntest]

Il-pront qawwi jġiegħel lill-mudell jelenka l-pożittivi foloz innifsu u jevita li jippretendi l-eżattezza.

Erba' Mudelli Kopjabbli

1) Lista ta' kontroll ta' qabel l-ipproċessar:

Iċċekkja għal passi ta 'preproċessar li setgħu tħallew barra fil-fluss tax-xogħol ta' telerilevament li ġej: korrezzjoni atmosferika, maskra tas-sħab/dell, maskra tal-veġetazzjoni, korrezzjoni topografika, kalibrazzjoni tas-sensuri. Spjega f'sentenza waħda għal kull wieħed kif il-passi neqsin jistgħu jippreġudikaw il-konklużjoni tiegħek. Fluss tax-xogħol: [definizzjoni]

2) Interpretazzjoni taż-żona tal-alterazzjoni:

Oħroġ gruppi minerali ta' alterazzjoni possibbli mill-valuri ta' indiċi spettrali li ġejjin (tafal, ossidu tal-ħadid, karbonat, silika). Għal kull grupp: indiċi ta' attivazzjoni, livell ta' kunfidenza, spjegazzjoni alternattiva (pożittiv falz), kontroll tal-post propost. Talba ta' ċertezza. Dejta: [indiċi]

3) Separazzjoni tal-lineament/difett:

Ikkunsidra l-lista ta 'linearitajiet hawn taħt. Elenka l-oriġini possibbli għal kull wieħed: difett, konfini tal-pjanċa, dyke, drenaġġ, struttura umana (triq/linja/għalqa), konfini tal-veġetazzjoni. Iddikjara l-oriġini l-aktar probabbli bil-kuntest ġeoloġiku, iżda ħalli barra l-unika possibbiltà. Lista: [linearitajiet + kuntest]

4) Pjan tal-punt tal-verifika:

Ipproponi pjan ta' verifika fuq il-post għall-mappa ta' alterazzjoni/litoloġija li ġejja:- Kemm-il punt ta' kampjun għal kull klassi, għaliex.- Teħid ta' kampjuni bilanċjat ta' żoni "definiti" u "dubjużi".- Nota ta' aċċess u sigurtà. Sommarju tal-mappa: [klassijiet u żoni]

Tip ta' Immaġni u Żona ta' Użu

Tip ta' dejta

X'miżuri

Il-qawwa tiegħu hi

limitu

Multispettrali (Sentinel/Landsat)

broadbands

Litoloġija mhux maħduma, skannjar reġjonali

Is-separazzjoni minerali hija limitata

iperspettrali

Mijiet ta 'faxex dojoq

Distinzjoni minerali/alterazzjoni

L-ispiża, l-ipproċessar overhead

DEM (għoli)

topografija

Ħsara/lineament, drenaġġ

Litoloġija ma tagħtix

infra-aħmar termali

temperatura tal-wiċċ

Xi silikat/karbonat

sensittivi għall-atmosfera

Radar (SAR)

Ħruxija/deformazzjoni tal-wiċċ

Taħt sħaba, ċediment/valanga

L-interpretazzjoni hija kkumplikata

Tip: Uża l-output ta’ telerilevament bħala “skan tal-prijoritizzazzjoni tas-sit”, mhux “mappa tat-tħaffir”. L-akbar valur tiegħu huwa li jgħidlek fejn għandek tmur l-ewwel; L-evidenza fuq il-post u l-inġinier jiddeċiedu fejn iħaffer.
Attenzjoni: Anke l-aktar klassifikazzjoni avvanzata tipproduċi żbalji sistematiċi jekk jitħalli barra l-ipproċessar minn qabel (korrezzjoni atmosferika u topografika, masking). Fil-każ ta '"output huwa stramb" mistoqsija l-preproċessar l-ewwel, mhux il-mudell. Il-prinċipju taż-żibel in, garbage out huwa bla ħniena hawn.

Żbalji komuni

  • Qbiż tal-ipproċessar minn qabel. Anomaliji żbaljati minn immaġini mhux ikkoreġuti għal ġeoloġija reali.
  • Tinsa pożittivi foloz. Tiżbalja pjanti, dell, umdità tal-ħamrija u strutturi umani bħala alterazzjonijiet/difetti.
  • Iffirmar mingħajr verità fuq l-art. Tibbaża d-deċiżjoni tat-tħaffir fuq il-mappa tal-immaġni mingħajr ma tivverifikaha fil-qasam.
  • Illużjoni tal-iskala. Li tinsa d-daqs tal-pixel u li tinjora l-fatt li l-istrutturi fini jintilfu jew il-pixels imħallta huma qarrieqa.
  • Injora l-preġudizzju edukattiv. Bl-għama tapplika mudell imħarreġ f'reġjun ieħor għal qasam b'litoloġija differenti.

Fil-qosor

  • Remote sensing ikejjel il-firma spettrali ta 'minerali f'wavelengths differenti; Tiddistingwi multispettrali oħxon u iperspettrali multa.
  • L-intelliġenza artifiċjali tikklassifika din id-dejta bi dimensjoni għolja u tiġbed il-ħsara/linearità minn mudelli ġeometriċi; iżda tipproduċi pożittivi foloz, preġudizzju għat-taħriġ, u preġudizzju fuq skala.
  • L-ipproċessar minn qabel (korrezzjoni atmosferika/topografika, masking) jiddetermina l-kwalità tar-riżultat; Jekk titħalla barra, se jseħħ żball sistematiku.
  • Remote sensing huwa għodda ta 'screening/prijoritizzazzjoni; Il-mappa mhix meqjusa preċiża mingħajr ma tiġi ttestjata bil-verità tal-art.
  • Il-verità tal-art dejjem tirbaħ; Il-punti ta' verifika għandhom ikopru kemm żoni ċerti kif ukoll dawk suspettużi b'mod bilanċjat.

Kompitu ta' applikazzjoni

Anonimizza l-valuri tal-indiċi spettrali/proporzjon tal-banda jew lista tal-linjament DEM li għandek għal sit tax-xogħol (jew reġjun tad-dejta miftuħ). Interpreta żoni ta 'alterazzjoni jew difetti possibbli bil-pront qawwi u agħmel li l-mudell jissuġġerixxi mill-inqas sors wieħed pożittiv falz għal kull żona. Imbagħad fassal pjan ta 'kontroll tas-sit bil-mudell "pjan tal-punt ta' verifika"; Innota f'sentenza waħda kemm punti huma maqsuma f'żoni "suspettużi" u għaliex qed twettaq kampjunar bilanċjat.

lista ta' kontroll

  • [ ] Kapaċi niddistingwi liema dejta multispettrali u iperspettrali tkejjel u għalxiex tintuża.
  • [ ] Naf kif il-passi tal-ipproċessar minn qabel (tirqim, maskra) jaffettwaw ir-riżultat.
  • [ ] Niddubita sorsi ta' pożittivi foloz (veġetazzjoni, dell, magħmulin mill-bniedem) fl-outputs ta' alterazzjoni/ħsarat.
  • [ ] Jiena nara l-mappa tar-remote sensing bħala għodda tal-iskannjar u nittestjaha bil-verifika tat-terren.
  • [ ] Kapaċi nippjana l-punti ta' verifika biex nibbilanċja żoni ċerti u suspettużi.