圖 書 簡 介
本書詳細介紹了把數(shù)字填圖地質(zhì)路線數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成填圖對象知識標簽，再通過半監(jiān)督的標簽數(shù)據(jù)增強和多模態(tài)數(shù)據(jù)同化處理的技術(shù)方法，建立了基于知識標簽多模態(tài)數(shù)據(jù)多級中間層融合提取特征的全連接神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，實現(xiàn)了細粒度填圖對象的高精度識別與定位和人工智能地質(zhì)圖輸出。并給出了火山巖區(qū)、沉積巖區(qū)、變質(zhì)巖區(qū)、造山帶5個試點圖幅的示范結(jié)果和效果的評價與分析。本書可供地質(zhì)填圖、地質(zhì)調(diào)查、地質(zhì)信息技術(shù)、AI技術(shù)等專業(yè)技術(shù)人員和大中專院校相關(guān)專業(yè)的師生參考。
?序 ?言?
人工智能地質(zhì)圖自動生成技術(shù)與方法是數(shù)字地質(zhì)調(diào)查全流程中最后一個結(jié)點，也是數(shù)字地質(zhì)調(diào)查全流程技術(shù)與方法一直追求的最高目標。自然資源部首批科技創(chuàng)新團隊———地質(zhì)調(diào)查主流程信息化團隊經(jīng)過15年的調(diào)查研究，實現(xiàn)了野外路線數(shù)據(jù)采集、野外路線總圖、實際材料圖、編稿原圖及地質(zhì)圖全流程不同階段、不同節(jié)點的數(shù)字化、計算機化、信息化及數(shù)據(jù)、流程的一體化。從2018年開始，經(jīng)過5年的人工智能地質(zhì)圖自動生成技術(shù)方法研究與實踐，形成了一套比較成熟的深度學(xué)習(xí)人工智能地質(zhì)填圖生成建模方法，并在此基礎(chǔ)上，編纂了《AI地質(zhì)圖生成技術(shù)與方法———基于地質(zhì)路線深度學(xué)習(xí)》專著。專著提出了使用人工智能生成AI地質(zhì)圖的一種新方法，能夠更好地利用遙感、地球物理、地球化學(xué)等多模態(tài)數(shù)據(jù)的互補性，提取跨模態(tài)數(shù)據(jù)的高維空間特征，特別適合地質(zhì)填圖大數(shù)據(jù)量、地質(zhì)對象豐富和填圖單位巖性組合復(fù)雜等特點的地質(zhì)圖建模，它已非單一的巖性圖或巖石類型圖建模方法，這個主題和方法可以擴展到地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查、環(huán)境地質(zhì)調(diào)查、海岸帶地質(zhì)調(diào)查等更多的地質(zhì)調(diào)查領(lǐng)域。專著針對地質(zhì)填圖和實測地質(zhì)圖的特點，利用多模態(tài)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，研究建立了基于地質(zhì)路線的AI地質(zhì)圖生成的核心技術(shù)體系：對不同模態(tài)的數(shù)據(jù)進行更精細的特征表示，實現(xiàn)了有效的跨模態(tài)匹配，使模態(tài)互補優(yōu)勢達到了最優(yōu)；通過研究單個與多個共享層逐漸融合的優(yōu)劣對比，構(gòu)建了有效的融合模型框架；研究監(jiān)督與半監(jiān)督結(jié)合的多模態(tài)學(xué)習(xí)方法，使融合模型框架效果更加真實，性能更加穩(wěn)定。專著針對多模態(tài)地質(zhì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)特點，研究了多個共享特征的表示或融合層的細粒度控制融合策略，提出的模態(tài)數(shù)據(jù)中間層融合深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)地質(zhì)圖生成模型架構(gòu)（簡稱IF-DNN），在提高模型精度和魯棒性以及小樣本類的識別精度等方面，均表現(xiàn)出較大優(yōu)勢。專著基于地質(zhì)路線是地質(zhì)圖生成的基礎(chǔ)這一原理，提出了地質(zhì)路線填圖對象標簽制作方法。地質(zhì)路線是野外地質(zhì)實際觀察的點和路線，也是最基礎(chǔ)粒度最細的地質(zhì)數(shù)據(jù)，其制作方法和過程與地質(zhì)填圖應(yīng)用場景相匹配，更有利于落地應(yīng)用。專著采用多次采樣與半監(jiān)督相結(jié)合的方法，研究創(chuàng)建了極少真標簽到真?zhèn)位旌蠘撕炘俚酱髽颖炯呖尚艂魏灥纳杉夹g(shù)方法。這一方法可以把地質(zhì)路線具有少標簽、長尾現(xiàn)象和樣本不均勻給建模帶來的影響減小到最低；通過擴大采樣范圍來提高建模精度并能充分體現(xiàn)分類對象在空間的相鄰關(guān)系。該研究成果對輸出的分布形態(tài)是否更逼近實測地質(zhì)圖具有重要意義。通過沉積巖區(qū)、火山巖區(qū)、變質(zhì)巖區(qū)、造山帶及覆蓋區(qū)等5個試點圖幅的填圖實踐，證明本書所提出的方法可以達到或接近實測地質(zhì)圖的水平，甚至在一些填圖對象的分布和精度方面還優(yōu)于人工填圖。在淺覆蓋區(qū)，部分填圖對象能更好地反映淺覆蓋層下的地質(zhì)體及其分布特征。這些特點特別有助于在野外分析研究地質(zhì)問題。深度學(xué)習(xí)地質(zhì)填圖技術(shù)與方法是信息化時代建設(shè)數(shù)字中國背景下地質(zhì)調(diào)查必由之路，它不僅可以創(chuàng)新填圖方法，還可以變革人們認知地球的思維方式。區(qū)域地質(zhì)調(diào)查是一項基礎(chǔ)性地質(zhì)工作，是各項地質(zhì)工作的先行步驟，地質(zhì)圖件是體現(xiàn)地質(zhì)勘查成果的重要產(chǎn)品。本書的編纂出版，對于提高地質(zhì)調(diào)查和地質(zhì)圖件編研精度、效速、質(zhì)量和水平，以及推動地質(zhì)調(diào)查研究的創(chuàng)新發(fā)展，都具有十分重要的指導(dǎo)意義。作為一名長期從事地質(zhì)調(diào)查研究和地質(zhì)圖編研的地質(zhì)工作者，我拜讀了本書，倍感親切，獲益良深，欣以為序。
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?版 本 信 息?
責(zé)任編輯：張誠 費詳惠 吳寧魁
版次：2024年7月北京第1版
印次：2024年7月北京第1次印刷
審 圖 ?號：GS京（2024）1383號
定價：128.00元
書號：ISBN978-7-116-14262-6
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