复杂地质测量中多尺度特征提取方法研究

张跃飞 郝伟涛 徐庆勋 张高杰

（河南省地质矿产勘查开发局测绘地理信息院，河南 郑州 450006）

0.引言

地质测量是工程建设、地图绘制、野外实测、矿山开采、区域地质调查等工作的基础工作，主要用于收集工作区域内的地质资料，以图和数据相结合的方式，将工作区域内露出于地表的地质特征展现在平面图上，为各种地质工作提供资料。这一过程的实现，是因为地质测量数据在时间域、空间域和时空域上表现不同尺度过程之间的“级序”特征，也称为多尺度特征。因此，通过地质测量数据中的多尺度特征，可以揭示地质的结构特征和地质运动机理[1]。

基于此，国内外众多学者十分重视地质测量数据中多尺度特征提取，将地理数据多尺度特征分为时间域、空间域和时空域三类，依据多尺度特征类别，研究出频谱分析、自适应滤波、二维EMD、三维SSA、异谱分析、双向分解模型、EOF、SOB、高阶SVD、CCA、ICA、可选最小二乘法等方法，提取地理测量数据特征。在国内外研究基础上，相关学者提出了以下观点：文献[2]采用边缘直方图灰度差平方和SSGD两种方法，简化图像平面特征点维度，提高图像像素级，实现多尺度边缘光流特征提取；文献[3]设计了一种信息熵计算方法采集轴承声发射信号，通过分解多尺度特征的方式，实现多尺度特征提取；文献[4]采用模糊集方法获取图像等效形态尺寸特征，根据分形维数提取图像等效形态尺寸特征；文献[5]采用VMD分解方式获取机械振动信号不同频率尺度特征，通过独立分量正交化提取多尺度非线性动力学特征参数。……