Obrada “Big Earth data“ podataka korišćenjem mašinskog učenja za integrisano mapiranje na primjeru rasjeda Mrtvog mora u Jordanu

Apstrakt

U ovom istraživanju razvijen je integrisani okvir za analizu podataka o Zemlji (“Big Earth data”) u kontekstu geomorfologije Jordana. Istraživanje se bavi korelacijom između nekoliko tematskih skupova podataka, uključujući mašinsko učenje i multidisciplinarne geoprostorne podatke. GIS kartiranje se široko koristi u geološkom mapiranju kao najadekvatnije tehničko sredstvo za vizualizaciju i analizu podataka. GIS aplikacije podstiču geološko prospektivno modeliranje vizualizacijom podataka usmjerenih na prognozu mineralnih resursa. Međutim, automatizacija pomoću mašinskog učenja za obradu velikih podataka o Zemlji pruža brzinu i tačnu obradu masivnih skupova podataka iz više izvora. To je moguće primjenom skriptiranja i programiranja u kartografskim tehnikama. Ova studija predstavlja kombinovane metode mašinskog učenja kartografske analize i modeliranja velikih podataka o Zemlji. Cilj studije je da se analizira povezanost faktora koji utiču na geomorfološki oblik Jordana u odnosu na rasjed Mrtvog mora i geološku evoluciju. Tehnička metodologija uključuje tri nezavisna alata: 1) Generic Mapping Tools (GMT); 2) odabrane biblioteke programskog jezika R; 3) QGIS. Konkretno, GMT skriptni program korišćen je za topografsko, seizmičko i geofizičko mapiranje; QGIS - za geološko mapiranje; Programski jezik R - za geomorfometrijsko modeliranje. Shodno tome, tok rada je logično strukturisan kroz ova tri tehnička alata, predstavljajući različite kartografske pristupe za obradu podataka. Podaci i materijali uključuju skupove podataka iz više izvora različite rezolucije, prostornog opsega, porijekla i formata. Rezultati su predstavili kartografske rasporede kvalitativnih i kvantitativnih karata sa statističkim rezimeom (histogrami). Novost ovog pristupa objašnjava se potrebom da se smanji tehnički jaz između tradicionalnog GIS-a i skripti za kartiranje, koje je bitno za mapiranje velikih podataka, gdje su presudni faktori brzina i preciznost rukovanja podacima i efikasna vizuelizacija postignuta mašinskom grafikom. U radu se analiziraju osnovni geološki procesi koji utiču na formiranje geomorfoloških oblika terena u Jordanu sa 3D vizualizacijom izabranog fragmenta zone rasjeda Mrtvog mora. Istraživanje predstavlja prošireni opis metodologije, uključujući objašnjenja isječaka koda iz modula GMT i primjere upotrebe R-biblioteka ‚raster‘ i ‚tmap‘. Rezultati su otkrili snažnu korelaciju između geoloških i geofizičkih karakteristika terena i geomorfoloških obrazaca. Integrisano proučavanje geomorfologije Jordana zasnovano je na skupovima podataka koji obrađuju više scenarija. Temeljnom analizom predstavljene su regionalne korelacije između geomorfološkog, geološkog i tektonskog okruženja u Jordanu. Rad je doprinio razvoju kartografskog inženjerstva uvođenjem skriptnih tehnika i regionalnim studijama Jordana, uključujući Mrtvo more kao posebnu regiju Jordana. Rezultati uključuju 12 novih tematskih mapa, uključujući 3D model.