钻孔轨迹与样品位置的数字化制图方法研究

为了提高勘查线剖面图样品位置投影的准确度和改变样品须单项独立投影的情况,笔者对钻孔轨迹投影理论、方法和技术进行分析研究,得出了样段控制长度的计算原理方法,实现了由数据直接进机处理数字化生成勘查线剖面图,特别是所有样品可一次性投影成图。本文以哈密地区泉东山某铅锌矿床钻孔ZK901举例,通过数据收集、分析、预处理求得各控制点的投影位置,之后利用Section软件"表格数据投影"功能投影空间坐标,实现了钻孔轨迹、样品位置直接自动投影成图的数字化制图方法。     

数学计算法编制钻孔地质剖面图

利用弯曲和方位角偏离的钻孔编制地质剖面图时,以前多采用投影制图法,用投影制图将钻孔校正到剖面图上的真正位置,需经几次投影搬点,误差较大。我队改用数学计算法代替投影制图法编制钻孔剖面图。经几年实践,证明了这一方法具有精度高、速度快、易于掌握等优点。特作一介绍。     

钻孔弯曲的校正计算

本文介绍了用长城系列微机进行钻孔弯曲的校正计算方法。操作简便，快速准确，可直接用于存档和作剖面图。并用实例说明计算程序的运行过程。宜在广大地质人员中推广。     

利用GPS地形变资料在大地坐标系中计算应变

根据正交曲线坐标中应变张量的定义,得到了用大地坐标在椭球面上计算应变的方法。由此可直接利用ＧＰＳ或其他３维大地测量技术得到的位移或其他形变量计算地应变。这一方法克服了利用平面坐标作计算的限制,无投影误差影响。本文给出了用首都圈ＧＰＳ地形变监测网１９９５～１９９６年椭球面上的位移求得的应变量。     

二维矢量线符号在三维地形表面的贴合渲染方法

二维矢量符号是二维地图的重要组成部分。如何将二维矢量符号准确地贴合渲染在三维地形模型表面是地理信息科学的研究热点之一。针对线状矢量要素（简单线和周期线）中现有方法存在的周期线周期分布不均、渲染精度低、性能受地形模型复杂度影响大、矢量要素与地表贴合不紧密等问题,本文提出了一种基于屏幕像素进行投影反算的渲染方法,以及基于地表延伸长度的周期判断方法。该方法通过预处理计算线要素贴合在地表的真实长度,并将线要素按其实际宽度进行面域化处理;实时计算每个屏幕像素在二维矢量平面内的覆盖范围,通过该范围与矢量面域的位置关系筛选位于其内部的像素;进一步通过线的实际长度进行周期判断以确定像素色彩值。整个过程通过CPU-GPU并行异构计算模型实现,提高了场景交互性能。实验表明,本方法具有周期分布均匀、渲染精度高、贴合结果真实准确和性能不受地形模型影响等优点。     

使用VBA编程制作MapGIS格式地球化学直方图的方法研究

Excel和MapGIS是地球化学数据处理和制图的常用软件,根据数据表手工计算和制作MapGIS格式图件的过程通常比较繁琐,而MapGIS明码格式为数据表和图件的直接交互提供了可能。使用VBA编程可以迅速、批量地实现基于Excel数据表的地球化学专题图件的生成,该文以地球化学数据直方图的制作为例,在Excel中通过VBA编程完成多元素地球化学数据直方图的制作。该方法首先在Excel中使用VBA编程完成制图所需的关键统计值和参数的计算,之后根据MapGIS明码格式的规则编程实现了点、线、区文件的批量生成,实现了数据表和图件的直接交互,并且各种参数均可在代码层修改,代码完善后生成的图件可不进行任何后期人工修改,制图效率较高,制图自由度高,操作简便。VBA编程制图具有灵活、易用和直观的优点,可以大幅减少数据处理和制图过程中的繁琐操作,配合专业软件使用,在数据预处理、统计、分析等过程中均具有较高的应用价值。     

虚拟钻孔控制的地质剖面图构建算法与实现

地质剖面图构建采用的数据源多为钻孔数据,对于构建过程中的地层尖灭、剖面图光滑处理等问题的相应算法应用较为复杂,稳定性与健壮性不尽如人意。针对这些问题,本文提出一种虚拟钻孔控制的地质剖面图构建算法。首先,根据地层尖灭处理策略构建其虚拟钻孔;其次,依据细分光滑策略采用4 点插值细分算法构建其虚拟钻孔;然后,对地层线要素进行多边形拓扑重建,构建地层多边形实体;最后,综合各项地质剖面图制图要素进行整饰输出。本文将虚拟钻孔引入地质剖面图构建的各个环节中作为算法中间单元,有效简化了建模算法实现过程,确保了算法的稳定性与高效性。实例表明,采用本文算法所构建的地质剖面图能正确反映研究区域的地质构造,增加了细分次数,可明显提高出图平滑效果。     

基于三维地质模型的勘探剖面图快速动态绘制

基于UML建立了勘探剖面图和剖面图样式模板概念模型,将勘探剖面图的数据和图面表现形式分离开来,以增强剖面图绘制程序的灵活性。将三维地质模型和地矿点源数据库作为绘制勘探剖面图的数据来源,通过结构化的样式模板控制勘探剖面图的绘图样式,实现了标准化勘探剖面图的快速动态绘制。通过戛洒江一级水电站工程勘探剖面图的快速绘制,证明了该方法的有效性和实用性。      

地质调查剖面图的机助设计制图

地质模型和数学模型的建立是解决问题的关键,从而使“计算机辅助野外地质调查系统”更便利、高效地适用于野外地质工作。实测剖面图是地质调查中,经常用到的技术方法和手段,以利对地质现象更清楚的认识。三联点构造描述方法及剖面图制作,是计算机辅助地质调查中十分重要的研究内容。本文探讨了三联点构造野外描述的内容及顺序、构造级别的划分等。对此选择VisualC⁺⁺为开发工具,设汁了实测剖面图子系统。分为数据录入模块、图形绘制模块及成果数据管理模块。同时介绍了实测剖面图的数据结构及图层划分,提出了实现数据录人模块和图形模块的方法。     

车载激光扫描数据中建筑物立面快速提取

本文提出一种结合多种投影影像从车载激光扫描数据中提取建筑物的方法。该方法首先将点云数据投影到XOY平面,生成多种投影影像;然后结合建筑物几何语义特征,对已获取的投影影像进行几何约束与形态学运算,得到建筑物种子区域;在此基础上,通过设置高差阈值,在最高高程影像上进行建筑物种子区域的八邻域区域生长,得到建筑物区域;最后将影像上的建筑物区域反投影到三维空间,提取出建筑物目标。实验结果表明,该方法能有效提取点云数据中的建筑物立面,取得较高的正确率和完整率,且大大提高了计算效率。     

矿业权边界在资源储量估算垂直纵投影图上的确定

利用垂直纵投影图进行资源储量估算时,当矿体走向与矿业权边界斜交时,矿业权边界在资源储量垂直纵投影图上投影的准确位置较难确定。该文介绍了利用不同中段平面图和利用计算公式确定矿业权边界在资源储量垂直纵投影图上的投影位置,对解决此类问题具有一定的参考价值。     

平行剖面法用棱柱和截锥公式计算块段体积注意的问题

用平行剖面法计算资源/储量时,若矿体块段在相邻两剖面上均有面积,且控制两面积的工程间距或控制每个剖面面积的工程见矿平均厚度不相等的情况下,使用棱柱体公式计算块段体积,或相邻两剖面上面积形状不相似的情况下,使用截锥体公式计算块段体积,均存在一定的误差。而拟柱体公式则是精确计算块段体积的通用公式,其使用不受上述条件的限制。因此,在这种情况下,建议限制或停止使用棱柱体和截锥体公式,提倡统一使用拟柱体公式来计算矿体块段的体积。     

固体矿产储量估算系统的研究与实现

通过对固体矿产储量估算过程的详细调研,对储量估算过程中的单工程圈定算法、矿体剖面连接以及传统的储量估算方法中的平行剖面法和地质块段法做了详细研究,并针对储量计算的可视化及交互技术进行了研究,实现了一种基于Windows操作系统、MapGIS地理信息系统平台的固体矿产储量估算原型系统,实现了对固体矿产勘查数据的有效存储、管理、可视化分析及评价。     

适用于移动平台的快速生成地形剖面线方法

本文针对移动平台内外存储容量小,处理器相对较弱的特点,通过数字高程模型（DEM,包括不规则三角网和规则格网）,提出一种适用于移动平台的等高线直接生成剖面线的方法。与其他2种数字高程模型的剖面线生成方法的对比表明,本方法计算简单、运算量小、操作方便、成果图精度适宜,非常适合用于移动GIS。另外,针对在等高线生成剖面线过程中,路线处于2条等高线之间（即与等高线没有交点）,无法求得路线高程值的情况,提出了通过作路线上任意点的水平和垂直方向直线,求得该直线与最邻近等高线的交点,利用4个交点的高程值求出路线上该点的高程值的方法。通过该方法,求出足够多高程点,进而生成剖面线。将本文提出的移动平台快速生成地形剖面线算法,应用于区域地质调查,较好地解决了实际应用中遇到的问题,取得了良好的效果。     

河南板厂铜钼多金属矿床钻孔原生晕地球化学特征及找矿预测

板厂铜钼多金属矿区处于秦岭造山带东段的北秦岭褶皱带内,位于区域深大断裂朱阳关—夏馆断裂带中段,为河南省发现的第一个大型铜矿床。为增储开展了预查、普查工作,先后投入2.36万m的钻探工作量,将板厂铜矿带的找矿深度延伸了近千米,主矿体最大厚度达285.95 m。通过系统采集板厂铜钼多金属矿床220~76勘探线共23个钻孔的岩矿样品,初步分析了矿床原生晕的分布特征,重点对施工钻孔最多的172勘探线开展了典型构造流体运移通道的解剖研究,印证流体运移成矿具有前铜后钼的分带特征,并采用格里戈良分带指数方法建立了矿区原生晕垂向分带序列为Sb-As-Pb-Bi-Zn-Ag-Sn-Cu-W-Au-Mo,总结了矿床异常元素的分带规律,结合172勘探线矿体空间展布情况,进一步建立4个分带指数作为评价隐伏矿体空间位置的指标,为深部找矿预测提供了地球化学依据。在172典型勘探线研究的基础上,全区钻孔原生晕并结合CSAMT剖面地球物理特征进行了地质、物探和化探综合分析,预测成矿母岩（燕山期花岗斑岩）赋存位置,认为深部存在可能比目前主矿体规模更大的矿体,圈定了找矿预测靶区,为后期深部及外围勘查工作指明了方向。      

基于等角度变比例投影的矿体轮廓线自动匹配方法研究

详细讨论了基于矿体轮廓线的三维建模方法中涉及的匹配对应、分支和构面建模等主要问题.针对轮廓线匹配问题提出了一种以矿体整体走向为投影方向,以相邻剖面中轮廓线总面积之比为缩放比例的等角度变比例投影算法,将不共面的轮廓线投影到同一平面中以完成共面轮廓线的匹配拓扑分析,从而解决轮廓线的对应问题.为了解决轮廓线的分支问题,设计了一种距离反比加权平均和样条函数相结合的自适应插值算法.最后通过采用实际矿山数据建模,对本文所提出的方法进行了有效性验证.     

一种计算矿藏体积和储量的方法

本文使用一种随机模拟方法,把矿藏作为一个特定的封闭系统,以引起矿藏厚度或截面积变化的因果关系作最佳拟合,模拟计算矿藏体积和储量。同时,提供了该方法的数学模型,并编制了计算流程框图和BASlC程序。     

蒙特卡罗法在资源评价中的应用

结合陕西灞源地区金矿预测实例,探讨了在蒙特卡罗法应用中潜在矿床总数估计及资源总量概率分布向资源潜力分布转换两个环节的合理实现方法。在一定条件下,矿点空间分布模型和发现过程模型可有效地用于估计潜在矿床总数。通过坐标平移或求截尾分布而将资源总量的概率分布转变为资源潜力的概率分布,可得到较为符合地质实际的评价结果。     

基于Coons曲面与约束三角网的区域地质调查三维建模方法

目前基于野外地质调查数据自动、快速地建立区域三维地质体模型是中国全面开展三维数字地质填图的迫切需求。本文基于产状、地质界线与路线剖面等野外区域地质调查要素,提出了一种二维平面地质图及路线剖面图向三维地质体模型的快速转换方法。该方法针对无剖面约束及含剖面约束2种情形,通过地质界线区域分割、多段线仿射变换等空间几何变换处理,推估出剖面线约束的地下地质界线,基于Coons曲面构建出地质体的侧面模型;然后,通过约束三角网算法构建地质体的顶、底面模型,最终建立拓扑一致的区域地质体三维模型。基于此方法,对中国1:2.5万区域地质调查试点区域进行了区域三维地质建模实践,实现了火山口、地层、岩体、断层等典型地质构造的快速三维重建。     

物探方法在寻找矽卡岩型多金属矿中的应用效果

矽卡岩型多金属矿受接触带、断裂及层间破碎带等构造控制,产于接触带的矽卡岩中,其目标体和围岩在磁性、电性等物理特征方面具有一定的差异,利用合适的物探方法追索矿体走向,推断矿体的空间赋存状态,为深部揭露提供依据。高精度磁测和激电中梯测量能够快速圈定目标体引起的磁电异常在地表的投影位置;四极测深法可了解极化体的空间赋存状态;利用不同极距的联合剖面法可确定极化体的倾向等。利用综合物探方法在青海省哈得尔甘南地区和阿日特克山地区寻找矽卡岩型多金属矿效果良好,在追索矽卡岩矿化带、确定目标体产状等方面发挥着重要作用。