吉林大学学报(地球科学版) ›› 2012, Vol. 42 ›› Issue (6): 1825-1833.

• 地质工程与环境工程 • 上一篇    下一篇

一种基于多特征波段岩土层次分类方法

余先川1,周鑫1,康增基1,安卫杰1,胡丹1,王云涛2,韦京莲2,刘连刚2   

  1. 1.北京师范大学信息科学与技术学院,北京100875;
    2.北京市地质研究所,北京100120
  • 收稿日期:2013-03-09 出版日期:2012-12-26 发布日期:2012-11-26
  • 作者简介:余先川(1967-),男,教授,博士生导师,主要从事矿产资源预测、空间数据挖掘、影像处理与识别研究,E-mail:yuxianchuan@163.com
  • 基金资助:

    国家高科技研究发展计划项目(2007AA12Z156);国家自然科学基金项目(40672195, 41072245);北京市自然科学基金项目(4102029);北京市地勘局基金项目(dkjdzky2010002)

Hierarchical Classification of Rock and Soil Based on Characteristic Multi-Band Image

Yu Xian-chuan1,Zhou Xin1,Kang Zeng-ji1,An Wei-jie1,Hu Dan1,Wang Yun-tao2,Wei Jing-lian2,Liu Lian-gang2   

  1. 1.College of Information Science and Technology, Beijing Normal University, Beijing100875, China
    2.Beijing Institute of Geology, Beijing100120, China
  • Received:2013-03-09 Online:2012-12-26 Published:2012-11-26

摘要: 岩土分类与一般地表的地物分类相比难度大得多,针对已有的分类方法(监督分类和非监督分类)对于岩土分类精度不高、分类效果欠佳问题提出一种基于多特征波段岩土层次分类方法。它是一种自顶向下、逐步求精的层次分类方法,该方法结合无监督分类和监督分类两种分类方法的优势,利用多个特征波段组合,有层次地将不同类型的岩土体逐步分开,实现对岩土的精确分类。对北京市怀柔山区附近的ASTER影像数据进行的岩土分类实验结果表明,基于多特征波段岩土层次分类识别方法能显著提高岩土分类精度,总体精度提高10%,Kappa系数提高了0.1,并且能识别以往分类识别方法难以区分的岩石阴影和水体等地物,能够有效地克服“同物异谱”现象。

关键词: 土, 岩土分类, 影像处理, 模式识别, 波谱数据, 精确分类, ASTER

Abstract: The classification of soil and rock is more difficult than classification of general terrain surfaces. The traditional methods (supervised classification and unsupervised classification) often yield to low accuracies and poor classification effects when applied to soil and rock classification, a new hierarchical classification algorithm based on characteristic multi-band image is proposed. The new algorithm is a top-down, gradually refinement hierarchical classification method which combines with both advantages of supervised classification and unsupervised classification. The new proposed method achieved the high accurate classification of soil and rock by separating rock and soil step by step hierarchically while making use of several characteristic band groups. Experimental results show that the new proposed method has better performance in improving the classification accuracies, the overall accuracy increases 10% and Kappa coefficient improves 0.1. Also, the new method can overcome “same things with different spectrums” phenomenon effectively.

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[1] 朱杰, 曹军, 唐文铖, 肖建勋. 冻结条件下偏高岭土基地聚合物改良土的力学特性[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2026, 56(3): 951-962.
[2] 胡金涛, 张虎, 李正, 郑波, 鲁明, 东宇轩. 高温饱和冻土孔压变化规律及模型研究[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2026, 56(3): 963-974.
[3] 黄玉龙, 张皓, 郭强, 陈昌.

低阻玄武岩的矿物学特征及其油气地质意义——以辽河坳陷古近系为例 [J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2026, 56(2): 511-521.

[4] 黄华, 王圆圆, 裴志勇, 邓小芹, 方火浪. 设防地震作用下深厚覆盖层上土石混合体高填方人工半岛动力反应及抗震性能[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2026, 56(2): 598-610.
[5] 左志强, 李政男, 刘佳诺, 李明俐, 郑海君. 冻融循环下青藏高原冰碛土强度劣化特性与微观机制[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2026, 56(2): 611-624.
[6] 张大奕, 刘志强, 么琳颖, 范晓露, 高静. 微生物诱导碳酸钙沉淀-生物炭联用技术修复农田污染土壤的关键机制和应用前景[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2025, 55(6): 1958-1980.
[7] 杨忠平, 赵凯, 高宇豪, 向宫固, 刘新荣. 基于模型试验的欠固结深厚土石混合回填区隧道施工力学响应[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2025, 55(6): 1945-1957.
[8] 王伯昕, 王天略, 王清, 陈慧娥. 冻土-结构界面剪切性能研究进展综述[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2025, 55(6): 1923-1944.
[9] 王福刚, 郭坤逸, 彭朝辉, 杨义, 李茚藤, 贾俊. 温度条件影响下不同类型黏性土低速渗流特征[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2025, 55(6): 2028-2037.
[10] 孙振兴, 杨忠年, 辛泽宇, 王荣昌, 张莹莹, 凌贤长 . 橡胶纤维加筋膨胀土的剪切强度与强度预测模型[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2025, 55(5): 1644-1654.
[11] 杨兰, 王运, 邹勇军, 胡宝群, 李满根, 张安, 朱满怀. 基于机器学习的富硒土壤预测模型的构建与比较——以江西省信丰县油山地区为例[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2025, 55(5): 1629-1643.
[12] 王永洪, 徐泽强, 张明义, 张利杰, 韩勃, 梁作栋, 蒿雨露. 黏性土中不同直径静压桩贯入特性室内模型试验及颗粒流数值模拟[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2025, 55(5): 1619-1628.
[13] 宋腾蛟, 刘英, 王琰, 张淼.

基于多元线性回归的黏性土物理力学参数相关性:以长春市中心城区为例 [J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2025, 55(4): 1225-1239.

[14] 王锦博, 贺志毅, 王亚楠, 程诗雨, 刘明柱. 某污染场地土壤与地下水协同修复阈值[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2025, 55(4): 1288-1297.
[15] 郭敬民, 陈建波, 张章, 谭捷, 曲炳昌. 渤海湾C油田馆陶组Ⅲ段低电阻率油层成因机制[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2025, 55(3): 721-730.
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[1] 张世广, 柳成志, 卢双舫, 张雁, 吴高平, 刘秋宏. 高分辨率层序地层学在河、湖、三角洲复合沉积体系的应用--以朝阳沟油田扶余油层开发区块为例[J]. J4, 2009, 39(3): 361 -368 .
[2] 李碧乐,沈鑫,陈广俊,杨延乾,李永胜. 青海东昆仑阿斯哈金矿Ⅰ号脉成矿流体地球化学特征和矿床成因[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2012, 42(6): 1676 -1687 .
[3] 杨晓平,李仰春,柳 震, 汪 岩,王洪杰. 黑龙江东部鸡西盆地构造层序划分与盆地动力学演化[J]. J4, 2005, 35(05): 616 -621 .
[4] 李发文, 冯平, 张超. 天津北三河地区垂向耦合产流模型及应用[J]. J4, 2011, 41(2): 459 -464 .
[5] 王立军,刘国才,黄继国,李跃迁,丛颖,沈照理,赵晓波. 接触氧化技术在公园景观水体功能恢复中的运用试验研究[J]. J4, 2006, 36(03): 458 -461 .
[6] 雷如雄,吴昌志,屈迅,顾连兴,陈刚,吾尔娜,孙洪涛,刘国宁. 中天山天湖东铁钼矿含矿片麻状花岗岩年代学、地球化学和锆石Hf同位素-对于中天山早古生代构造演化的启示[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2014, 44(5): 1540 -1552 .
[7] 初凤友,胡大千,姚杰. 中太平洋YJB海山富钴结核矿物组成与元素地球化学[J]. J4, 2007, 37(1): 8 -0014 .
[8] 周燕,郑培玺,王铁夫,张延洁. 招平断裂带上盘金矿床氢氧同位素地质特征[J]. J4, 2007, 37(4): 668 -0671 .
[9] 唐华风,王璞珺,姜传金,刘杰,张庆晨,冯有良. 松辽盆地火山岩相地震特征及其与控陷断裂的关系[J]. J4, 2007, 37(1): 73 -0078 .
[10] 范晓敏,李舟波. 裂缝性碳酸盐岩储层声波时差曲线的波动和增幅分析[J]. J4, 2007, 37(1): 168 -0173 .