地质约束条件下的地质体智能综合方法研究

地质体综合是地质图编制工作的重中之重,因其处理涉及内容多、业务逻辑复杂、重复工作量大,是影响编图工作推进的主要因素。为了能够实现地质体的高效综合,文章提出了一种以地质约束条件(专家知识)为核心、以制图综合为空间图形合并手段的新型地质体智能综合方法,设计并实现了围绕地质专家知识(如地质年代、地层名称等)规则映射开展的三种地质体综合方法(同属性合并、交互式选择合并、绘图合并)。使用北山地区地质图数据对地质体综合模块进行测试,经反复对比实验,证实了该方法不仅能够快速实现地质体空间图形的"一键式"合并,还可以自动完成地质知识的映射与赋值,综合结果符合地质规律。该方法为反映地质空间分布前提下对图件中地质体或其他面图元的精简提供了一种有效的自动化工具。      

智绘地质——新一代智能化地质编图模式及应用

为了弥补传统数字地质编图工作量大、重复操作多、周期长、质量难保证等不足,从地质图件快速编制的业务需求出发,提出了多学科交叉的智能地质综合编图理念,构建了以"地质数据+专家知识+人工智能"为核心的智能化地质编图技术体系,研制了具有需求驱动、数据驱动、模型驱动、知识驱动等特点的地质调查综合智能编图系统——智绘地质。智绘地质以地质专家知识为全流程控制主线,有机融合地图综合、地理信息系统、数据库、可视化、人工智能、制图标准、质量控制等关键技术和方法,依托地质演化关系、各种规则库、智能算法等,模拟编图专家自动或半自动地完成大量地质要素的综合处理,打通了大中比例尺到小比例尺图件的快速缩编、基础图件编制、跨行政边界的协作编图、定制化图件开发等技术流程。智绘地质已在中国1∶150万和1∶250万地质图修编、区域地质图件编制、沿海城市建设影响因素图件开发等生产工作中试用,实践证明该软件至少能节省65%～75%的编图时间,减轻编图人员压力,有效提高成果数据质量。开发的两套智绘地质软件已初步投入使用,有利于开启新一代交互式智能化编图的工作模式,可为地质调查、矿产资源、生态保护、国际编图等更多领域提供技术支撑,促进编图工作的标准化、规范化。     

基于空间数据和专家知识驱动的地质编图技术研究与应用

地质图编制专业性强、工作量大,编图环节繁琐,而人工智能、大数据等新一代信息技术的快速发展,为中国地质图的编图技术发展提供了支撑。在地质大数据环境下,提出基于地质知识驱动的地质编图技术,通过构建地质编图时空综合模型和地质代号智能识别模型,可以对多图幅的沉积岩、侵入岩、火山岩、变质岩、构造等地质要素进行人机交互式、自动化、智能化地图元综合、断层简化、线形圆滑、图幅接边等。近年来,基于该技术在青海东部地区、河南洛阳、郑州地区及京津冀多地区开展的编图实践表明,该编图技术能够显著提高地质编图工作效率,具有实际应用意义。     

南水北调西线工程区地质图三维可视化表达及其意义

传统地质图由于采用正射投影的方法表达地质现象,只能表达地质现象在二维欧氏空间的定位,很难表达地质现象的三维空间特征。结合数字高程模型,在地理信息系统的支持下制作的南水北调西线工程区的三维可视化地质图,可更好地判读地质体的空间信息,便于分析地质体的空间展布规律。     

基于专家知识的地质体制图综合方法研究

传统数字地质编图的地质体处理过程中存在重复操作多、制图周期长等缺点,极大地限制了地质编图的工作效率.为提高工作效率,笔者提出以地质专家知识驱动的地质体制图综合方法,主要包括地质体合并(自动同属性合并、交互式合并)、消除微小地质体、地质体夸大、地质体圆滑等.该方法以地质专家总结的地质演化关系知识为主线,采用GI S组件、...     

地质刊物图件的绘制与出版

地质刊物的图件应精炼,以最小的篇幅刊载最大信息量,被人们誉为“形象语言”[1],充分合理利用插图是地质论文论证的重要手段和依据,也是提高地质论文质量的前提之一. 1 图件的作用 地质刊物中最常见的是地质图.因为地学的命题是讨论地质体的时空演化规律.地质图可形象地揭示这些演化规律。 地壳运动、地质体展布、构造展布及演变,矿床形成等地质现象,运用文字未必能清楚地说明其变化规律及现象。但一幅规范的地质图件则可将主题表达得十分清楚,使人一目了然.因为,地质图以简明规范的符号、线条展示大量的信息,读者可直观地了解论文的主要信…     

基于移动设备的野外地质大数据智能采集和可视化技术

野外地质数据来源繁多、类型繁杂、数量巨大,但数据采集手段数字化程度不高、效率低,导致野外地质数据采集成为地学大数据获取的一个瓶颈。基于移动智能手机、平板电脑等移动设备的野外地质数据采集是一个趋势。基于移动设备的野外地质大数据智能采集技术,采用搭载Android系统的移动设备,利用传感器辅助编录、语音识别辅助编录、可定制字典辅助编录、界面自定义、相关联数据辅助编录等手段辅助野外数据快捷及智能化采集工作,并在野外利用采集的数据直接在Android设备上进行地质图件的绘制,实现数据的现场制图及可视化表达。重点针对野外钻孔数据在该系统上进行了数据采集测试和地质编录本的绘制,结果表明利用本方法,能够提高数据采集的工作效率和质量,并可以在现场直接进行地质图件的绘制。     

"过程数字勘查技术"研究

煤炭地质勘查技术近年来有着长足的发展,但矿井突水、冲击地压、瓦斯突出等事故仍时有发生,反映了煤炭地质勘查技术存在着"瓶颈"。为此,结合云计算、AI、工业互联网等现代科学技术,以及国家提出的煤矿山地质保障2021初步形成、2025基本实现智能化的要求,提出了以"精细动态描述"为目标、以"过程"为对象的"过程数字勘查技术"概念,以及实施过程数字勘查的技术路径,包括"智能钻孔"、"智能勘查"、"智能勘查地质"、"矿山地质神经网络"、"智能矿山地质"。过程数字勘查技术可有效提升煤炭勘查和矿山开采的地质认识,为矿山超前预测、预报、安全生产等提供可靠的地质保障,为勘查地质和矿山地质向高度智能化、信息化、数字化、综合化和技术集约化发展创造条件,填补智能地质空白。     

基于BP神经网络与数学形态学的彩色地质图面要素信息智能提取

地质图是一个区域地质研究的重要成果,也是前人留下的宝贵资料,更融合了地质专家的丰富知识。本研究的目的是通过新的思路将彩色地质图信息提取出来,使其结果能直接进行数据分析,并用于决策和分析。以机器学习为指导,在分析半结构化(栅格)地质图特征的基础上,根据图例信息,提出一种彩色地质图信息提取新思路,对彩色地质图进行分层信息提取,并结合数学形态学和多层前向反馈式神经网络,探索半结构化数据转换为结构数据的有效技术方法。利用图像信息提取技术将半结构化地质图转化为结构化数据,可用于成矿预测等研究。这一变化将改变传统地质数据的结构,地质研究的信息基础和来源将会增加,对于获取更多的数据源和信息源,进一步开展地质分析研究具有重要意义。     

多源地质数据综合三维建模及地质学分析——以青海木里三露天勘探区为例

常规的二维地质图件难以直观地表达煤炭资源的三维空间展布。基于青海木里三露天勘探区的钻孔数据、二维平面地形地质图、煤层底板等高线和地质勘探剖面图,对该地区地形、煤层底板和断层的三维空间形态及温度场进行了重构。三维重建结果清晰明确地展示了三露天勘探区煤层的形态特征、各个沉积旋回的聚煤范围和强度、构造轮廓特征以及地下地温特征等。结果表明,基于多源地质数据的三维可视化技术可直观形象地反映煤层等地质体的形态和属性特征,可有效地分析复杂断层在地质历史中产生的先后顺序及古构造应力场特征。使用三维建模技术重构地质体对沉积构造及地质体属性特征分析是一种行之有效的手段。      

1:100万中华人民共和国数字地质图空间数据库

中华人民共和国1∶100万数字地质图数据库是根据统一标准和要求编制的专题数字地质图,以中华人民共和国1∶50万数字地质图数据库为数据源,在综合研究的基础上,充分吸收近年来地质调查1∶25万、1∶20万、1∶5万等区调工作新成果、新资料,应用地质编图新技术、新理论和新方法编制而成。以年代地层单位为主、辅以岩石地层的表示方法,侵入岩按“岩性加年代”表示方法,进一步提高了基础地质的研究程度。地质图数据库内容丰富,信息量大,数据量约为1.2 GB,标示了岩石地层单位5347个图例,侵入体“岩性加时代”单位1780个图例,跨省区重要断裂93条,各省（市、自治区）内重要断层558条,同位素年龄数据1545个（组）,有代表性的钻孔382个。所有地质体的面元及线元、同位素年龄和钻孔都建立了相应的属性,相邻图幅之间进行了接图处理,编写了编图说明书和元数据。数据库采用统一的线型库、符号库、色标库等,成图过程全部采用MapGIS6.5平台计算机辅助成图,成图精度高,质量好,符合设计要求,全国64幅图采用分4个片区的工作方法,最后统一编制而成。该数字地质图是目前中国资料最全、内容最新的1∶100万地质图,是中国第一份应用GIS技术的1∶100万数字地质图的最新成果,充分反映了中国地质构造特点和当前地质研究的新水平。     

关于编图的体会

自1957年以来,我们进行了 K-50(张家口市)幅的1:100万区域地质测量,根据总体设计,图幅最南部,即1:20万图幅 K-50-ⅩⅩⅪ至ⅩⅩⅩⅥ部分,采取利用学生勤工俭学所填制的1:20万地质图,进行检查缩编方法完成。因此,我们就遇到了:如何进行编图,才能既保质量,速度快,而且不致歪曲地质构造的问题。为此,我们曾向地质部地质研究所综合地质     

1∶5万比例尺区域地质调查系列成果图件修编方法探讨——以安徽省39幅区调成果图件修编为例

地质图是基础地质工作成果展示的核心载体,但不同时期完成的地质成果图件编制标准不统一,同时还存在相邻图幅接边等问题,难以及时更新升级,给使用者带来诸多不便。为此,安徽省采用了统一地层划分、图面表达及标注,对本省1∶5万比例尺区域地质调查成果进行了数字化系统整理修编。提出了"尊重原著、遵循规范、不漏信息、表达统一、清晰易读、美观和谐"的修编原则,分析了修编过程中常见的问题,创建了"数字化→整理校验与问题处理→说明书更新"的修编流程,解决了地质图修编过程中缺少行业规范指导的难题。修编后的地质图得到了升级,集成了最新地质成果,消除了错漏,实现了规范统一且美观易读,提升了"地质云"基础地质数据共享平台的服务能力,满足了成果资料系统化管理、使用、共享的需求。     

浅覆盖区第四系三维地质结构模型快速构建--以运漕幅为例

在浅覆盖区地质调查中,钻探和物探等方法常用于揭示地质体三维空间分布。本文借用三维可视化方法,以运漕幅作为研究区域,利用钻孔资料和人工解译的地质图快速构建第四系三维地质结构模型,以展现研究区第四系宏观地层格架。文中详细介绍了模型构建的数据源及流程。最后,结合虚拟勘探线剖面成果模型,探索以立体形象的方式显示区域地层分布。所构建的第四系模型可称之为三维地质图,其价值即体现在形象的展现地质体空间分布。     

1∶25万公众版地形图应用于1∶25万地质图的技术方法研究与探讨

现阶段,1∶25万地质图受地理底图涉密的限制,在地质工作和国民经济中的利用受到严重制约。2010年国家测绘局发布1∶25万公众版地形图,提供给社会作为公开出版之用,利用公开出版地形图可以编制精度要求不高的旅游图等示意性图件。本文开展了1∶25万公众版地形图应用于1∶25万地质图的实验研究,提出了一套将地质图套合在公众版地形图上的处理流程和方法:主要包括格式转换、坐标投影转换、地理要素替换、套合分析与处理、地图整饰等,实验结果存在200～500 m的无定向误差,可提供精度要求不高的地质图浏览、展示使用,较难应用到实际的地质工作中。     

基于平面地质图的地质体三维建模

文章针对大尺度研究区域勘探范围有限、不能直接基于勘探数据构建区域地质体三维结构模型的问题,提出了一种以平面地质图为研究对象的地质体三维建模方法。此方法以平面地质图为基础,利用Section软件在DEM模型(数字高程模型)约束下半自动绘制一系列图切剖面图,将二维剖面映射到三维空间,利用三维剖面上轮廓线的对应性和连续性构建地质体三维模型。通过广西东平地区地质体三维模型构建实例,验证了该方法的可行性。     

地质图件绘制与数字化制图印刷

地质图件专业性强，种类多，色层多。根据其特性一般可分为基础地质图（地质图、岩性古地理图、勘探部署图等）、经济地质图（勘探成果图、地质矿产图、水文地质图等）、以及勘探工程图、钻井综合柱状图、钻井地层对比图等。1 地质图件绘制 绘制地质图件程序为：绘制内图廓线→绘制测量控制点→绘制居民、地质工程符号→绘制水系、道路；绘制地质界线、断层→绘制等值(深)线等→绘制外图廓线图外整饰；审校。由于地质图件种类多、要素多，可采取分版绘制。分版绘制目的主要是为了减少印刷时复杂的分涂工作。但分版的版数应掌握适当，可把…     

鄂东南金属矿区立体地质填图中的物探工作

本文介绍了鄂东南金属矿区-阳新岩体西北段立体地质填图中的物探工作方法及其地质找矿成果.物探与地质密切配合,运用重力、磁测、电测深等综合方法,在研究岩体结构和形态,圈定控矿构造,成矿预测等方面取得了一系列新认识.立体地质图形象地显示了阳新岩体的空间地质特征.找矿靶区验证结果表明,物探在立体地质填图中应用效果好,成矿预测准确.     

地质图数据库现状与地质制图发展趋势

地质图是地质信息最重要的载体之一,凝聚了人们对地质理论的研究成果和对地质过程的理解。随着大数据时代的到来,地质制图的指导理论和方法手段发生了翻天覆地的变化,全球的科学家运用新方法新技术建立了OneGeology、OpenGeoscience、NGMDB、地质云等一系列地质图相关的优秀数据库,这些数据库的有效运行为全球的地质工作者提供了海量的地学数据和便捷的信息服务。此次研究重点调研了国内外已有的地质图相关数据库及运行情况,为Deep-Time Digital Earth(DDE)计划整合全球地质图相关数据库、建设相关数据平台提供经验和基础;同时,回顾了地质制图的发展历史,介绍了与地质制图相关的技术手段和常用软件;最后,为了满足大数据时代经济社会对地质图信息资料服务的需求,结合DDE相关任务,对深化国际合作编图、创新计算机智能地质制图及网络共享服务等核心技术提出了新的展望。     

1∶5万三维地质填图方法技术在本溪矿集区的应用

矿集区三维地质填图是采用1∶5万的调查尺度,提交地表地质图及具有一定精度的深部地质图,为圈定含矿建造、控矿构造等主要目标地质要素提供基础地质依据.通过在本溪矿集区开展的三维地质填图工作,认为构造填图是三维地质填图的基础,提出"分级分块"的三维地质建模方法,并总结了矿集区三维地质填图方法技术流程.