基于面向对象的稀土矿占地方式分类及应用研究.docx

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基于面向对象的稀土矿占地方式分类及应用研究
摘要
稀土矿作为我国重要的矿产和战略资源，随着近年来稀土矿山被大量开采，其储量逐渐减少，因此准确地反映稀土矿山开采状况迫在眉睫。将遥感技术应用于矿山监测方面具有无可比拟的优势，然而目前鲜有作者对稀土矿占地方式以及动态监测进行研究；面向对象方法在分类精度上具有一定优势，但确定地物的最佳分割尺度一直是有待进一步研究的问题。
本文以GF1以及ZY3卫星影像作为数据源，开展针对稀土矿占地方式的最优尺度定量分析，在此基础上运用面向对象规则分类方法进行分类研究，并将分类结果与支持向量机监督分类进行对比，选择最佳的方法。根据2015以及2018年分类结果，进行稀土矿遥感动态监测。主要结论如下：
构建了一种改进的确定地物最佳分割尺度的评价法：以均值标准差作为衡量异质性的指标，纹理信息熵作为衡量同质性指标，构建评价函数，采用变换曲线法结合目视分析获取稀土矿占地方式最优分割尺度，得到采场、选矿池、排土场、矿山建筑的最优分割尺度分别是：60、80、60、100。
结合稀土矿占地方式遥感影像特征，分析并提取光谱、形状和纹理特性。光谱特性：光谱反射率；形状特性：面积、延伸性和矩形相似性等；纹理特性：、熵、对比度和相关性等。采用隶属度函数进行分类研究，得到面向对象分类的最终精度88.89%，Kappa系数0.85。
采用支持向量机监督分类方法与面向对象规则分类进行对比，支持向量机监督分类精度81.42%，Kappa系数：0.75。通过两种方法分类结果图定性分析以及分类精度定量对比，得到面向对象规则分类精度更高，分类结果更好。
采用先分类后比较的方法进行稀土矿动态监测分析，得到2015-2018年研究区的稀土矿开采总面积减少10.98km2，主要在相关政策的影响下进行了恢复治理。根据动态监测结果，对研究区的稀土矿开采以及治理提出了相关建议。
关键词：稀土矿，占地方式，最优分割尺度，面向对象分类，动态监测

abstract
RareearthminesareimportantmineralsandstrategicresourcesinChina.Asrareearthmineshavebeenminedinlargequantitiesinrecentyears,thereservesgraduallydecrease，soitisurgenttoaccuratelyreflecttheminingstatusofrareearthmines.Theutilizationofremotesensingtechnologyinminedetectionhasunparalleledadvantages.However,fewauthorshavestudiedthelandoccupationmethodanddynamicmonitoringofrareearthmines.Theobject-orientedmethodhasalargeexcellencesinresults,butdeterminingtheoptimalsegmentationscaleoffeatureshasalwaysbeenaproblemtobefurtherstudied.
Inthispaper,theGF1andZY3satelliteimagesareusedasdatasourcestocarryoutquantitativeanalysisoftheoptimalscaleforthelandoccupationmethodofrareearthmines.Onthisbasis,theobject-orientedruleclassificationmethodisutilizedforclassificationresearch,andtheclassificationresultsaresupportedwithsupportvectormachinesupervisionCompareandchoosethebestclassificationmethod.Accordingtotheclassificationresultsin2015and2018,remotesensingdynamicmonitoringofrareearthmineswascarriedout.Themainconclusions:
(1)Animprovedoptimalsegmentationscaleevaluationmethodisproposed:themeanstandarddeviationisusedasanindextogaugeheterogeneity