数字地质填图研究现状与发展趋势

数字地质填图是指区域地质调查数据的野外获取及其成果的数字化统一性再现.当前数字地质填图现状和发展趋势已基本上实现了数字填图系统的采集、存储、管理、描述、分析和再现地质实体在地球表面空间分布有关的数据信息.在计算机辅助下, 通过野外观测路线的调查, 对地质、地理、地球物理、地球化学和遥感等多源地学数据进行综合分析和地质制图.在掌上机WindowsCE平台上, 实现了数字填图所需的基本GIS基本功能(GPS定位路线采集、素描), 实现了遥感系统与数字填图系统的一体化整合.      

数字露头实景三维Web平台研究与云端地质考察应用

露头是地质考察的重点,结合无人机倾斜摄影测量技术构建数字露头实景三维模型并实现露头可视化研究能够为解决传统地质研究中存在的效率低、危险性高和数据复用性差等问题提供全新的思路。论文研究了倾斜影像三维建模、数字露头三维可视化和全景影像可视化等三维技术,并基于Cesium开源三维地球引擎研发了数字露头实景三维Web平台。平台实现了高精度露头实景三维模型的可视化,并将露头相关的描述、图片、视频、全景、文献、观察点、地质标绘等信息与露头三维模型有效结合,实现了露头三维模型上传与实景漫游、露头相关地质信息自主提供、分享、互动与可视化展示。论文通过实例证明了平台云端地质考察应用的有效性和新颖性。该平台作为第21届国际沉积学大会虚拟野外地质路线考察的首选,已成功应用于15条路线中的12条。相比传统地质研究手段,露头云端三维可视化研究能够帮助地质学者更加全面、直观地理解露头地质现象的时空展布和地质特征,并且支持数字环境下露头资源的共建、共享,节省了地质考察的时间和成本。     

碎屑岩系油气储层沉积学的发展历程与热点问题思考

随着世界各大产油国（区）油气勘探与开发成熟度的日益增高,储层地质问题业已上升为制约石油工业油气勘探开发的主要瓶颈问题之一。为了提高油气田勘探成功率与开发采收率,进一步实现“增储上产”之目的,全面开展储层多参数的空间展布的准确预测和表征方法技术研究已成为当前油气地质工作必不可少的内容,尤为重要的是它们均离不开储层沉积学这一根本基础。储层沉积学兴起于20世纪60年代,至今已有40多年的发展历程;本文在总结阐述国内外研究进展的基础上,分阶段地从这一学科的形成背景、石油工业的需求、多学科的相互渗透、专业化的形成与发展趋势等方面进行了阐述。同时,也对当前碎屑岩系储层沉积学所涉及的热点领域,如现代沉积与野外露头研究方法、地球物理方法的应用、多参数沉积相图的编制方法、层序地层学的应用、深水沉积储层的成因、地震沉积学的形成与应用、陆相盆地沉积充填模式以及储层成岩作用等方面进行了概述与讨论,并就我国如何深化这一学科研究提出了一些建议与应注意的问题。     

基于无人机倾斜摄影的三维数字露头表征技术

随着地质研究目标精细化和复杂化,地质体表征的尺度越来越小,难度越来越大,已有储层分布及预测的方法亟待改进。基于此,在分析传统野外地质考察局限性的基础上,介绍了无人机装置与倾斜摄影的技术特点,提出了基于无人机倾斜摄影的三维数字露头表征技术,利用无人机采集野外露头模型进行了储层构型分析。研究表明:1）传统野外地质考察至少有七方面的局限性;2）无人机倾斜摄影有明显的创新性和技术优势。采集处理后的数据模型带有三维坐标信息（经度、纬度、海拔）与图像信息,可以准确表征模型中任意位置点坐标和图像,因此,三维野外露头构型分析有了良好的资料基础;3）通过实例分析发现,采集处理后的模型精度高（分辨率约3~5 cm）,对砂体内部结构认识的定量化与精细化程度增高。无人机倾斜摄影技术不仅使数字露头成为现实,也是辅助地质学家进行高效野外考察的可靠技术。     

测井沉积学研究综述

在总结大量国内外有关测井沉积学研究资料的基础上,结合作者的工作体会,系统总结了测井地质学领域的一门新的学科——测井沉积学的概念、研究方法及内容以及计算机技术和数学方法在测井沉积学解释中的应用等问题。测井沉积学研究采用正演和反演的方法,关键是建立沉积学特征与测井地质信息之间的解释模型,尽量使沉积学特征定量化以便于处理和预测,因此先进的数学方法和计算机技术在测井沉积学研究中发挥了重要的作用。最后,概括总结了测井沉积学的发展方向及动态。     

吴起油田吴仓堡东区延安组延9与延10沉积相研究

鄂尔多斯盆地油气资源丰富,吴起油田吴仓堡东区位于鄂尔多斯盆地最为宽广的伊陕斜坡中段,是盆地石油勘探开发的主要地区之一。在对研究区的野外剖面、露头进行观察的基础上,从测井资料的详细分析入手,综合利用吴起油田吴仓堡东区岩心观察、描述以及区域地质资料,运用沉积学、地层学、储层沉积学、石油地质学等方法和理论对该地区进行了沉积相的判识与标定,确定研究区延9、延10期主要为河流相沉积。分析沉积体系类型及特征、恢复沉积相带及砂体展布规律,以此为基础致在对储层物性进行研究以及总结吴起油田吴仓堡东区的油气富集规律。     

模式化煤系露头剖面沉积环境分析方法

含煤岩系在富含丰富矿产资源的同时,还是地质历史时期高分辨率古环境、古气候恢复、地层旋回性及其全球成因动力学研究的有利载体。沉积环境分析是了解和认识煤系的重要方法和手段之一。为了促进煤系沉积环境分析程序的规范化和标准化以及分析结果的可靠性,以祁连山石炭纪等煤系为例进行了露头剖面沉积环境分析方法的探讨与研究。结合野外实践和前人研究成果,着重探讨了在野外工作时对沉积环境分析步骤、程序和方法。归纳总结出一套模式化的煤系露头剖面沉积环境分析方法,并将其概括为地质分层与描述-岩相归纳与环境解释-信手岩相剖面图绘制-沉积模式建立-剖面环境演化史总结等5个环节,明确了各环节分析内容和方法,指出地质分层与描述为沉积环境分析基础、岩相归纳和环境解释为核心、信手岩相剖面图绘制是主线、沉积模式建立和剖面沉积演化史总结是重点。      

基于iOS的地质露头全景可视化软件GeoPano

地质露头或剖面是地质学中重要的数据资源,在科学研究、科普与教学中扮演着不可替代的角色。但是,传统的地质露头展示方式缺乏现实感和空间感。为了弥补该缺陷,实现重要地质露头的数字化与高质量服务,笔者团队将虚拟现实的全景可视化技术结合到地质露头展示中,设计与开发了一款基于iOS的地质露头全景可视化软件GeoPano。该软件通过在移动端设备上调用Web接口,获取并展示前期采集、制作并集成到在线数据库中的地质露头全景图,实现地质露头的水平360°自由环视或720°全视角浏览以及缩放、查看细节等功能。此外,该软件还提供剖面名称、地理位置、地层描述、古生物概况等专业信息,帮助用户充分了解地质露头的真实发育情况、周边环境的地形地貌特征,以及基本的地质学信息,从而辅助地质学基础研究、野外科考、科普和教学等工作。     

矿产沉积学:一个新的交叉学科方向*

矿产沉积学是一个沉积学与矿床学交叉而形成的新的学科方向。矿产沉积学属于应用基础学科,主要任务是应用沉积学(沉积动力学、流体动力学、物理化学、微生物沉积学等)的基本原理,探讨成矿元素的迁移—聚集机理和成矿颗粒的风化—搬运—沉积过程,从而恢复沉积矿产的古环境(沉积环境、古盐度、古碱度、古氧化还原条件)和形成背景(沉积盆地、古地理、古气候等),最终目的是确定矿床成因、成矿规律,建立成矿模式和找矿模型,进行成矿预测,为沉积矿产的找矿勘探提供科学依据。同时将成矿事件与重大地质事件相结合,揭示重大地质事件与成矿事件的耦合关系。     

基于无人机倾斜摄影的三维露头地质建模:以山西吕梁市坪头乡剖面为例*

针对野外露头地质知识库数据获取方法存在的不足,利用无人机倾斜摄影的敏捷、全局性视角及定量化程度高的特点,对山西吕梁市坪头乡剖面野外露头数据进行了采集、处理与地质解释,建立了野外露头区地质知识库,并以此为基础建立了典型区块野外露头内部三维地质模型。研究表明: (1)无人机倾斜摄影采集处理后数据模型具有三维坐标(经度、纬度和海拔)及对应的图像信息,可以准确定位并测量任意位置点坐标,为建立精准的地质知识库奠定了良好的基础;(2)对露头区储集层骨架与地质统计学参数进行了统计,建立了典型露头区地质知识库,主要包括储集层成因、砂体连续性与规模、砂体数量与相对比例、砂体几何形态和变差函数等参数;(3)在虚拟井位设置、岩性标定和储集层地质知识库的指导下,利用地质统计学变差函数的方法,建立了典型露头区三维地层-构造模型和2套岩性模型,模型与地质认识较为一致。     

面向野外地质填图的空间实体对象表达

开展以计算机技术为核心的辅助地质填图野外数据采集，必须以野外地质空间实体数据的采集为主线研制地质填图野外数据采集系统，运用软件工程学和系统工程学的方法，把面向对象软件工程开发技术与实际野外地质填图流程相结合运用到系统开发的各个环节，研究面向野外地质填图空间实体的分析方法和面向野外空间实体的数据对象的分析模型，建立了野外地质空间实体E－C－R模型，类层次结构及信息结构模型，为系统实现及系统集成提供了可行的技术开发路线。     

济南泉域岩溶地区多源多尺度数据三维耦合模型及应用

为解决济南城市轨道交通建设与地质环境、保泉供水及建构筑物之间的矛盾,实现泉水保护与轨道交通建设双赢,研发了三维城市地质信息管理与应用系统。根据济南泉域富水岩溶的特点,采用现场工作、室内实验、理论研究、数值分析、成果集成应用等综合研究方法,设计了基于MapGIS 10的三维地质环境信息系统,建立了济南城区标高-350 m的三维可视化地质模型、岩溶模型和水位动态模型,形成了岩溶区三维地质建模的系统方法。为济南轨道交通建设及保泉供水提供了重要管理和应用平台,为济南城市轨道交通的规划、建设、管理提供决策依据,作出更科学的分析和预测。     

基于遥感卫星和北斗卫星的野外地质调查服务与管理系统设计综述

综合应用国产遥感卫星和北斗导航定位卫星技术,研发符合野外工作需求和特点的地质调查服务与管理系统。该系统通过野外调查手持终端实现了对野外地质调查人员的定位跟踪和实时通讯,保障野外人员的生命安全;通过野外工作态势分析、作业路线管理和空间信息展示平台实现了对野外地质调查工作的一张图管理、指挥调度和应急救援。系统针对野外地质调查工作的管理特点,基于网格模式设计,建立了作业管理中心节点、遥感数据服务中心节点、专业应用中心节点、大区中心节点、野外工作站节点及移动节点等6大类节点,除作业管理中心节点及遥感数据服务中心节点唯一外,其余均为多节点设计,并建立了各类节点的建设标准,利于后续推广应用。该系统在提高地质调查业务工作效率、加强野外地质工作安全保障及提高地质工作信息化管理水平方面具有良好的应用前景。      

岩溶水文地质环境地质信息管理系统构建与实现

为服务地质调查数据管理需求,基于GIS平台,构建了岩溶地区水文地质环境地质信息管理系统,按标准对调查数据、空间数据进行集成整合,实现了岩溶数据资料信息的数字化、可视化、动态化管理。其系统主要功能模块包括调查数据管理模块、空间数据管理模块、数据核查管理模块、钻孔柱状图管理模块、基础数据管理模块、系统数据管理模块。      

智能地质调查体系与架构

中国地质调查局用了近10年时间,在基础地质调查和矿产调查领域基本完成了地质调查全流程数字化过程。在"云"计算与大数据技术等新一代信息技术的兴起大环境下,未来5至10年,地质调查主流程信息化的方向和目标是什么呢?本文基于新一代信息智能技术和智能设备在地质调查数据采集、数据分析处理、数据交换传输、三维建模、信息泛在服务、业务管理全面深度融合的基础上,结合智能空间与普适计算概念给出了智能地质调查定义,提出了基于云计算和Hadoop生态体系为基础的天地空一体化的智能地质调查体系、架构和应用模式,并对其关键技术进行了讨论。     

多源异构地质数据集成方法应用研究

大数据技术的高速发展为地质数据挖掘与分析带来了新的机遇。借鉴大数据技术的思想,提出了一种多源异构的地质数据集成方法,为数据挖掘、地质数据信息化服务提供了技术基础。针对北京周口店研究区,建立了其野外地质三维综合信息平台,将各类地表、地质体、地质信息等结构、半结构、非结构数据集成到统一的平台系统中,实现了研究区域相关地质数据的集成管理、可视化浏览、查询与分析,为大数据方法在地质领域的应用提供了新的思路。     

岩心钻探作业安全规范化管理初探

地质勘探作为工业领域的第一步,是探明资源、能源的重要手段,同时也是一种高危险作业,本文以XY—4型钻机为例,分析了地质勘探中岩心钻探作业的常见事故类型,并应用系统工程学理论方法对钻探工艺的安全问题进行剖析,得出了适合岩心钻探作业的安全规范化管理模式。     

计算机多媒体技术在地学领域中的某些应用

结合地质工作特点，概述了计算机多媒体技术在地质科研、地质教育、成果汇报演示以及地质信息管理方面的应用成果，展示了多媒体技术在地学领域中的应用前景。     

地质灾害信息系统研究——以重庆市丰都县为例

近10年来,随着信息科学和计算机技术的快速发展,地理信息系统的开发应用研究越来越广泛,地质灾害信息系统是地理信息系统在地质灾害领域的应用研究.本文在简要介绍地质灾害信息系统基本内容和功能的基础上,以重庆市丰都县地质灾害信息系统建设为例,从地质灾害空间数据库建设、空间分析模块、群测群防监测预警体系和信息管理模块等方面论述区域地质灾害信息系统建设的基本步骤和应用功能,为丰都县地质灾害信息管理的系统化和规范化提供技术支撑体系,也为其它地区的类似研究提供范例.     

Accessing Multi-Source Geological Data through Network in MORPAS Software System

MORPAS is a special GIS (geographic information system) software system, based on the MAPGIS platform whose aim is to prospect and evaluate mineral resources quantificationally by synthesizing geological, geophysical, geochemical and remote sensing data. It overlays geological database management, geological background and geological abnormality analysis, image processing of remote sensing and comprehensive abnormality analysis, etc.. It puts forward and integrative solution for the application of GIS in basic-level units and the construction of information engineering in the geological field. As the polularization of computer networks and the request of data sharing, it is necessary to extend its funictions in data management so that all its data files can be accessed in the network server. The paper utilizes some MAPGIS functions for the second development and ADO (access data object) technique to qccess multi-source geological data in SQL Server databases. Then remote visiting and congruous management will be realized in the MORPAS system.