Resee矿山遥感监测系统变化向导模块在矿山变化信息提取中的应用.pdf

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1、地质学刊第38卷第3期doi：10．3969／j．issn．1674—3636．2014．03．470Resee矿山遥感监测系统变化向导模块在矿山变化信息提取中的应用周保辰1’2，陈建平1⋯，李珂1⋯，冯增文1·2(1．中国地质大学(北京)，北京100083；2．北京市国土资源信息开发研究重点实验室，北京100083)摘要：依靠自主研发的Resee矿山遥感自动监测系统中的变化向导模块可对矿区进行方法评价及变化图斑提取，辅助相关部门监视工作区存在的部分违规采矿行为，很好地实现对矿区采矿行为及影像的动态监测，

2、对矿山环境的变化进行有效的监督管理，大大提高了矿山监测的效率和准确性。关键词：遥感技术；Resee软件；自动监测；信息提取；河南信阳中图分类号：TP392文献标识码：A文章编号：1674—3636(2014)03—0470—040引言Resee矿山遥感自动监测信息系统软件是基于Windows7／WindowsNT上运行的多用户、多任务系统。软件具有直观的图形控制界面，整合了图像处理过程中经常用到的遥感影像预处理功能，并研发了最新的影像变化自动检测向导模块，该模块可对矿山的变化进行快速、准确、便捷的监测，以

3、便对矿山环境的变化进行有效的监督管理，大大提高了矿山监测的效率和准确性。1工作区概况选取自然地理特征和基础数据齐全的地区作为研究样本，本次研究将河南信阳作为目标研究区。1．1自然地理概况信阳位于淮河上游，地势南高北低，是岗川相间、形态多样的阶梯地貌。信阳地区已探明各类矿产49种．矿产地280多处。其中金属矿17种，非金属矿24种；有大型矿11处，中型矿31处。特别是非金属矿产资源丰富，开发前景广阔。上天梯非金属矿为亚洲第一大非金属矿，总储量7．3亿t。其中珍珠岩储量1．2亿t，占全国50％以上，膨润土5亿

4、t，沸石5600万t。此外，还有二氧化硅矿800万t，金红石矿100万t，锌矿100万t，钼矿6．5万t等。1．2数据收集本次研究收集到2011年、2012年2期河南信阳经过预处理的遥感影像，覆盖面积为529．3km2；2011年、2012年2期矿山开发占地信息矢量要素数据。为更加集中直观地显示矿山开发占地变化信息，截取以上天梯非金属矿区为中心的104．5km2的2期遥感影像作为研究区基准遥感数据。截取范围选取如图1所示，最终得到2期河南信阳地区研究区结果影像图(图2)。2研究方法Resee矿山遥感自动监

5、测系统中的变化向导模块集成了选择影像数据、执行方法评价、选择变化检测方法、确定变化阈值、变化图像滤波、变化图斑矢量化、结果导出7个环节流程(图3)，通过此流程的辅助实施，可以将疑似矿山变化图斑自动圈出，大大节省处理时间。收稿日期：2014-06-16；编辑：侯鹏飞基金项目：中国地质调查局项目“矿山遥感监测综合研究”(1212011120029)作者简介：周保辰(1988一)，男，硕士研究生，地球探测与信息技术专业，研究方向为Resee矿山遥感自动监测系统的研发和三维模型的构建，E．mail：baochen

6、l4879@163．eom第38卷周保辰等：Resee矿山遥感监测系统变化向导模块在矿山变化信息提取中的应用471图1河南信阳基准影像数据截取范围示意图图22011年(左)和2012年(右)研究区结果影像图选择影像数据选择变化检测方法确定变化阈值变化图像滤波变化图斑矢量化结果导出图3Resee矿山遥感自动监测系统变化向导模块框架2．1选择影像数据此环节需具备2期经影像前期预处理的范围、栅格分辨率、像素深度、像素值范围均相同，且经辐射校正的不同实相的遥感影像(Burtetal，1983)。2．2执行方法评价

7、由于矿山环境差异大，且地物信息复杂多样，如何选取适宜已知工作区的变化检测方法已成为提高检测精度的重点问题(甘甫平等，2004；陈继福等，2006；聂洪峰等，2007；尚红英等，2008；Bruzzoneetal，2000)。此环节通过交互参数设置，系统即会根据设定要求对选择的检测方法进行运算，运算结果包括经各方法检测的总图斑数、与研究区矿权缓冲区要素相交图斑数、相交图斑占总检测图斑的比率以及各方法归一化值排序列表。归一化值越大，说明此方法的适用性越强。2．3选择变化检测方法如果在检测方法未知的情况下，可选

8、择第二步中归一化值最高的方法作为最优选择，也可根据实际需要选择其他检测方法(李德仁，2003)。2．4确定变化阈值此环节以基于统计的阈值选取方法自然间断执行方法评价地质学刊2014年9月点法作为基础，只需设置取值范围A(大于、小于、两端)、差异总分类数M、满足条件的类数Ⅳ，3个参数即可实现阈值统计。例如，将经变化检测输出的单波段数据利用自然间断点法将其分为6类，取高值部分中的2类作为变化集中区域，则(A=大于，M=6，Ⅳ=2)