多源数据融合技术及其在地质矿产调查中应用

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[摘要]本文主要针对在地质矿产中调查的特点，对多源数据的融合技术中基本的概念与方法进行了介绍，同时，归纳总结了此类技术在地质矿产的调查中工作的流程、实施的步骤和应注意的事项，分析了多源数据的融合技术应用于地质矿产调查中的意义。

[关键字]多源数据融合技术 地质矿产调查 应用

[中图分类号] TE132 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-2-91-1

0引言

作为一项综合性、公益性、基础性很强的基础地学中的工作，地质矿产的调查是在地学领域中对地面数据进行收集的一种主要方法。而全面系统的对野外第一手的资料进行取准、取全是开展地质矿产的调查和填图工作中最首要与基础的任务。随着地质矿产调查技术不断的提高，信息的种类与来源也越来越广泛。在实际的信息应用中，由于单一信息源所给出的信息常常是较为片面的，所以将数据融合的技术应用于处理多源数据的工作当中，不仅可以让不同的地质调查手段进行优势的互补，有效的对数据中不确定的信息因素进行消除，提高调查结果的准确程度，而且还可以使各组成部分融合得出信息更充分的结果，让各项技术在地质矿产的调查过程中发挥出其综合的实力。

1数据融合的概念

数据的融合主要是指通过一定的技术方法与手段，把从研究对象中所收集到的全部信息在时空的体系内统一进行综合的评价。换言之，也就是指以不同的侧面为基础，通过各种手段所获取的信息，都可以看作是统一的不同表征。使用数据融合技术目的在于接受不同数据源中的优点，并从其内部获得更为充分的信息。对于地质矿产的调查而言，多源数据的融合技术主要是指非遥感和多源遥感的数据融合与多源遥感本身的数据融合。

2多源数据的融合技术在地质矿产调查工作中的应用

对于地质矿产的调查工作而言，使用多源数据的融合技术其目的在于利用融合了的图像对区域内的地质矿产进行综合的解译分析，提取该区域调查工作中所需的矿产、岩浆岩、地层、构造等有效信息，从而为指导区域的调查工作开展提供依据。其主要工作流程可以分为以下4个步骤。

2.1数据的选择

在对地质矿产的调查工作中所收集到的多源数据进行融合是，对数据的对象进行合理的选择时开展数据融合工作的首要程序，其对象选择的好坏会直接对能否满足实际的应用需求与多源数据的融合处理效果产生影响。所以，在实际操作中，应按照具体的目的和用途来对非遥感与遥感数据进行合理选择。

2. 2数据的预处理

数据的预处理环节，是对多源数据进行融合前的必要环节，所有的预处理工作都应该将数据间的互相沟通作为目标。在实际操作中，其主要工作是将地球化学、地质、遥感和地球物理等不同类型的图件与数据作出包括属性的分离归纳、数据的标准化、不同来源图件中地理的配准、遥感影像的几何校准、栅格图的矢量化等预处理，然后再将图件转换为统一格式加以保存，从而保证不同种类的数据可以在相同的工作平台中进行融合。

另外，在此环节的工作中有时还需要根据研究目标的差别针对不同类型中空间的数据做出图像增强与图像化的处理。例如，对物探的数据做出专业化延拓、极化、垂向的二次导数、匹配滤波等数值的处理并形成图像，从而提取出目标体中具有不同特点的信息结构。

2.3数据的融合

数据的融合工作可以分为多源遥感的数据融合与非遥感和多源遥感的数据融合等两个类型。

2.3.1多源遥感的数据融合

对多源遥感的数据进行融合的目的主要在于通过使用图像的处理技术，对多传感器、多时相、多波段、多分辨率、多平台的遥感影像做出综合的处理，以达到卫星图像实际应用效果的强化。其主要的融合内容包括遥感数据不同分辨率的融合、多光谱中不同数据的融合与雷达数据和多光谱的遥感数据的融合等。

就目前而言，多源遥感的数据融合主要通过基于决策级、基于特征级、基于像素级等三种融合方式完成。在实际的地质矿产的调查工作中，应按照具体的目的对融合方式进行选择。例如，对矿化的蚀变信息进行提取是，基于像素级的融合方法、Crosta 技术和比值融合法等手段都可以对其多源遥感的数据进行融合。

需要注意的是，每种方法都尤其各自的长处与短处，在应用的过程中切忌拘泥于理论的束缚，要按照具体的情况对原有方法进行合理、灵活的改动，以满足实际的需要，同时对结果还要从多种处理图像方式的角度进行综合，以降低结果的误差率。

2.3.2非遥感和多源遥感的数据融合

在地质矿产的调查工作中，其全部的信息主要是指地球化学、地质、地球物理等非遥感的信息与遥感的信息。其中，遥感的信息拥有色彩鲜艳、综合信息丰富、直观性强、视域广与光谱信息高等特征，对地面中地形地貌、水系分布、地质特征、岩石等情况可以直接进行提取，对具体的目标具有指示的能力，而非遥感的新新则可当作传感器的一种数据源。将上述两者通过某些技术的方法进行融合，不仅可以丰富信息的来源，而且对信息的准确性也有一定的保证作用。

2.4融合结果的综合分析

由于多源数据的融合方式具有多样性，且同一融合方式在对不同图像进行融合是效果具有多变性，所以对最终多源数据的融合结果做出综合性分析就显得尤为必要。在实际的操作中，必须以地质认识和图像处理为基础，结合实测的地质剖面和野外踏勘，以已知到未知作为原则，对融合的结果给出正确、客观的分析与评价，让多源数据的融合技术能够在地质矿产的调查工作汇总能够充分发挥其作用，并最终建立起研究区域内不同地质的模型。

3结语

随着计算机水平和空间信息科学的提高与发展，通过多源数据的融合技术类对地质矿产的调查工作中所存在的海量数据进行处理，不仅能够使数据中不确定的信息因素得到消除，而且还能使对环境或目标表示结果、描述与解释分析的准确性得到提高，从而获取更为丰富的融合结果。

参考文献

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