一种提升地球化学元素图层分辨率的方法及系统技术方案

本申请公开了一种提升地球化学元素图层分辨率的方法及系统，其中，所述提升地球化学元素图层分辨率的方法首先通过获取与待处理地球化学元素图层对应地区的遥感图像，并对该遥感原始图像进行预处理、聚类和蚀变信息获取，对蚀变信息图像分解后获得第一图像和第二图像，然后在每个聚类获取的地物范围内建立所述待处理地球化学元素图层与蚀变信息第一图形的第一函数关系；最后基于该第一函数关系，将蚀变信息第二图形的空间细节注入待处理地球化学元素图层中，以实现获得分辨率较高的目标地球化学元素图层的目的，从而实现了在不增加人工采样的成本和采样难度的基础上，提升地球化学元素图层的分辨率的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种提升地球化学元素图层分辨率的方法及系统
本申请涉及地球化学
，更具体地说，涉及一种提升地球化学元素图层分辨率的方法及系统。
技术介绍
地球化学元素图层根据地球化学元素丰度数据生成，地球化学元素丰度数据是表示地球化学元素空间分布规律的数据，地球化学指标主要指化学元素在地球中的含量。地球化学元素图层中的化学元素异常信息是化探技术中找矿的重要依据，地球化学元素丰度数据通常需要人工采集，而由于地形的限制和人工采集的成本问题，导致地球化学元素丰度数据的采样点通常较少，一般为1:50万单位或1:20万单位等；根据采样密度设置的不同，一般采样点之间的间距都在1km以上，这就导致了根据这些采样点获取的地球化学元素丰度数据生成的地球化学元素图层的分辨率较低。而1:5万的化探由于工作量巨大，还远远不能覆盖我国大部分地区，也使得在很多工作中，只能利用小比例尺，分辨率低的化探数据进行参考。在现有技术中，如果想要提升地球化学元素图层的分辨率，就势必需要增加地球化学元素丰度数据的采样点的采样密度，这样不仅会大大增加人工采样的成本，而且由于一些地区的复杂地形的影响，还会增加采样难度。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本申请提供了一种提升地球化学元素图层分辨率的方法及系统，以实现在不增加人工采样的成本和采样难度的基础上，提升地球化学元素图层的分辨率。为实现上述技术目的，本申请实施例提供了如下技术方案：一种提升地球化学元素图层分辨率的方法，包括：获取待处理地球化学元素图层和与所述待处理地球化学元素图层对应地区的遥感图像；利用预设卫星数据对所述遥感图像进行预处理；提取预处理后的遥感图像中代表预设元素的遥感蚀变信息图像；利用聚类算法对遥感蚀变信息图像包含的所有地质体特征进行非监督分类，获得N个类别的聚类中心，每个所述聚类中心代表一类地质体特征的地物范围，其中N≥2；利用图像金字塔技术将遥感蚀变信息图像分解为第一图像和第二图像，其中，所述第一图像的分辨率与所述待处理地球化学元素图层的分辨率相同；所述第二图像的分辨率与预处理后的遥感图像的分辨率相同；在每个类别的地质体特征的地物范围内，建立所述待处理地球化学元素图层与所述第一图像的第一函数关系；在每个类别的地质体特征的地物范围内，基于所述第一函数关系，将所述第二图像的空间细节注入所述待处理地球化学元素图层中，以获得目标地球化学元素图层。可选的，所述第一函数关系的表达方式为：geoCh＝fi(b1.L,b2.L,...,bn,L)；其中，geoCh表示所述待处理地球化学元素图层，bi,L表示所述第一图像的第i波段，i＝1,2...n。可选的，所述在每个类别的地质体特征的地物范围内，基于所述第一函数关系，将所述第二图像的空间细节注入所述待处理地球化学元素图层中，以获得目标地球化学元素图层包括：根据第二函数关系，将所述第二图像的空间细节注入所述待处理地球化学元素图层中，以获得目标地球化学元素图层；所述第二函数关系为：geoChf＝geoCh+fi(b1.H,b2.H,...,bn,H)；其中，geoChf表示所述目标地球化学元素图层；geoCh表示所述待处理地球化学元素图层；bi,H表示所述第二图像的第i波段，i＝1,2...n。可选的，所述利用聚类算法对遥感蚀变信息图像包含的所有地质体特征进行非监督分类，获得N个类别的聚类中心包括：利用K-means聚类算法对遥感蚀变信息图像包含的所有地质体特征进行非监督分类，获得N个类别的聚类中心。可选的，利用预设卫星数据对所述遥感图像进行预处理包括：利用Aster数据对所述遥感图像进行预处理。一种提升地球化学元素图层分辨率的系统，包括：图像获取模块，用于获取待处理地球化学元素图层和与所述待处理地球化学元素图层对应地区的遥感图像；预处理模块，用于利用预设卫星数据对所述遥感图像进行预处理；蚀变提取模块，用于提取预处理后的遥感图像中代表预设元素的遥感蚀变信息图像；聚类模块，用于利用聚类算法对遥感蚀变信息图像包含的所有地质体特征进行非监督分类，获得N个类别的聚类中心，每个所述聚类中心代表一类地质体特征的地物范围，其中N≥2；图像分解模块，用于利用图像金字塔技术将遥感蚀变信息图像分解为第一图像和第二图像，其中，所述第一图像的分辨率与所述待处理地球化学元素图层的分辨率相同；所述第二图像的分辨率与预处理后的遥感图像的分辨率相同；函数建立模块，用于在每个类别的地质体特征的地物范围内，建立所述待处理地球化学元素图层与所述第一图像的第一函数关系；图像合成模块，用于在每个类别的地质体特征的地物范围内，基于所述第一函数关系，将所述第二图像的空间细节注入所述待处理地球化学元素图层中，以获得目标地球化学元素图层。可选的，所述第一函数关系的表达方式为：geoCh＝fi(b1.L,b2.L,...,bn,L)；其中，geoCh表示所述待处理地球化学元素图层，bi,L表示所述第一图像的第i波段，i＝1,2...n。可选的，所述图像合成模块具体用于，根据第二函数关系，将所述第二图像的空间细节注入所述待处理地球化学元素图层中，以获得目标地球化学元素图层；所述第二函数关系为：geoChf＝geoCh+fi(b1.H,b2.H,...,bn,H)；其中，geoChf表示所述目标地球化学元素图层；geoCh表示所述待处理地球化学元素图层；bi,H表示所述第二图像的第i波段，i＝1,2...n。可选的，所述聚类模块具体用于，利用K-means聚类算法对遥感蚀变信息图像包含的所有地质体特征进行非监督分类，获得N个类别的聚类中心。可选的，所述预处理模块具体用于，利用Aster数据对所述遥感图像进行预处理。从上述技术方案可以看出，本申请实施例提供了一种提升地球化学元素图层分辨率的方法及系统，其中，所述提升地球化学元素图层分辨率的方法首先通过获取与待处理地球化学元素图层对应地区的遥感图像，并对该遥感图像进行预处理、聚类和蚀变信息获取，对蚀变信息图像分解后获得第一图像和第二图像，然后在每个聚类获取的地物范围内建立所述待处理地球化学元素图层与第一图形的第一函数关系；最后基于该第一函数关系，将第二图形的空间细节注入待处理地球化学元素图层中，以实现获得分辨率较高的目标地球化学元素图层的目的，从而实现了在不增加人工采样的成本和采样难度的基础上，提升地球化学元素图层的分辨率的目的。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本申请的一个实施例提供的一种提升地球化学元素图层分辨率的方法的流程示意图；图2为本申请的另一个实施例提供的一种提升地球化学元素图层分辨率的方法的流程示意图；图3为本申请的又一个实施例提供的一种提升地球化学元素图层分辨率的方法的流程示意图；图4(a)为乔尔天山地区的遥感图像；图4(b)为从图4(a)中利用Aster数据提取的遥感蚀变信息图像；图4(c)为采样密度为1:50万单位的体现Pb元素的地球化学元素图层；图4(d)为采样密度为1:5万单位的体现Pb元素的地球化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提升地球化学元素图层分辨率的方法，其特征在于，包括：获取待处理地球化学元素图层和与所述待处理地球化学元素图层对应地区的遥感图像；利用预设卫星数据对所述遥感图像进行预处理；提取预处理后的遥感图像中代表预设元素的遥感蚀变信息图像；利用聚类算法对遥感蚀变信息图像包含的所有地质体特征进行非监督分类，获得N个类别的聚类中心，每个所述聚类中心代表一类地质体特征的地物范围，其中N≥2；利用图像金字塔技术将遥感蚀变信息图像分解为第一图像和第二图像，其中，所述第一图像的分辨率与所述待处理地球化学元素图层的分辨率相同；所述第二图像的分辨率与预处理后的遥感图像的分辨率相同；在每个类别的地质体特征的地物范围内，建立所述待处理地球化学元素图层与所述第一图像的第一函数关系；在每个类别的地质体特征的地物范围内，基于所述第一函数关系，将所述第二图像的空间细节注入所述待处理地球化学元素图层中，以获得目标地球化学元素图层。

【技术特征摘要】
1.一种提升地球化学元素图层分辨率的方法，其特征在于，包括：获取待处理地球化学元素图层和与所述待处理地球化学元素图层对应地区的遥感图像；利用预设卫星数据对所述遥感图像进行预处理；提取预处理后的遥感图像中代表预设元素的遥感蚀变信息图像；利用聚类算法对遥感蚀变信息图像包含的所有地质体特征进行非监督分类，获得N个类别的聚类中心，每个所述聚类中心代表一类地质体特征的地物范围，其中N≥2；利用图像金字塔技术将遥感蚀变信息图像分解为第一图像和第二图像，其中，所述第一图像的分辨率与所述待处理地球化学元素图层的分辨率相同；所述第二图像的分辨率与预处理后的遥感图像的分辨率相同；在每个类别的地质体特征的地物范围内，建立所述待处理地球化学元素图层与所述第一图像的第一函数关系；在每个类别的地质体特征的地物范围内，基于所述第一函数关系，将所述第二图像的空间细节注入所述待处理地球化学元素图层中，以获得目标地球化学元素图层。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一函数关系的表达方式为：geoCh＝fi(b1.L,b2.L,...,bn,L)；其中，geoCh表示所述待处理地球化学元素图层，bi,L表示所述第一图像的第i波段，i＝1,2...n。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述在每个类别的地质体特征的地物范围内，基于所述第一函数关系，将所述第二图像的空间细节注入所述待处理地球化学元素图层中，以获得目标地球化学元素图层包括：根据第二函数关系，将所述第二图像的空间细节注入所述待处理地球化学元素图层中，以获得目标地球化学元素图层；所述第二函数关系为：geoChf＝geoCh+fi(b1.H,b2.H,...,bn,H)；其中，geoChf表示所述目标地球化学元素图层；geoCh表示所述待处理地球化学元素图层；bi,H表示所述第二图像的第i波段，i＝1,2...n。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用聚类算法对遥感蚀变信息图像包含的所有地质体特征进行非监督分类，获得N个类别的聚类中心包括：利用K-means聚类算法对遥感蚀变信息图像包含的所有地质体特征进行非监督分类，获得N个类别的聚类中心。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用预设卫星数据对所述遥感图像进行预处...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁海峰，
申请(专利权)人：中国科学院遥感与数字地球研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11