收藏本站
《中南大学》 2009年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于网格和智能算法的遥感岩性分类方法研究

曾联明  
【摘要】: 在遥感岩性分类的过程中,海量的遥感数据和面向应用的快速处理需求,需要强大的计算资源支持。而当研究区域从实验点增大到区域性范围时,现有的普通单机计算能力已远达不到时效性的需求。 当前根据谱带强度的统计特征进行岩性分类的算法,在形成分类算子时需要对波段进行统计,而波段数的增加必然导致算法处理速度变慢。该缺陷决定了其应用范围常限于多光谱遥感,在高光谱中很难推广使用。而基于波型特征的岩性分类算法,在分类时也同样遇到因计算速度变慢而导致处理效率低的问题。 如何解决因海量数据或算法本身而导致的此类问题,目前大部分的研究都集中在算法的优化上,而鲜有对高性能计算优化方法进行研究。本论文的着眼点和出发点在于:同时在算法和高性能计算两个方面对遥感岩性分类进行性能优化研究,并最终提出一种新的基于服务的网格遥感岩性分类模式。论文的主要贡献如下: (1)针对大区域遥感岩性分类计算量大、处理时间长、效率低的问题,提出了基于网格环境的遥感岩性分类应用模型。该模型支持分布式并行运算和集成,支持面向服务的模式以响应用户应用需求,支持按步骤、按过程和按数据三种方式对分类过程中的密集型计算进行分解部署。该模型的提出,在计算性能的层面,弥补了岩性分类过程中对海量数据处理计算能力的不足,并能满足各个应用层面对计算性能的高要求。 (2)针对传统统计学的遥感岩性分类方法在样本有限的情况下难以取得理想分类精度的问题,提出了基于感兴趣区域的SVM岩性分类方法。该方法以二叉树的SVM分类算法为基础,通过参照已有区域地质资料,分别选取感兴趣区域一定数量的具有普遍性、代表性的不同类型岩石样本,再以各类样本在对应波段的波谱反射率生成各岩石类别的参考训练样本,进行训练和分类。该分类方法的应用消除了因样本不足对分类精度的影响。 (3)针对SVM分类过程中,处理大规模训练样本集遇到的因样本维度高、消耗大量内存导致分类效率低下的问题,提出了基于PSO算法对训练样本集进行缩减的策略。该策略以k-折交叉验证作为算法的适应度评价机制。此策略的提出和应用,得到了训练样本中有效支持向量的最小化组合,提高了训练和分类速度,在算法的层面弥补了处理大规模数据对计算性能的高要求。 (4)针对传统岩性分类方法其分类结果,过分依赖训练样本及因人为失误或偏差导致分类实效下降的问题,提出了网格环境下基于多种群协同进化粒子群算法的岩性分类模型。该模型以光谱相似尺度方法构建分类规则,种群的多样性依托于网格环境,将计算分布并行处理。这种分类方法的提出是统计学分类方法的有效补充,提高了效率,降低了人为因素对分类质量的影响。 (5)针对目前大量PC资源被闲置、已有历史遥感地质数据和岩性分类相关资料没有实现充分共享,导致资源浪费和重复建设的现状,提出了面向服务的分布式并行网格岩性分类框架,并对网格服务进行了语义层次的扩展和改进。该框架的提出实现了对闲散资源的有效利用,扩展后的网格服务更有利于被网格用户发现和使用。 在研究的过程中,针对上述各种算法和模型在青海阿尔金成矿带的三个研究区域(采石场、阿卡腾能山和小赛什腾)进行了遥感数据预处理、样本缩减、岩性分类等应用及大量的实验验证,并给出了该研究区域遥感岩性分类自动解译图和综合解译图。实验结果表明,本文所提出的基于网格和智能算法的遥感岩性分类方法,节约了大量处理时间,提高了处理效率和分类准确度,优化了岩性分类性能,为实现更大区域岩性分类的并行处理和资源共享奠定了理论和实践的基础。
【学位授予单位】:中南大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:P627

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王钦军;蔺启忠;;包尔图地区Aster遥感岩性提取[J];地理与地理信息科学;2006年02期
2 张振飞,胡光道,杨明国;基于进化策略的CHC遗传算法及岩性波谱识别[J];地球科学;2003年03期
3 张睿;马建文;;支持向量机在遥感数据分类中的应用新进展[J];地球科学进展;2009年05期
4 刘鹏,艾未华;网格应用发展现状与分析[J];信息技术与标准化;2005年09期
5 虢顺民,向宏发;阿尔金构造系渐新世—中新世以来断裂左旋位错时空分布规律研究[J];地震地质;1998年01期
6 卢新卫,胡明星;锡矿山硅化灰岩识别的人工神经网络模型[J];地质与勘探;1999年06期
7 甘甫平,王润生,江思宏,张宗贵,郭小方,王青华;基于完全谱形特征的成像光谱遥感岩矿识别技术及其应用[J];地质科学;2000年03期
8 马超飞,马建文,韩秀珍,孟宪刚,王建平;应用多源数据提取高植被覆盖地区岩性信息——以湖南黔阳地区为例[J];地质科学;2002年03期
9 周勇,潘裕生;茫崖-肃北段阿尔金断裂右旋走滑运动的确定[J];地质科学;1998年01期
10 郭召杰,张志诚;阿尔金盆地群构造类型与演化[J];地质论评;1998年04期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨绪兵,韩自存;ε不敏感的核Adaline算法及其在图像去噪中的应用[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2003年04期
2 陶秀凤,唐诗忠,周鸣争;基于支持向量机的软测量模型及应用[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2004年02期
3 王大伟;岳颖;宋领;;基于TM/ETM+影像的新乡县土地利用演变研究[J];安徽农学通报(上半月刊);2012年07期
4 梁俊;周武;陈川;董玉森;;基于滑动窗口法的遥感图像纹理统计信息提取研究[J];安徽农业科学;2008年15期
5 许高程;张文君;王卫红;;支持向量机技术在遥感影像滑坡体提取中的应用[J];安徽农业科学;2009年06期
6 刘延明;陆克芬;方崇;;基于投影寻踪和粒子群优化算法的南宁市内河水质综合评价研究[J];安徽农业科学;2009年26期
7 王丽;邱新法;王培法;;基于影像TM光谱知识的沙化土地信息提取[J];安徽农业科学;2009年28期
8 郭立萍;唐家奎;米素娟;张成雯;赵理君;;基于支持向量机遥感图像融合分类方法研究进展[J];安徽农业科学;2010年17期
9 杜子涛;颜树强;杨小明;王德军;任海峰;;基于TM影像的内蒙古奈曼旗土地利用/覆被变化分析[J];安徽农业科学;2011年21期
10 冯学军;;最小二乘支持向量机的研究与应用[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2009年01期
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 朱红宁;史绍伟;张斌;;一种组合服务的个性化QoS模型[J];东北大学学报(自然科学版);2009年09期
2 温翔;;《铁路客运大客户服务管理系统》的设计与实现[J];电脑编程技巧与维护;2012年22期
3 曹利培;刘静;缪淮扣;;基于图的Web服务组合优化的研究[J];计算机科学;2007年02期
4 孔维梁;刘清堂;杨宗凯;谈国新;何婷婷;;基于二维QoS模型的Web服务组合[J];计算机科学;2008年11期
5 孙素云;;基于UDDI扩展的Web服务QoS模型[J];计算机工程;2008年14期
6 胡珀;娄渊胜;;改进粒子群优化算法在服务组合中的应用[J];计算机工程;2011年17期
7 贾宗星;董丽丽;;基于Web Services单点登录系统的设计与实现[J];计算机时代;2006年09期
8 代钰;杨雷;张斌;高岩;;支持组合服务选取的QoS模型及优化求解[J];计算机学报;2006年07期
9 夏亚梅;程渤;陈俊亮;孟祥武;刘栋;;基于改进蚁群算法的服务组合优化[J];计算机学报;2012年02期
10 毛一梅;乐嘉锦;;基于遗传算法的Web服务组合优化[J];计算机应用与软件;2008年11期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 肖扬,杜锡钰;时变离散系统的渐进稳定性检验定理及算法[J];北方交通大学学报;1998年06期
2 毛士艺,赵巍;多传感器图像融合技术综述[J];北京航空航天大学学报;2002年05期
3 焦润海,李元诚,侯京彪;基于视觉模型和图像特征的遥感图像压缩[J];北京航空航天大学学报;2005年02期
4 马晓轩,怀进鹏,王芝虎;基于UDDI的应用服务注册中心的设计与实现[J];北京航空航天大学学报;2005年09期
5 黄林日,姜建军;溜河地区金矿找矿的遥感信息提取及研究[J];吉林大学学报(地球科学版);2002年04期
6 吐热尼古丽;张晓帆;;基于人工神经网络的遥感图像分类研究[J];长春师范学院学报;2006年02期
7 刘铁男,冯兆冰;基于和声搜索的自适应滤波算法[J];吉林大学学报(信息科学版);2004年04期
8 蔡学林,魏显贵,刘援朝;阿尔金山走滑断裂构造样式[J];成都地质学院学报;1992年01期
9 贾永红;人工神经网络在多源遥感影像分类中的应用[J];测绘通报;2000年07期
10 杜培军;林卉;孙敦新;;基于支持向量机的高光谱遥感分类进展[J];测绘通报;2006年12期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 崔俊;陈登钱;蒋文春;姚熙海;郑永仙;;柴达木盆地乌南油田N_2~1储层微观特征分析[J];青海石油;2009年03期
2 陈登钱;蒋文春;崔俊;姚熙海;郑永仙;;柴达木盆地乌南油田N_2~1储层微观特征分析[J];青海石油;2010年02期
3 刘海江;柴慧霞;程维明;钟德才;周成虎;;基于遥感的中国北方风沙地貌类型分析[J];地理研究;2008年01期
4 刘云田,杨少勇;柴达木盆地北缘侏罗系砂岩孔隙发育特征[J];石油与天然气地质;2001年03期
5 王兴;张强;郭铌;蔡迪花;张杰;陈乾;汤懋苍;;祁连山区冬半年积雪分布及变化的遥感研究[J];高原气象;2010年02期
6 曾融生;阚荣举;何傳大;;柴达木盆地的低頻地震工作[J];科学通报;1960年10期
7 曾融生;阚荣举;何传大;李彭年;;柴达木盆地低频地震探测结晶基底的工作方法[J];地球物理学报;1960年02期
8 高学忠;;柴达木盆地西北部地下水水化学[J];西北地质;1981年02期
9 周光第;;柴达木盆地城墙沟组的定义、时代及其分布[J];西北地质;1986年02期
10 黄汉纯;周显强;王长利;;柴达木盆地构造演化与石油富集规律[J];地质论评;1989年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 金之均;张明利;汤良杰;万天丰;李京昌;张兵山;;柴达木盆地中一新生代构造演化[A];第四届全国青年地质工作者学术讨论会论文集[C];1999年
2 陈述彭;陈秋晓;;网格地图与网格计算[A];地图学与GIS学术讨论会论文集[C];2002年
3 刘恩宝;;柴达木盆地水资源开发利用研究[A];青海资源环境与发展研讨会论文集[C];1995年
4 青亥;;西部大开发中柴达木盆地的环境问题[A];海西工业化城镇化产业化发展问题研讨会专刊[C];2002年
5 张业成;胡景江;刘春凤;;柴达木盆地现今地温特征的初步分析[A];中国地质科学院562综合大队文集(6)[C];1987年
6 寿建峰;邵文斌;陈子炓;沈安江;;柴达木盆地柴西地区第三系藻灰(云)岩的岩石类型与分布特征[A];2002低渗透油气储层研讨会论文摘要集[C];2002年
7 赵俊猛;张先康;段永红;刘宏兵;裴顺平;;青藏高原北缘基底结构的差异[A];中国地球物理学会第二十四届年会论文集[C];2008年
8 吴因业;靳久强;江波;郭彬程;;柴达木盆地柴西区块第三系E_3~1沉积储层特征研究[A];2002低渗透油气储层研讨会论文摘要集[C];2002年
9 李德仁;朱欣焰;龚健雅;;从数字地图到空间信息网格——空间信息多级网格理论思考[A];中国地理信息系统协会第三次代表大会暨第七届年会论文集[C];2003年
10 李珍香;;谈网格计算技术[A];第11届全国计算机在现代科学技术领域应用学术会议论文集[C];2003年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 许泳;“数字下仓”下乡[N];计算机世界;2009年
2 西安 赵德君;遥感(RS)在农业上的应用(二)[N];电子报;2009年
3 张红平 李登科;陕西遥感中心与校所合作进展快[N];中国气象报;2003年
4 本报记者 孙定;IBM眼中的网格计算与存储[N];计算机世界;2003年
5 成都 罗炯;遥感(RS)在农业上的应用(完)[N];电子报;2009年
6 黄幸媛;气科院加强遥感领域局校合作[N];中国气象报;2003年
7 本报记者 许泳;无人机遥感服务谋求商业运作[N];计算机世界;2009年
8 林浩;我国拟在南极建遥感卫星接收站[N];中国知识产权报;2009年
9 记者 冀卫平;省遥感中心跻身全国一流[N];山西日报;2001年
10 ;IT巨头抢滩网格计算[N];中国经营报;2002年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 曾联明;基于网格和智能算法的遥感岩性分类方法研究[D];中南大学;2009年
2 夏国清;柴达木盆地西南缘新生代构造隆升的沉积记录[D];成都理工大学;2012年
3 王之杰;冬小麦冠层氮素分布与品质遥感的研究[D];中国农业大学;2004年
4 周月敏;面向小流域管理的水土保持遥感监测方法研究[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2005年
5 郭佩芳;地波雷达遥感资料的反演及应用研究[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2006年
6 段汕;形态学及其在遥感影像处理中的应用研究[D];武汉大学;2004年
7 张金恒;光谱遥感诊断水稻氮素营养机理与方法研究[D];浙江大学;2004年
8 杨丽萍;基于遥感与DEM的“吉兰泰—河套”古大湖重建研究[D];兰州大学;2008年
9 申辉;海洋内波的遥感与数值模拟研究[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2005年
10 岳文泽;基于遥感影像的城市景观格局及其热环境效应研究[D];华东师范大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 唐云凤;柴达木盆地东北缘新生代砂岩成分分析与构造隆升事件关系研究[D];成都理工大学;2011年
2 胡平香;出露潮滩土壤含水量探测遥感方法初探[D];南京师范大学;2005年
3 王犇;CGSP网格服务自动化测试技术研究与实现[D];西北工业大学;2006年
4 张靖;网格环境下任务调度机制的研究与仿真[D];西北大学;2006年
5 李玲玲;基于网格计算环境的远程教育应用研究[D];东北师范大学;2006年
6 王芃;柴达木盆地北缘新生代构造特征与构造演化[D];吉林大学;2010年
7 樊莎;网格计算启发式任务调度算法的研究及在GridSim中的仿真[D];西北大学;2010年
8 毕艳;3S技术支持下云南热带地区疟疾流行态势的研究[D];云南师范大学;2005年
9 宋晓宇;基于GIS和遥感的城市震害损失评估系统的开发和初步应用[D];新疆大学;2002年
10 王维;基于遥感、GIS技术的青岛生态功能区划研究[D];河北师范大学;2003年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026