三维城市地球物理数据管理与服务系统框架

为实现地球物理数据对城市发展提供数据支持, 以3D GIS作为基础平台, 从数据与信息管理、多方法综合处理与显示、成果的三维可视化表达及信息发布等4个层次阐述了三维城市地球物理数据管理与服务系统框架的构建; 数据与信息管理子系统是整个系统的基础, 提供数据基础.GIS支持下的第2层次作为数据显示和多方法交互综合处理的工具而存在, 并为成果信息表达提供基础.后2个层次实现城市地球物理成果数据的展示功能.第3个层次是对成果数据的三维再现, 而第4个层次则通过Web来发布成果信息.在构建三维城市地球物理数据管理与服务信息系统时, 存在2个方面需要解决的问题: (1) 要实现多期次海量的城市地球物理数据的一体化管理问题.提出了以地球物理勘探点、线作为多方法数据融合的基础, 分层次、专题按要素的方式建立多维数据库, 以达到对数据的统一管理. (2) 成果信息的可视化问题.为了在三维空间中再现成果数据, 将地球物理形式的数据转换成地质形式, 设计了一个以线框模型为基本思想来表达三维地质模型的数据模型.将提出的系统框架结合华北某地区进行了应用, 取得了较好的效果.      

青海省拉水峡铜镍矿床物化探找矿研究及成矿预测

以矿区地质背景及成矿环境为基础,用地球电化学信息和低阻、高磁的地球物理异常等信息,结合地球电化学勘查与地球物理勘探方法建立了拉水峡铜镍矿床综合找矿模型,并利用找矿模型对拉水峡矿区的隐伏矿体进行了预测,在找矿预测中发现了四处具有找矿前景的多种方法组合异常。     

河南嵩县槐树坪金矿床综合找矿模型

槐树坪金矿床是近年来发现的以缓倾斜构造控矿为主的大型构造蚀变岩型金矿,该矿床主要赋存于中元古界熊耳群火山岩中的缓倾斜层间滑脱断裂构造(带)中。笔者通过系统研究槐树坪金矿床成矿地质信息、地球化学及地球物理综合找矿信息,归纳总结了槐树坪金矿床控矿地质因素及各类找矿标志,初步建立了槐树坪金矿的地质-地球物理-地球化学综合找矿模型;建立槐树坪缓倾斜金矿床综合找矿模型,对寻找该类型金矿床具有重要地质找矿意义。     

基于MapGIS平台矿产资源潜力评价地质-地球物理数据库建设

基于MapGIS平台的矿产资源潜力评价地质-地球物理数据库的建立,使多源物探信息得以科学有效的管理,能够方便地建立地质-地球物理模型及进行地质-地球物理空间模拟分析,使得这一地学科学研究进一步向系统化、信息化发展迈进,建立中国金属矿床的综合信息找矿系统模型,成为一项十分重要工作。     

多层次矿床本体的构建及在知识图谱中的应用

将具有多元异构性和复杂语义的矿床数据转化为结构化数据,是目前矿产资源勘查大数据领域面临的关键问题。传统的机器学习方法无法精确描述实体概念、属性及其属性值的语义信息,导致多源异构数据的可解释性较差。因此,可解释性的知识图谱已成为当前研究的热点。然而,当前矿床领域本体构建研究仍相对匮乏,这阻碍了矿床知识图谱的研究。本文聚焦于矿床领域的概念、关系、属性描述,结合知识工程、叙词表、复用前人本体及专家知识,采用基于知识工程和基于顶层本体相结合的本体构建方法,使用本体开发工具Protégé构建了以时空矿床文本为基础的矿床领域本体库,实现了矿床知识概念、关系的系统化、规范化、形式化表达。然后运用Neo4j构建本体库知识图谱,并以庞西垌多金属矿床为案例,将矿床本体与矿床数据进行了知识图谱连接,展示了矿床本体作为知识图谱骨架的重要性。本文研究对下一步矿床知识图谱推理分析具有一定的指导意义。     

地球系统科学发展方向与趋势

首先从人类面临全球性的重大问题、地球系统的全球化和地球系统科学与传统地球科学三个方面介绍了地球系统科学提出的背景;在此基础上,阐述了地球系统科学国内外研究现状;然后详细介绍了地球系统科学的概念与研究方法,主要内容有研究思路、基本概念、地球系统过程、全球一区域信息获取、海量信息处理和分析及系统模型等;第三构建了地球系统科学理论基础,主要内容包括:地球系统的连续动态系统、离散动态系统、地球系统的随机性、地球系统的自组织和地球系统的简单巨系统与复杂巨系统;然后重点介绍了地球系统科学子系统与各圈层相互作用的动力学模型与效应;第四,概述了地球系统的数字表达——数字地球和地球系统科学是可持续发展战略科学基础。最后,简述了中国开展地球系统科学研究的方向和面临的主要科学问题。     

黔西北青杠林铅锌矿区隐伏矿体预测

通过对青杠林铅锌矿床地质、地球物理及地球化学信息进行分析,归纳提取了地质和物化探找矿标志,建立了该矿的地质一地球物理一地球化学找矿模型,并进行隐伏铅锌矿体预测,对青杠林矿区重点地区实施工程查证。     

序

<正>我与李舟波教授相识多年,他是我国早期从事地球物理测井理论、方法与技术研究和系统介绍国外有关该领域理论与方法的少数学者之一,是我国现代知名地球物理学家。李舟波教授一直热爱所从事的地球物理教学和科研工作。60、70年代为我国推广国外测井新技术和新方法作出了巨大贡献。80年代以来主要从事评价复杂油气储层的地球物理测井理论与方法研究工作,形成较系统的研究思路和     

机器学习与成矿预测:以闽西南铁多金属矿预测为例

作为近年来爆炸式发展的方法模型,机器学习为地质找矿提供了新的思维和研究方法。本文探讨矿产预测研究的理论方法体系,总结机器学习在矿产预测领域的特征信息提取和信息综合集成两个方面的应用现状,并讨论机器学习在矿产资源定量预测领域面临的训练样本稀少且不均衡、模型训练中缺乏不确定性评估、缺少反哺研究、方法选择等困难和挑战。进一步以闽西南马坑式铁矿为实例论述基于机器学习方法的矿产预测基本流程:(1)通过成矿系统研究建立成矿模型,确定矿床控矿要素;(2)通过勘查系统研究建立找矿模型,并为评价预测提供相关的勘查数据;(3)通过预测评价系统研究,建立预测模型,并提取预测要素;(4)利用机器学习模型对预测要素进行信息综合集成,获取成矿有利度图;(5)对预测性能和结果进行不确定性评估;(6)找矿靶区/成矿远景区圈定及资源量估算。最后,总结建立以地学大数据和地球系统理论为指导,以“地球系统-成矿系统-勘查系统-预测评价系统”为研究路线的基于地学大数据的矿产资源定量预测理论和方法体系的研究愿景。     

面向灾害应急响应的地质灾害链知识图谱构建方法

知识图谱是形式化描述实体及其相互关系的知识系统,其在应急救灾、时空预测决策等方面发挥着重要的作用.灾害应急领域面临数据骤增而应急关键知识匮乏问题,由此从灾害链角度分析地质灾害发展过程中关联的诸多要素,提出了一种自顶向下和自底向上结合的地质灾害链知识图谱构建方法 .首先,基于灾害链角度对地质灾害间复杂形成机理及成链规律进行分析,在已有地质灾害知识基础上,基于自顶向下方法建立了统一的用于信息抽取的地质灾害链本体语义表达框架,包括描述地质灾害知识体系的地质灾害事件本体、承载地质灾害发生的地质环境本体、受地质灾害作用下的地理对象本体及地质灾害在灾前、灾中和灾后时空过程中对应的应急处置方法本体;其次,结合自底向上方法构建数据层,通过知识融合、知识存储对概念、实例与属性等要素及其关联关系进行识别;最后以汶川地震为例并对知识图谱进行可视化表达.结果表明,本方法能有效地对四类要素及其关系进行识别,实现了数据-信息-知识的转换,为地质灾害领域的知识图谱构建提供技术参考.     

地质数据本体构建及其在数据检索中的应用

针对传统以关键词、主题词等字符串匹配为核心的地质数据检索方法存在的查不全、查不准的问题,给出了基于地质数据本体的语义级检索解决方案。通过对地质数据的概念、属性、关系、规则及相应实例的详细表达,构建了地质数据本体(矿产资源预测部分),搭建数据检索系统并开展了应用实践。实验表明,引入地质数据本体后,检索结果在数据的查全率和查准率方面显著提高,并能智能推送相关联的数据信息。开发的地质大数据专题检索系统,实现了对局域网中多源异构地质数据的获取、半自动化标注和语义关联检索,满足地质大数据应用服务的需求,对于大数据时代背景下地质数据的精确发现、深层挖掘及共享有重要意义。     

面向知识服务的地质资料管理转型研究

针对传统地质资料服务方式单一、数据共享困难等问题,提出了地质资料管理的转型方案.对面向知识服务的地质资料知识组织方式、知识检索以及知识管理理念如何指导地质资料服务等方面进行了探讨.以地质数据本体构建、基于关联数据技术的地质资料语义化组织以及基于地质大数据的知识检索模型搭建为转型手段,介绍了促进地质资料转型升级的语义化描...     

基于知识图谱的岩溶知识发现系统建设

岩溶领域通过地质调查和科学研究积累了大量的成果资源,资源之间的关联关系更加复杂,传统的关键词检索模式已不满足用户获取知识的需求。为实现知识层面的数据检索,利用数据挖掘技术进行岩溶实体抽取与关系计算,以岩溶术语为核心,基于知识图谱构建岩溶知识发现系统,实现岩溶地质成果、期刊、论文、图书、标准、项目、专家等实体的智能语义搜索和关联导航,最大化的挖掘数据的潜在价值,为用户提供精准知识服务,提升了用户体验。      

A geo-ontology-based approach to decision-making in emergency management of meteorological disasters

Ontology as a kind of method for knowledge representation is able to provide semantic integration for decision support in emergency management activities of meteorological disasters. We examine a meteorological disaster system as composed of four components: disastrous meteorological events, hazard-inducing environments, hazard-bearing bodies, and emergency management. The geospatial characteristics of these components can be represented with geographical ontology (geo-ontology). In this paper, we propose an ontology representation of domain knowledge of a meteorological disaster system descending from an adapted geospatial foundation ontology, designed to formally conceptualize the domain terms and establish relationships between those concepts. The class hierarchy and relationships of the proposed ontology are implemented finally at top level, domain level/task level, and application level. The potential application of the ontology is illustrated with a case study of prediction of secondary disasters and evacuation decision of a typhoon event. The multi-level ontology model can provide semantic support for before-, during-, after-event emergency management activities such as risk assessment, resource preparedness, and emergency response where the formed concepts and their relationships can be incorporated into reasoning sentences of these decision processes. Furthermore, the ontology model is realized with a universally used intermediate language OWL, which enables it to be used in popular environments. This work will underlie the semantic integration among human beings, between heterogeneous systems and between human beings and systems, enable spatial semantic reasoning, and will be useful in guiding advanced decision support in emergency management of meteorological disasters.     

利用MapInfo综合分析多源地学信息进行矿产预测

GIS作为一种先进技术，在矿产资源甚查与评价是得到广泛应用，以MapInfo为平台，MaPBasic为二次开发工具，利用多源地学信息建立了矿产资源综合评价系统，该系统对MapInfo的功能进行了扩充，建立了新疆东天山地区航空物探数据库，增加了空间分析和矿产预测功能，对新疆东天山某地区蚀变岩型金矿进行了综合评价，研究结果表明，将传统的解释方法与数理统计方法及地平信息系统技术相结合，是综合多源地学卢进行矿产资源预测的有效途径。     

基于遥感手段的高寒山区矿产资源远景区快速圈定与综合评价技术集成

[研究目的]新疆西昆仑地区是中国重要的成矿带,海拔高、气候恶劣、地形切割强烈,开展找矿工作极其困难,急需一套高效找矿技术体系实现找矿突破.[研究方法]本文利用TM、ETM+、OLI、ASTER、高分1号与2号、WorldView-2/3等卫星数据,采用雷达图像与光学图像的融合技术、改进的Crosta方法(iCrosta...     

基于XML的地质信息共享与交换模型

针对地质信息网络化进程中信息共享交换方面存在的某些问题，提出了在信息使用中数据源和客户的使用者之间建立基于XML的地震信息共享与交换网络服务层的思路，并对网络服务的概念和优点进行阐述，通过程度代码和简单注释说明使用XML技术的实现方案和方法。     

空间信息技术的发展及其在地球科学中的应用

空间信息技术有两个分支：其一是空间图形信息技术,即地理信息系统（ＧＩＳ）;其二是地质统计学。两种技术在本质上是相通的。ＧＩＳ的核心是建立图形元素的拓扑关系与建立空间数据库与属性数据库的联动关系。正是立足于这两个重要关系,使对千变万化的地学图形信息进行灵活高效的编辑、检索与显示成为可能。在迄今为止所有的计算机应用系统中,ＧＩＳ无疑将在地学中产生最重要的影响。地质统计学是一种空间数字处理技术,它是传统统计学的空间版本。用包含多元统计学的传统统计方法研究地质问题存在严重的缺陷,因为传统统计学忽略变量的空间存在,而地质过程具有强烈的空间性。地质统计学恰恰是立足于变量的空间关系发展起来的统计科学,因此它特别适用于地球科学。正如空间图形与空间数字可以相互转换一样,两种空间信息技术也存在内在的关系。利用ＧＩＳ与地质统计学这两种空间信息技术,使我们能不断地在空间图形与空间数字这两种状态间穿越。空间信息技术为地质学家在进行矿产资源预测、物化遥数据分析、地质环境评价、地质灾害评价与矿产资源管理等方面提供了强有力的工具。空间信息技术特别适合于地球科学,它不仅能大幅度地提高地球科学对图形的编制和研究的效率和水平,而且也将转变传统的?     

内陆河流域生态-水文本体的构建方法及应用

大于10×10⁴ km²的大尺度流域建模面临诸多挑战, 在过程理解、数学表达、尺度转化、生态与水文过程的耦合机制等方面尚存在瓶颈. 基于本体的建模方法, 依据本体表示的多级过程, 将已有模型拆分成组件, 用户根据需求添加组件得到定制模型, 通过语义重组与技术创新, 为大尺度流域模型集成提供新的思路. 以黑河流域生态水文研究为范例, 在解释生态水文本体内涵、分析现有本体构建方法的基础上, 提出“基于知识的生态-水文本体构建方法”, 通过荒漠生态系统生态-水文本体的构建, 证明了该方法的有效性与可行性.