Bölüm 3 / 11

Geologiki kartalaşdyrmak, uzakdan duýmak we şekil derňewi

Girdeji:

  • Hemra we howa şekillerinde AI bilen litologiýanyň, näsazlygyň we üýtgemegiň kartasynyň nähili edilýändigini düşündirmek ukyby.
  • Köppektral / giperspektral maglumatlardan mineral we gurluş belliklerini çykarýan iş akymyny dizaýn etmek ukyby
  • Uzakdan duýgurlyk netijelerini ýer hakykaty we geologiki kontekst bilen barlamak ukyby

Geologiki karta, sebitdäki ýerasty hekaýanyň proýeksiýasydyr: haýsy gaýa birligi nirä, kemçilikler nirä geçýär we gatlaklar haýsy tarapa egilýär. Klassiki taýdan bu karta, geologyň birnäçe aýlap dowam eden meýdan işleri bilen önümçilikden çykýan ýerine syýahat edip öndürýän önümidir. Häzirki wagtda uzakdan duýmak we emeli intellekt bu prosesiň köpüsini çaltlaşdyrýar. Bu bölümde litologiýanyň, näsazlygyň we üýtgemegiň (gidrotermiki suwlar bilen gaýanyň himiki üýtgemegi; mineral gözleginde möhüm görkeziji) kartalaşdyryş hemra / howa şekillerinden emeli intellekt bilen we iň esasysy, bu netijeleriň ýer hakykaty bilen synag edilişini göreris.

Ilkibaşdan duýduryş: uzakdan duýgur şekil düşündiriş däl-de, ölçegdir; Emma bu ölçegden alnan her bir karta düşündirişdir we düşündirişde ýalňyşlyk bar. Emeli intellekt bilen bellenen "üýtgetme zolagy" hakyky mineral görkeziji, guradylan meýdan, kölege ýa-da atmosfera bozulmasy bolup biler. Karta, meýdanda barlanýança gipoteza.

Uzakdan duýgurmagyň esasy fizikasy

Her mineral we gaýa gün şöhlesini dürli tolkun uzynlyklarynda dürli nyrhlarda görkezýär; spektral gol diýilýär. Adamyň gözi diňe görünýän ýagtylygy görýär (gyzyl-ýaşyl-gök), ýöne hemra datçikleri infragyzyllygy goşmak bilen has giň diapazony ölçýär. Iki esasy düşünje:

Birnäçe giň tolkun uzynlygy zolaklarynda (adatça 4-12 zolak) köppektral şekillendiriş çäreleri; meselem, Landsat we Sentinel hemralary. Gödek gaýalary tapawutlandyrýar. Beýleki tarapdan, giperspektral şekillendiriş ýüzlerçe dar zolakda ölçelýär we minerallary "spektral barmak yzyndan" diýen ýaly tanap bilýär; Üýtgeýän minerallary (kaolinit, alunit, illit ýaly) tapawutlandyrmak üçin ulanylýar.

AI bu ýerde iki iş edýär: birinjiden, bu ýokary ölçegli spektral maglumatlary (haýsy piksel litologiýa / mineral) klassifikasiýa edýär. Ikinjiden, şekiliň geometrik nagyşlaryndan (çyzyklar, gurluş, drena network ulgamy) kemçilikleri we gurluş aýratynlyklaryny çykarýar. Sanly beýiklik modeli (gysgaça DEM; ýeriň üç ölçegli beýiklik kartasy) goşulanda, derňewiň eňňitleri, aspektleri we topografiki çyzyklary hem bar.

Stepdimme-ädim: üýtgetme kartasynyň iş tertibi

  1. Suraty taýýarlaň. Atmosfera düzedişi (atmosferanyň ýoýulýan täsirini aýyrmak), bulut maskasy, ösümlik maskasy. Bu ädim taşlansa, netijäniň hemmesi hapalanar.
  2. Gyzyklanýan ýeriňizi daraldyň. Okuw meýdanyny geologiki kontekst bilen çäklendiriň (belli kemçilik, emele geliş, çykma); Modeliň mazmunyny beriň.
  3. Spektral görkezijileri hasaplaň. Aýratyn mineral toparlary görkezýän bent gatnaşygy (meselem, demir oksidleri, palçyk minerallary).
  4. Klassifikasiýa ediň. Emeli intellekt pikselleri / sebitleri toparlara bölýär we bolup biljek üýtgeşme zolaklaryny belleýär.
  5. Ainer barlagyny meýilleşdiriň. Bellenen zolaklardan nusga nokatlaryny saýlaň we meýdançada barlaň. Bu ädim bolmasa karta gol çekilmez.

Surat derňewinde emeli intellektiň roly we çäkleri

Hususan-da, AI iki görnüşli ýalňyşlygy azaldýar: ünsden düşürilen inçe anomaliýalary tutýar we biri-birine gabat gelmeýän düşündirişleri standartlaşdyrýar. Threeöne üç yzygiderli ýalňyşlyk döredýär. Birinjisi ýalňyş polo positiveitel: ösümlikler, kölegeler, adam gurluşy ýa-da topragyň çyglylygy üýtgän ýaly bolup biler. Ikinjisi, ikitaraplaýyn okuw: eger model başga sebitdäki maglumatlar boýunça taýýarlanan bolsa, sahypaňyzyň dürli litologiýasynda ýalňyş bolar. Üçünjisi, masştabyň illýuziýasy: bir piksel ýerde onlarça metr örtýär; Inçe gurluşlar ýitýär, garyşyk pikseller (bir pikselde birnäçe material) ýalňyşdyr.

Şonuň üçin altyn düzgün: ýer hakykaty hemişe ýeňýär. Suratyň netijesinde ýüze çykan kartany, meýdanlaryň saýlanan nokatlarynda nusgalar we synlar bilen barlamazdan kesgitli hasaplap bolmaz. Barlag nokatlary tötänleýin däl, strategiki taýdan "belli" we "şübheli" zolaklary öz içine alýar.

Üç sany kiçi waka: Sanlar boýunça

1-nji waka - Gözleg meýdanyny daraltmak. Gözleg kompaniýasy 1200 km² ygtyýarnama meýdanyna baha berýärdi. Giperspektral maglumatlardan emeli intellektiň kömegi bilen üýtgeýän klassifikasiýa meýdany 38 km² 7 maksatly zona çenli azaldy. Meýdan topary tutuş sebite baryp görmegiň ýerine bu 7 zonany ileri tutdy; meýdan kampaniýasynyň başlangyç wagty takmynan 70% azaldyldy. 7 zonanyň 5-si meýdanda hakyky üýtgeşmäni görkezdi, 2-si ýalan pozitiw (toýun toprak) - barlamazdan bu 2 zona buraw biderek bolardy.

2-nji hadysa - deslapky eskiz. DEM we şekil bilen alnan çyzgy derňewi, belli esasy ýalňyşlyk bilen birlikde iki sany ownuk çyzgy teklip etdi. Biri meýdanda hakyky ýalňyşlyk bolup çykdy; beýlekisi turbageçirijiniň ugrunyň topografiki yzy bolup çykdy. Model geometrik nagşy dogry ele aldy, ýöne gelip çykyşyny tapawutlandyryp bilmedi; Geologiki esaslylygy we meýdan gözegçiligini tapawutlandyrdy.

3-nji hadysa - Bulut kölegesiniň ýalňyşlygy. Bir sebitde model demirgazyk eňňitde güýçli "demir oksidiniň üýtgemegini" alamatlandyrdy. Atmosfera düzedişi doly däldi we gol aslynda inçe bulut örtüginiň spektral ýoýulmasydy. Surat gaýtadan işlenip, düzedilende anomaliýa ýitdi. Sapak: öňünden işlemek ýalňyşlygy hatda iň ösen modeli hem samsyklaýar.

Gowşak gyssagly / güýçli teklip

Gowşak haýyş:

Bu hemra suratynda minalaryň bolup biljek ýerlerini görkeziň.

Güýçli haýyş:

Siziň roluňyz: Uzakdan duýgur geolog. Aşakdaky spektral görkezijini we zolak gatnaşygy bahalaryny düşündiriň (Sentinel-2 suraty, gurak zona, seýrek ösümlik) .- Her bir üýtgeýän zona üçin: haýsy indeksiň / gatnaşygyň sebäp bolandygyny ýazyň. "üýtgetme nyşany tassyklanmaly" maglumatlar: [indeks / nyrh tablisasy + kontekst]

Güýçli isleg modeli ýalan pozitiwleri sanamaga we takyklygy talap etmezlige mejbur edýär.

Göçürip boljak dört şablon

1) Öňünden işlemek sanawy:

Aşakdaky uzakdan işlemek işinde goýulmadyk bolup biläýjek ädimleri barlaň: atmosfera düzedişi, bulut / kölege maskasy, ösümlik maskasy, topografiki düzediş, datçigiň kalibrlemesi. Missingitirilen ädimleriň netijäňizi nädip üýtgedip biljekdigini her söz üçin bir sözlemde düşündiriň. Iş akymy: [kesgitleme]

2) Üýtgeşme zonasynyň düşündirişi:

Mümkin bolup biljek mineral toparlary aşakdaky spektral indeks bahalaryndan (palçyk, demir oksidi, karbonat, kremnit) çykaryň. Her topar üçin: trigger indeks, ynam derejesi, alternatiw düşündiriş (ýalan polo positiveitel), teklip edilýän meýdan barlagy. Maglumat: [indeksler]

3) Çyzyk / ýalňyşlyk bölünişi:

Aşakdaky çyzyklaryň sanawyna serediň. Her biriniň bolup biläýjek çeşmelerini sanaň: näsazlyk, plastinka araçägi, boýk, zeýkeş, adam gurluşy (ýol / çyzyk / meýdan), ösümlikleriň araçägi. Gelip çykyşyny geologiki kontekstden aýdyň, ýöne ýeke-täk mümkinçiligi goýmaň. Sanaw: [çyzyklar + kontekst]

4) Barlag nokadynyň meýilnamasy:

Aşakdaky üýtgetme / litologiýa kartasy üçin meýdan barlag meýilnamasyny teklip ediň: - Her synp üçin näçe nusga nokady, näme üçin.- "Kesgitli" we "şübheli" zolaklaryň deňagramly nusgasy.- Giriş we howpsuzlyk belligi. Kartanyň gysgaça mazmuny: [synplar we sebitler]

Surat görnüşi we ulanylyş meýdany

Maglumatlaryň görnüşi

Näme çäreleri görýär

Onuň güýji

çäk

Köppektral (Sentinel / Landsat)

giň zolakly

Gödek litologiýa, sebitleýin skaner

Minerallaryň bölünmegi çäklidir

giperspektral

Darüzlerçe dar zolak

Mineral / üýtgemegiň tapawudy

Bahasy, üstünde işlemek

DEM (beýiklik)

topografiýa

Näsazlyk / çyzgy, zeýkeş

Litologiýa bermeýär

termiki infragyzyl

ýerüsti temperatura

Käbir silikat / karbonat

atmosfera duýgur

Radar (SAR)

Faceerüsti gödeklik / deformasiýa

Bulut astynda, süýşmek / süýşmek

Düşündiriş çylşyrymly

Maslahat: Uzakdan duýgur çykyşyny "buraw kartasy" däl-de, "skanerden ileri tutýan sahypa" hökmünde ulanyň. Iň uly gymmaty, ilki nirä barmalydygyny aýdýar; Meýdan subutnamalary we inerener nirede burawlamalydygyny çözýärler.
Üns beriň: Öňünden işlemek (atmosfera we topografiki düzediş, maska) goýulmasa, iň ösen klassifikasiýa hem yzygiderli ýalňyşlyklar döredýär. "Çykyş geň" bolan ýagdaýynda, model däl-de, ilki bilen gaýtadan işlemek talap edilýär. Zibil, hapa ýörelgesi bu ýerde rehimsiz.

Adaty ýalňyşlyklar

  • Öňünden işlemekden geçmek. Hakyky geologiýa üçin düzedilmedik şekillerden anomaliýalary ýalňyşdyrmak.
  • Falsealan pozitiwleri ýatdan çykarmak. Ösümlikleri, kölegäni, topragyň çyglylygyny we adam gurluşlaryny üýtgetmek / ýalňyşlyk hökmünde ýalňyşdyrmak.
  • Esasy hakykatsyz gol çekmek. Buraw kararyny meýdançada barlamazdan şekil kartasynda esaslandyrmak.
  • Tereziniň illuziýasy. Pikseliň ululygyny ýatdan çykarmak we inçe gurluşlaryň ýitirilmegi ýa-da garyşyk pikseller ýalňyşdyr.
  • Bilim tarapyny äsgermezlik etmek. Başga sebitde tälim alan modeli başga bir litologiýa bilen bir ugurda ulanmak.

Gysgaça

  • Uzakdan duýmak dürli tolkun uzynlyklarynda minerallaryň spektral goluny ölçär; Köppektral gödek we giperspektral jerime tapawutlandyrýar.
  • Emeli intellekt bu ýokary ölçegli maglumatlary klassifikasiýa edýär we geometrik nagyşlardan kemçilik / çyzyklylygy çykarýar; emma ýalan pozitiwleri, okuw taraplaryny we göwrümli taraplary döredýär.
  • Öňünden işlemek (atmosfera / topografiki düzediş, maska) netijäniň hilini kesgitleýär; Eger goýulmasa, yzygiderli ýalňyşlyk ýüze çykar.
  • Uzakdan duýmak barlag / ileri tutmak guralydyr; Karta ýer hakykaty bilen synag edilmezden takyk hasaplanmaýar.
  • Hakykat hemişe ýeňýär; Barlag nokatlary deňagramly görnüşde belli we şübheli zolaklary öz içine almalydyr.

Programma meselesi

Iş ýeri (ýa-da açyk maglumat sebiti) üçin spektral indeks / zolak gatnaşygy bahalaryny ýa-da DEM çyzgy sanawyny anonimleşdiriň. Mümkin bolan üýtgeşme zolaklaryny ýa-da kemçilikleri güýçli isleg bilen düşündiriň we model her zona üçin iň bolmanda bir ýalan polo positiveitel çeşmäni teklip ediň. Soňra “barlamak nokady meýilnamasy” şablony bilen sahypa gözegçilik meýilnamasyny düzüň; Bir sözlemde näçe nokadyň "şübheli" zonalara bölünendigini we näme üçin deňagramly nusga alýandygyňyzy belläň.

gözegçilik sanawy

  • [] Köppektral we giperspektral maglumatlaryň ölçegini we olaryň näme üçin ulanylýandygyny tapawutlandyryp bilerin.
  • [] Öňünden işlemek ädimleriniň (kesmek, maskalanmak) netijä nähili täsir edýändigini bilýärin.
  • [] Üýtgetmek / ýalňyş netijelerinde ýalan pozitiwleriň (ösümlik, kölege, adam tarapyndan döredilen) çeşmelerini sorag edýärin.
  • [] Uzakdan duýgur kartany skaner guraly hökmünde görýärin we ony ýer barlagy bilen synap görýärin.
  • [] Belli we şübheli zolaklary deňleşdirmek üçin barlag nokatlaryny meýilleşdirip bilerin.