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基于加权多矩融合特征的矿物影像智能识别算法研究
1
作者
汪金花
刘巍
+2 位作者
李孟倩
戴佳乐
韩秀丽
《金属矿山》
CAS
北大核心
2024年第1期165-173,共9页
随着数字识别技术在镜下影像分析的广泛应用,镜下物质类型的智能识别成为了一个微观分析的基础问题。镜下影像自动识别不仅能有效节约人工成本,还能提高识别效率。针对镜下矿物智能识别精度低的问题,以镜下影像的颜色矩、纹理矩以及形态...
随着数字识别技术在镜下影像分析的广泛应用,镜下物质类型的智能识别成为了一个微观分析的基础问题。镜下影像自动识别不仅能有效节约人工成本,还能提高识别效率。针对镜下矿物智能识别精度低的问题,以镜下影像的颜色矩、纹理矩以及形态RSTC矩3类指标为识别特征,以指标熵权和变异系数权为识别初始权,构建了一种多矩融合机器学习智能识别模型。选取磁铁矿、云母、方解石、黄铜等的影像集为第一类样本,以烧结矿中的玻璃相、铁酸钙等影像作为第二类样本,提取样本颜色矩、纹理矩和形状RSTC矩的特征,量化分析了特征在影像识别中的贡献率,开展了多矩融合机器学习智能识别试验。结果表明:不同类型特征指标对影像识别过程贡献率有明显差异,多矩融合机器学习智能识别模型具有较好的识别率和鲁棒性,能够明显提高影像识别精度,指标熵权和变异系数权为初始权能够明显促进算法快速收敛,减少识别时间,该研究为矿石镜下影像识别提供了新的方法。
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关键词
矿物影像
多矩融合特征
智能识别
综合定权
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职称材料
基于Landsat8遥感影像的机器学习分类方法比较及生态评价——以黄骅市为例
2
作者
李泽钊
吴梓敬
+1 位作者
王雨生
谷海红
《南方农机》
2024年第14期40-43,共4页
【目的】准确地提取影像特征并进行分类,为开展区域生态评价和土地利用规划工作提供依据。【方法】以河北省黄骅市为研究区,以Landsat8 OLI遥感影像为数据源,基于最大似然、神经网络、支持向量机三种分类方法,对比典型样地各地物可分离...
【目的】准确地提取影像特征并进行分类,为开展区域生态评价和土地利用规划工作提供依据。【方法】以河北省黄骅市为研究区,以Landsat8 OLI遥感影像为数据源,基于最大似然、神经网络、支持向量机三种分类方法,对比典型样地各地物可分离度、分类精度差异、各算法分类混淆矩阵及分类结果差异,并根据分类结果对黄骅市进行生态评价。【结果】1)支持向量机在三种不同机器学习方法中分类精度最高,其总体精度与Kappa系数分别达到0.892 562与0.862 1;2)分类结果经K-means聚类处理后可有效减少“椒盐现象”产生,经聚类后的分类影像中地物类型以耕地、人工表面及水体居多;3)黄骅市的生态环境指数为42~54,生态环境状况为一般。【结论】相较于最大似然分类方法与神经网络分类方法,支持向量机分类方法得到的结果更为准确,与实地调研的数据和分析结果更为接近,为区域土地规划和生态环境管理提供了理论参考。
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关键词
Landsat8
OLI
机器学习
分类精度
K-MEANS聚类
生态评价
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职称材料
基于遥感信息的矿区生态扰动监测研究——以迁安市为例
被引量:
17
3
作者
成少平
谷海红
+3 位作者
宋文
艾艳君
张义璇
卢赛
《金属矿山》
CAS
北大核心
2021年第5期182-189,共8页
矿产资源开发会引发一系列环境问题,制约了矿区城市的可持续发展,矿区生态环境扰动监测已成为矿区城市生态文明建设的重要组成部分。为研究矿区活动及矿区生态修复对我国典型矿产资源型城市——迁安市生态环境的影响,利用2000—2018年La...
矿产资源开发会引发一系列环境问题,制约了矿区城市的可持续发展,矿区生态环境扰动监测已成为矿区城市生态文明建设的重要组成部分。为研究矿区活动及矿区生态修复对我国典型矿产资源型城市——迁安市生态环境的影响,利用2000—2018年Landsat系列遥感数据对该市矿区生态扰动进行了监测研究。利用随机森林(Random Forest,RF)算法对迁安市2000—2018年间矿区演变进行了提取研究,并构建了遥感生态指数(Remote Sensing Ecological Index,RSEI)定量分析研究区生态环境质量及变化特征。研究表明:2000—2018年间,迁安市矿区范围变化明显,矿区总面积明显变少,且有修复效果优良的矿区;该市生态环境质量整体呈现波动下降趋势,其变化与矿区活动及矿区生态修复具有较强的相关性。结合RSEI时空分布与矿区生态修复活动,迁安市生态环境变化可分为两个阶段:(1)2000—2008年间,生态环境质量主要由优、良向中、差转变,生态环境质量改善和恶化面积占比分别为20.18%和34.31%;(2)2008—2018年间,生态环境质量整体上升,生态质量改善面积占比达到43.11%,且变化具有明显的区域性。2000—2018年,迁安市生态环境经历了先恶化、后逐步恢复的过程,表明该市在实行功能分区、健全矿产资源规划和矿区分区治理政策后,生态环境得到改善,生态修复效果显著,为矿区城市环境治理和生态文明建设提供了参考。
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关键词
生态修复
矿区生态扰动
遥感生态指数
环境质量
主成分分析
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职称材料
重金属污染土壤植物修复效果评价方法——高光谱遥感
被引量:
11
4
作者
迟晓杰
谷海红
+2 位作者
李富平
艾艳君
袁雪涛
《金属矿山》
CAS
北大核心
2019年第1期16-23,共8页
重金属污染土壤修复是当今全球生态修复中面临的一项难题。植物修复因其成本低、环保等优点在重金属污染土壤治理中展现出良好的应用前景。高光谱遥感技术可以高效、无损、实时地获取植物的生理生化参数信息,可为评价植物修复效果提供...
重金属污染土壤修复是当今全球生态修复中面临的一项难题。植物修复因其成本低、环保等优点在重金属污染土壤治理中展现出良好的应用前景。高光谱遥感技术可以高效、无损、实时地获取植物的生理生化参数信息,可为评价植物修复效果提供技术支撑。阐述了高光谱遥感技术在重金属污染土壤植物修复中的应用进展,探讨了高光谱遥感反演植被理化参数含量的估算模型,并对基于微分光谱、基于"三边"参数、基于植被指数等估算模型进行了分析比较,为有效评价矿区植物修复效果提供参考。
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关键词
高光谱遥感
植物修复
重金属污染
土壤修复反演
估算模型
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职称材料
堆肥污泥辅助金矿尾矿适生植物筛选的初步研究
被引量:
3
5
作者
郭可欢
艾艳君
+5 位作者
常晓囡
谢雯倩
卢赛
于浩然
李富平
谷海红
《生态与农村环境学报》
CAS
CSCD
北大核心
2018年第2期184-192,共9页
适生植物筛选是尾矿植物修复过程中的关键环节。采用豆科、禾本科与观赏类(景天科和鸭跖草科)共11种植物作为某金矿尾矿适生植物的筛选对象,研究在表层施加堆肥污泥辅助植物定植的情况下,不同植物在金矿尾矿中的生长情况及尾矿中速效养...
适生植物筛选是尾矿植物修复过程中的关键环节。采用豆科、禾本科与观赏类(景天科和鸭跖草科)共11种植物作为某金矿尾矿适生植物的筛选对象,研究在表层施加堆肥污泥辅助植物定植的情况下,不同植物在金矿尾矿中的生长情况及尾矿中速效养分的变化情况。结果表明,沙打旺(Astragalus adsurgens)、黑麦草(Lollum multiflorum)、高羊茅(Festuca arundinacea)及八宝景天(Sedum spectabile)具有较高的出苗率和存活率,长势良好,生物量大,可作为供试金矿尾矿的优势修复植物。研究还发现施加堆肥污泥可促进植物生长,增加植物的生物量及尾矿中速效养分,但对植物出苗率有不同程度的抑制作用。综合分析表明,施加w=10%的堆肥污泥可起到有效辅助植物定植的作用,但重金属的潜在淋溶及生态风险还值得深入研究。
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关键词
金矿尾矿
植物筛选
堆肥污泥
生长指标
尾矿养分
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职称材料
题名
基于加权多矩融合特征的矿物影像智能识别算法研究
1
作者
汪金花
刘巍
李孟倩
戴佳乐
韩秀丽
机构
华北理工大学
矿业
工程
学院
河北省矿业工程开发与安全技术重点实验室
出处
《金属矿山》
CAS
北大核心
2024年第1期165-173,共9页
基金
国家自然科学基金面上项目(编号:51774140)
河北省自然科学基金项目(编号:E2021209147)
+1 种基金
河北省高等学校科学技术研究重点项目(编号:ZD2021082)
科技基础研究项目(编号:JQN2020037)。
文摘
随着数字识别技术在镜下影像分析的广泛应用,镜下物质类型的智能识别成为了一个微观分析的基础问题。镜下影像自动识别不仅能有效节约人工成本,还能提高识别效率。针对镜下矿物智能识别精度低的问题,以镜下影像的颜色矩、纹理矩以及形态RSTC矩3类指标为识别特征,以指标熵权和变异系数权为识别初始权,构建了一种多矩融合机器学习智能识别模型。选取磁铁矿、云母、方解石、黄铜等的影像集为第一类样本,以烧结矿中的玻璃相、铁酸钙等影像作为第二类样本,提取样本颜色矩、纹理矩和形状RSTC矩的特征,量化分析了特征在影像识别中的贡献率,开展了多矩融合机器学习智能识别试验。结果表明:不同类型特征指标对影像识别过程贡献率有明显差异,多矩融合机器学习智能识别模型具有较好的识别率和鲁棒性,能够明显提高影像识别精度,指标熵权和变异系数权为初始权能够明显促进算法快速收敛,减少识别时间,该研究为矿石镜下影像识别提供了新的方法。
关键词
矿物影像
多矩融合特征
智能识别
综合定权
Keywords
mineral image
multi-moment fusion feature
intelligent identification
comprehensive weighting
分类号
TD67 [矿业工程—矿山机电]
P575 [天文地球—矿物学]
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职称材料
题名
基于Landsat8遥感影像的机器学习分类方法比较及生态评价——以黄骅市为例
2
作者
李泽钊
吴梓敬
王雨生
谷海红
机构
华北理工大学
矿业
工程
学院
河北省矿业工程开发与安全技术重点实验室
唐山市资源与环境遥感
重点
实验室
河北省
矿区生态修复产业
技术
研究院
出处
《南方农机》
2024年第14期40-43,共4页
基金
唐山市重点实验室项目“高光谱遥感监测矿区生态修复效果研究及评价系统构建”(19150247E)
河北省高端钢铁冶金联合基金项目“球囊霉素相关土壤蛋白协同紫花苜蓿修复钒钛磁铁尾矿作用机制研究”(E2021209152)。
文摘
【目的】准确地提取影像特征并进行分类,为开展区域生态评价和土地利用规划工作提供依据。【方法】以河北省黄骅市为研究区,以Landsat8 OLI遥感影像为数据源,基于最大似然、神经网络、支持向量机三种分类方法,对比典型样地各地物可分离度、分类精度差异、各算法分类混淆矩阵及分类结果差异,并根据分类结果对黄骅市进行生态评价。【结果】1)支持向量机在三种不同机器学习方法中分类精度最高,其总体精度与Kappa系数分别达到0.892 562与0.862 1;2)分类结果经K-means聚类处理后可有效减少“椒盐现象”产生,经聚类后的分类影像中地物类型以耕地、人工表面及水体居多;3)黄骅市的生态环境指数为42~54,生态环境状况为一般。【结论】相较于最大似然分类方法与神经网络分类方法,支持向量机分类方法得到的结果更为准确,与实地调研的数据和分析结果更为接近,为区域土地规划和生态环境管理提供了理论参考。
关键词
Landsat8
OLI
机器学习
分类精度
K-MEANS聚类
生态评价
分类号
TP751 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
TP181 [自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
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职称材料
题名
基于遥感信息的矿区生态扰动监测研究——以迁安市为例
被引量:
17
3
作者
成少平
谷海红
宋文
艾艳君
张义璇
卢赛
机构
华北理工大学
矿业
工程
学院
河北省矿业工程开发与安全技术重点实验室
唐山市资源与环境遥感
重点
实验室
河北省
矿区生态修复产业
技术
研究院
出处
《金属矿山》
CAS
北大核心
2021年第5期182-189,共8页
基金
河北省自然科学基金项目(编号:E2015209300)
河北省高等学校青年拔尖人才计划项目(编号:BJ2014029)
+3 种基金
河北省引进留学人员资助项目(编号:CL201633)
唐山市科技研发计划重点项目(编号:19150247E)
唐山市科技创新团队培养计划项目(编号:19130206C)
唐山市科技研发平台建设项目(编号:2020TS003b)。
文摘
矿产资源开发会引发一系列环境问题,制约了矿区城市的可持续发展,矿区生态环境扰动监测已成为矿区城市生态文明建设的重要组成部分。为研究矿区活动及矿区生态修复对我国典型矿产资源型城市——迁安市生态环境的影响,利用2000—2018年Landsat系列遥感数据对该市矿区生态扰动进行了监测研究。利用随机森林(Random Forest,RF)算法对迁安市2000—2018年间矿区演变进行了提取研究,并构建了遥感生态指数(Remote Sensing Ecological Index,RSEI)定量分析研究区生态环境质量及变化特征。研究表明:2000—2018年间,迁安市矿区范围变化明显,矿区总面积明显变少,且有修复效果优良的矿区;该市生态环境质量整体呈现波动下降趋势,其变化与矿区活动及矿区生态修复具有较强的相关性。结合RSEI时空分布与矿区生态修复活动,迁安市生态环境变化可分为两个阶段:(1)2000—2008年间,生态环境质量主要由优、良向中、差转变,生态环境质量改善和恶化面积占比分别为20.18%和34.31%;(2)2008—2018年间,生态环境质量整体上升,生态质量改善面积占比达到43.11%,且变化具有明显的区域性。2000—2018年,迁安市生态环境经历了先恶化、后逐步恢复的过程,表明该市在实行功能分区、健全矿产资源规划和矿区分区治理政策后,生态环境得到改善,生态修复效果显著,为矿区城市环境治理和生态文明建设提供了参考。
关键词
生态修复
矿区生态扰动
遥感生态指数
环境质量
主成分分析
Keywords
ecological restoration
ecological disturbance in mining area
remote sensing ecological index
environmental quality
principal component analysis
分类号
TD167 [矿业工程—矿山地质测量]
P237 [天文地球—摄影测量与遥感]
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职称材料
题名
重金属污染土壤植物修复效果评价方法——高光谱遥感
被引量:
11
4
作者
迟晓杰
谷海红
李富平
艾艳君
袁雪涛
机构
华北理工大学
矿业
工程
学院
河北省矿业工程开发与安全技术重点实验室
唐山市矿区生态修复产业
技术
研究院
出处
《金属矿山》
CAS
北大核心
2019年第1期16-23,共8页
基金
河北省自然科学基金项目(编号:E2015209300)
河北省教育厅项目(编号:BJ2014029)
河北省引进留学人员资助项目(编号:CL201633)
文摘
重金属污染土壤修复是当今全球生态修复中面临的一项难题。植物修复因其成本低、环保等优点在重金属污染土壤治理中展现出良好的应用前景。高光谱遥感技术可以高效、无损、实时地获取植物的生理生化参数信息,可为评价植物修复效果提供技术支撑。阐述了高光谱遥感技术在重金属污染土壤植物修复中的应用进展,探讨了高光谱遥感反演植被理化参数含量的估算模型,并对基于微分光谱、基于"三边"参数、基于植被指数等估算模型进行了分析比较,为有效评价矿区植物修复效果提供参考。
关键词
高光谱遥感
植物修复
重金属污染
土壤修复反演
估算模型
Keywords
Hyperspectral remote sensing
Phytoremediation
Heavy metal contaminated soil remediation
Inversion
Estimation model
分类号
X171.4 [环境科学与工程—环境科学]
X751 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
堆肥污泥辅助金矿尾矿适生植物筛选的初步研究
被引量:
3
5
作者
郭可欢
艾艳君
常晓囡
谢雯倩
卢赛
于浩然
李富平
谷海红
机构
华北理工大学
矿业
工程
学院
华北理工大学化学
工程
学院
华北理工大学建筑
工程
学院
河北省矿业工程开发与安全技术重点实验室
唐山市矿区生态修复产业
技术
研究院
出处
《生态与农村环境学报》
CAS
CSCD
北大核心
2018年第2期184-192,共9页
基金
河北省自然科学基金-钢铁联合基金项目(E2015209300)
河北省高等学校青年拔尖人才计划(BJ2014029)
+5 种基金
河北省引进留学人员资助项目(CL201633)
唐山市科技计划(14130235B)
华北理工大学研究生创新项目(2017B17)
大学生创新创业训练计划(X2016147
X2017136
X2017137)
文摘
适生植物筛选是尾矿植物修复过程中的关键环节。采用豆科、禾本科与观赏类(景天科和鸭跖草科)共11种植物作为某金矿尾矿适生植物的筛选对象,研究在表层施加堆肥污泥辅助植物定植的情况下,不同植物在金矿尾矿中的生长情况及尾矿中速效养分的变化情况。结果表明,沙打旺(Astragalus adsurgens)、黑麦草(Lollum multiflorum)、高羊茅(Festuca arundinacea)及八宝景天(Sedum spectabile)具有较高的出苗率和存活率,长势良好,生物量大,可作为供试金矿尾矿的优势修复植物。研究还发现施加堆肥污泥可促进植物生长,增加植物的生物量及尾矿中速效养分,但对植物出苗率有不同程度的抑制作用。综合分析表明,施加w=10%的堆肥污泥可起到有效辅助植物定植的作用,但重金属的潜在淋溶及生态风险还值得深入研究。
关键词
金矿尾矿
植物筛选
堆肥污泥
生长指标
尾矿养分
Keywords
gold tailings
plant screening
composted sewage sludge
plant growth indices
nutrients in tailings
分类号
X53 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于加权多矩融合特征的矿物影像智能识别算法研究
汪金花
刘巍
李孟倩
戴佳乐
韩秀丽
《金属矿山》
CAS
北大核心
2024
0
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职称材料
2
基于Landsat8遥感影像的机器学习分类方法比较及生态评价——以黄骅市为例
李泽钊
吴梓敬
王雨生
谷海红
《南方农机》
2024
0
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职称材料
3
基于遥感信息的矿区生态扰动监测研究——以迁安市为例
成少平
谷海红
宋文
艾艳君
张义璇
卢赛
《金属矿山》
CAS
北大核心
2021
17
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职称材料
4
重金属污染土壤植物修复效果评价方法——高光谱遥感
迟晓杰
谷海红
李富平
艾艳君
袁雪涛
《金属矿山》
CAS
北大核心
2019
11
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职称材料
5
堆肥污泥辅助金矿尾矿适生植物筛选的初步研究
郭可欢
艾艳君
常晓囡
谢雯倩
卢赛
于浩然
李富平
谷海红
《生态与农村环境学报》
CAS
CSCD
北大核心
2018
3
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职称材料
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