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基于深度学习的无人机航空电磁探测数据处理新平台,在复杂地形地质勘探场景下的应用创新

基于深度学习的无人机航空电磁探测数据处理新平台,在复杂地形地质勘探场景下的应用创新 广东省数字化学会
2025-01-21
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导读:第四届工业软件创新应用大赛作品巡礼





航空电磁是一种高效的地球物理勘探方法,适用于复杂地形地貌区域的地下探测。随着仪器与观测技术的不断进步,如何更好地管理、处理海量地球物理数据并继续挖掘其潜在价值成为了一个重要的挑战。


来自山东大学的LEEE团队聚焦交通基础设施、能源矿业等领域的勘探痛点问题,应用人工智能和地球科学大数据技术,自主研发了无人机航空电磁探测数据处理软件SATEMPro,该产品在第四届工业软件创新应用大赛获得工业AI应用场景创新奖。





产品概述

SATEMPro是山东大学LEEE(Laboratory of Earth Electromagnetic Exploration)团队开发的一款航空电磁数据处理软件,为航空电磁项目管理、数据处理和可视化提供了专业技术和可靠的统一平台。采用HDF5数据库存储7GB/h大容量异构数据,基于深度学习算法快速处理海量数据,结合Web地图瓦片服务将探测结果与天地图融合展示与分析,助力解决复杂地形地质勘探难题,服务交通基础设施、战略性关键矿产资源、国防等领域。





核心功能

1

智能去噪

SATEMPro基于改进的U-Net深度学习架构,通过独特的编码-解码结构和跳跃连接,有效捕捉和重构数据特征,显著提升去噪精度和数据质量。该技术展现出强大的自适应能力,能够在复杂环境中自动识别并去除噪声,为地球物理勘探提供高效、智能的数据处理解决方案。

智能去噪


2

多用户项目管理

从用户/负责人角度对项目进行管理,实现了多用户、多项目数据共享,支持项目在不同设备间的同步与迁移。

项目管理模块


3

数据存储

基于HDF5数据库大容量、多维度特点,设计提供了丰富的数据类型和层次结构,支持任意创建/删除数据集和组对象,实现自定义数据库结构。数据库可移植、可扩展,文件大小没有限制。

数据存储模块


4

数据处理

通过可视化节点编辑器,用户可以自行组合不同的功能节点实现定制化的数据处理与分析流程,对工作流的任何更改可实时通过可视化窗口查看更新。

数据处理模块


5

可视化

集成交互式命令行控件,支持通过调用数据库与图层管理接口处理和绘制任意图形。支持常见图件的快速绘制,包括折线图、散点图、三维点线图、三维曲面图和体积渲染等。

可视化模块





技术亮点

1

多进程框架

在关键耗时节点通过多进程并行实现高效处理,用户自定义开发的插件也支持调用软件提供的多进程框架。


2

节点式编程

用户可以使用可视化节点编辑器来开发自己所需要的任意函数与功能模块,支持快速数据处理测试,提供了一种更快的迭代和测试“idea”的方法和工具,助力更多的数据价值挖掘。


3

智能反演

结合3D U-Net与ConvLSTM,学习航空电磁响应数据的时间-空间依赖关系,高效处理电磁响应数据,实现地下电阻率模型的三维快速反演,增强了在不同地质条件下的适应性和泛化能力。





用户受益

过程简化:SATEMPro集成了航空电磁探测项目全周期需要的功能,用户能将相关数据导入软件进行统一管理和调用,避免在多个软件间切换处理。


自主控制:基于可视化节点编辑器,用户能针对性地设计出科学有效的数据处理/分析工作流,并且能够根据工区情况进行“一项目一设计”,提高数据解译的有效性和可靠性。


效率提升:借助AI降噪、AI反演,用户能够显著减少数据处理时间,提升工作效率。AI工具的智能化,极大的减少了人工交互操作,有效降低时间成本,提高勘探效率。





团队有话说:

SATEMPro:推动地球物理地质勘探的智能化与多元化,携手AI共建新时代数字化“全息地球”,共同探索未知的地下世界。

联系方式:

网站:https://satem.cn,免费试用

微信公众号:em3d



关于大赛及栏目

第四届工业软件创新应用大赛(人工智能+方向)于2024年9月线上启动,刚发布即获得产业界高度关注,最终来自全国共98家团队报名参与。大赛涌现了非常多在“AI+工业软件”进行创新与实践的优秀团队,产生技术创新奖13名,应用场景创新奖13名,玉兰奖3名,优秀奖12名。特设大赛作品巡礼栏目,集中展示大赛创新成果,共同探索新一代工业软件发展路径。




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