浅覆盖区多源数据融合整合的技术方法

多源数据的整合融合技术是在数字化填图平台上开发的一项新技术。工作方法是：将已有的地质矿产、地球物理、地球化学、遥感等多源数据进行计算机整合处理后,提取相关的地质信息,将多源数据与地质数据整合,建立多源数据库,形成多源叠加分析成果图,应用于浅覆盖区的地质填图。     

矿井导水构造三维精细模型构建与转换技术

为了解决矿井导水构造精细刻画与三维地质模型灵活继承中存在的陷落柱内部岩石结构刻画不精细、多源数据融合不准确等技术问题,开展了矿井导水构造多源数据融合实体模型构建方法、精细模型构建过程与模型转换系统开发等方面的研究。基于数据融合分布式结构理论,采用地质数据耦合、实体模型耦合和构建模式耦合3个层次的耦合策略,建立一套水文地质勘探多源数据融合为三维地质实体模型的构建方法,通过多源异构地质数据标准化预处理、跟踪与分类、数据配准、关联与融合等4个关键步骤,构建矿井导水构造多源数据融合实体模型。在地质统计学研究的基础上,以陷落柱为例,提出“矿井精细导水构造模型”与“广域概略模型”的基本概念,同时构建了陷落柱广域概念模型与精细模型。根据SURPAC和FLAC3D2种三维模型的属性与数据结构特点,提出了矿井导水构造SURPAC和FLAC3D模型转换方法,利用JAVA语言和TCL语言研发了SURPAC-FLAC3D模型转换系统,该系统同时支持本地、网络操作与多用户多台机器的远程控制,最终实现了导水构造实体耦合模型转换为FLAC3D计算模型的目标,为矿山地质条件精细勘查与融合构建、矿山水害精准预测与防治提供技术支撑。      

基于多源异构的城市地质数据集成关键技术研究

城市地质数据存在"信息孤岛",打破"信息孤岛"实现数据融合是城市地质大数据建设的必然要求。因此,采用多源异构技术实现数据融合是十分必要的。多源异构数据集成方法是将结构化、空间、非结构化的城市地质数据按照统一的分类方式、统一的ETL标准、统一的存储模式和统一的调度方法在关系型、非关系型数据库中进行有效的存储和管理,其中涉及的关键技术包括用于多来源、多格式、多用途调查监测数据集成的结构化数据集成方法,用于不同介质、不同格式、不同标准成果资料集成的非结构化数据集成方法,以及用于存储多源异构城市地质数据的信息资源管理系统的建设方法。     

面向地质时空大数据表达与存储管理的数据模型研究

随着传感器实时监测等高新技术在地质勘查或生产开发中的应用,形成了动态与静态并存、多源异构的地质时空大数据。然而,目前地质信息系统在地质数据组织管理方面,主要是静态地存储和表达出地质矿产勘查或生产开发在某个特定时期的状态,尚不能满足对勘查或生产开发过程中实时信息的存储管理,进而支持对地质过程的分析和研判。针对性开展了地质时空大数据表达与存储管理的数据模型研究,目标是能够融合数据多源与时空多维性,又能够支持时间关联与时间多粒性。针对地质大数据、地质过程的静态与动态数据紧密结合的特点,采用面向对象和基于事件的思想,提出了基于事件多因素驱动的地质时空大数据概念模型,并开展了相应的地质大数据存储管理逻辑模型、基于系统工程库的管理结构和地质时空对象管理模型设计。基于地质时空大数据逻辑组织管理模型和时空过程的非关系型分布式数据库架构,设计了地质大数据存储模型。融合三维地质建模技术、动态监测信息实时可视化等技术,构建了所需模型过程模拟的三维环境,通过绑定观测数据源,设计实现了基于OPC接口的模拟数据产生事件、作用对象响应的矿山动态开采流程。在王家岭煤矿首采区地质数据支持下开展了应用研究,实现地质时空事件条件下的矿山动态开采过程表达与数据管理,验证了本文模型的可行性和有效性。     

境外多源地质专题图数据应用方法研究

境外多源地质专题图数据源,主要是来自公开出版物购买、网站下载以及国际合作交流时收集到的地质专题图件.通过利用ArcGIS软件,按照中国地质调查局编制的《全球地质矿产数据库建设指南》要求,应用数据库技术将境外多源地质专题图数据进行有效的管理和应用.本文就利用ArcGIS软件,对境外多源地质专题图数据应用中的数据格式转换、地图投影、地理配准、空间校正等几个关键问题进行了探讨和研究.     

徐州煤矿地质资料数据库建设及应用

通过对徐州煤矿地质资料的标准化整理，归纳并探讨多源数据融合的原则和标准，形成统一的空间坐标参数和数据格式，达到多源数据统一融合的目的。基于ArcGIS平台，建立涵盖基础地质、矿山开发利用、钻孔、采空区、塌陷及已治理区5大专题的煤矿地质资料数据库。项目成果纳入徐州自然资源“一张图”系统中，服务于矿政管理、矿地融合研究、工程建设新项目规划选址、国土空间规划等工作。     

遥感和多源地学数据图像处理技术及在地质找矿中的应用

图像处理技术用于遥感、物探、化探、地质、矿产和地理等多种数据的综合处理具有广阔的前景。它灵活、方便，可快速、直观、定量地从综合信息中发现和提取那些用常规方法难于获取的地质矿产信息，以便科学地进行基础地质研究和矿产资源综合评价。本文介绍了用图像处理技术在Ｉ２Ｓ／１０１大型数字图像处理系统中处理多源地学数据的方法及优越性。     

RGMAP的多源数据应用模式研究

RGMAP数字地质调查系统在区域地质填图中,为实现物、化、遥等多源数据间的综合分析提供了基础平台.在分析当前数据融合于地学中的应用基础上,结合RGMAP的功能特点,介绍了该系统的应用方式和应用前景.     

三维地质建模中的多源数据融合技术与方法

建模数据多源性是三维地质建模最大的特点,模型构建的关键是将这些数据有效地融合以提高模型的精度和可靠性。首先统一地理、地质、物探、化探、遥感、钻探、采矿等建模数据的坐标系和比例尺,构建原始资料数据库。然后运用等高线数据构建数字高程模型（DEM）面,以DEM面为载体实现了地表填图路线PRB（point-routing-boundary）数据、矢量地质图、栅格地质图、遥感影像图等地表地质数据的有效融合;在已有地表地质数据和地下地质数据约束的条件下,通过约束及离散光滑插值技术实现了地表地质数据和地下地质数据的融合;根据已有建模数据确定合理的建模单元,对数据库中的点、线、面、体等数据进行归类,构建与建模单元一致的原始资料数据库。最后在原始资料数据库中,以高精度地质数据为约束对物探数据进行地质解译,综合已有建模数据,并考虑地质体的三维空间展布,实现了不同精度数据之间的融合;以主要建模数据构建初始地质界面,以高精度建模数据对已构建的初始地质界面进行约束,实现了主要建模数据与次要建模数据的融合。其中,点对线约束、点（线）对面约束、面对面约束等约束建模技术在建模数据融合过程中起重要作用。     

多源数据融合技术在成矿预测中的应用

数据的融合不同于叠加，前者是信息的优化，后者是把多种数据显示在一层，本文分析了成矿预测工作面临的社会和技术挑战以及在对地质数据分析基础上，介绍了数据融合技术的原理及其适合地学数据处理的框架，进一步论述了数据融合的基本方法，探讨了在成矿预测工作中应用影像融合技术可以实现地质目标细节与色彩纹理结构的结合，该方法有助于信息表示的制图优势，最后给出了实现多源地学信息与遥感图像的融合过程和算法。     

矿产资源潜力评价成果数据信息管理系统设计与实现

全国矿产资源潜力评价（2006-2013）工作历时8年,是建国以来规模最大的矿情调查工作之一,形成了海量（TB级）的成果数据。如何高效的管理该数据集,实现数据的广泛应用,成为数据共享服务的关键和难点。文章以全国矿产潜力评价成果数据为基础,运用GIS技术,分析了地质大数据存储管理、基于元数据的查询检索、空间数据可视化等关键技术,提出了一种针对海量、多源、异构的地质数据的统一管理思路。通过对成果数据的分析整理,构建元数据库作为存储不同类型数据的索引,完成数据的统一集成管理,同时实现数据的快速查询访问;借助强大成熟的Mapgis k9功能模块和开源的NASA World Wind三维数字地球引擎,进行二次开发,搭建适合于矿产资源潜力评价成果数据信息管理系统平台,为矿产资源潜力评价成果数据推广应用提供信息技术支撑,提高潜力评价数据的信息化服务能力。     

地矿勘查工作信息化的理论与方法问题

实现地矿勘查工作信息化的有效途径与方法是根据地矿勘查工作自身的特点, 建立以主题式地矿点源数据库(包括空间数据库和属性数据库)为基础的共用数据平台; 利用信息系统技术对地矿勘查工作主流程进行充分改造, 实现全程计算机辅助化; 进行“多S”的技术集成、网络集成、数据集成和应用集成, 同时实现勘查数据的三维可视化.为此, 需要加强地质信息科学和地矿勘查工作信息化的理论框架、技术体系和方法论研究, 重视与地矿勘查工作相适应的集成化信息技术开发.      

大数据框架下金刚石地质成矿信息挖掘及应用

随着大数据时代的到来, 地质行业将大数据作为新兴增长点进行培育和挖掘, 以山东蒙阴金刚石矿集区为研究对象, 基于大数据实现地质工作和信息技术的深度融合, 通过数据统计、挖掘、洞察与预测等分析并集成融合与成矿系统相关的源、运、储、变、保等知识, 全面提取蒙阴地区多元地质信息, 建立西峪矿区金刚石矿多项指标的成矿地质信息模型, 开展三维可视化成矿预测, 进而圈定找矿远景区。探寻金刚石大数据管理、分析及成矿预测新技术方法, 促进成矿新认知与找矿新发现。     

基于数据科学的矿产资源定量预测的理论与方法探索

矿产资源预测已从定性走向了定量,从数据稀疏型走向了数据密集型,亟须数据科学支撑。本文在前人研究基础上,讨论了基于数据科学的矿产资源定量预测理论与方法,该方法的理论基础为相关性理论与异常理论,前者采用监督的机器学习方法挖掘地质找矿大数据与矿床的相关性为预测未发现矿床提供了理论基础;后者采用非监督的机器学习方法识别地质找矿大数据蕴含的地质异常为预测矿床提供了理论依据。该理论与方法强调地质找矿大数据和机器学习的重要性,其中,数据种类的多样性及数据精度和质量会影响预测结果的好坏,机器学习可提高特征提取与信息集成融合效率。此外,本文讨论了基于数据科学的矿产资源定量预测理论与方法的技术框架、特征提取、数据集成融合方法,以及该理论与方法引入的不确定性。     

多源遥感数据在新疆卡拉麦里地区岩矿识别中的应用

遥感技术广泛应用于地质基础调查、矿产资源勘探、环境评估和地质灾害调查等方面。它已从多光谱发展到高光谱阶段,Landsat- 8是目前最具有代表性和最常用的多光谱数据,ASTER具有高的分辨率和多波段特征,资源一号02D(ZY1- 02D)卫星是我国2019年发射的高光谱业务卫星。为了更好地了解多源遥感数据在岩矿识别中的作用,在新疆东天山卡拉麦里地区进行了相关研究。结果表明：Landsat- 8 OLI的PCA变换结果清晰识别了研究区不同的岩性和地层;使用Landsat- 8 OLI、ASTER和ZY1- 02D高光谱数据,分别采取不同的图像端元提取方法,在进行光谱分析的基础上,利用光谱角填图（SAM）即可得到研究区的主要矿物分类图件。通过野外验证,应用GIS技术进行集成和分析,修正相关图件后,便得到了精准的矿物分类综合图。研究表明：多源遥感数据的集成在岩矿识别方面效果良好、前景巨大。     

基于地质大数据理念的模型驱动矿产资源定量预测

在大数据科学成为新的科学范式的背景下,基于地质大数据理念,提出了模型驱动的矿产资源定量预测评价的新方法,以及模型流程建模技术贯穿整个矿产资源预测评价过程的新思路,以地质理论指导地质大数据分析和计算机技术实现地质大数据挖掘2条主线展开研究,实现了面向地质大数据的数据挖掘与矿产资源的定量预测评价。结合青海祁漫塔格铁铜多金属矿床、山东焦家金矿床、云南个旧锡铜多金属矿床等不同地区、不同成矿类型和矿种开展了应用研究,完成了找矿模型工作流的设计与实现,进行了有利成矿信息的挖掘,取得了较好的效果,为大数据时代数字地质研究提供了新的思路。     

GEOSCIENCE DATA IN THE INFORMATION AGE: ACQUISITION,DISSEMINATION AND THEIR APPLICATIONS

Recent dramatic advances in technologies such as computer,data management,and communication have revolutionized the way geologists collect,disseminate,and utilize geoscience data.After summarized the characteristics and fusion of geo-data,several major field data capture systems adopted in North America have been introduced.Geoscience information dissemination and distribution via the web technology and GIS package have also been discussed.In addition,multisources geo-data integration and their applications to mineral exploration,geological hazard risk assessment,and national land resources protection and utilization have been addressed by concrete examples.     

工程地质数据处理方法探讨以水利枢纽工程为例

以水利枢纽工程为例,通过分析工程地质的工作内容、工作流程和数据(信息)分析与处理流程,认为工程地质数据是一种典型的大数据。可以通过地质语义及数据库技术提高数据的有序性和共享性,通过地质语法、模式、CAD技术和三维可视化技术,提高二维地质制图的效率与规范化,提高工程区地上、地下地质结构的直观性与地质分析的洞察力; 通过多传感器数据的融合与挖掘技术,提高地质监测分析与应用的深度与广度; 通过网络技术提高协同工作的效率和数据共享的方便性; 通过双C模式对工程地质数据及各种分析进行简洁有序的集成,从而对传统工程地质数据从采集到归档管理这一传统主流程进行信息化改造,达到促进行业信息化、数字化的目的。     

铀资源勘查多源地学数据挖掘技术

核能作为清洁能源之一,是实现我国能源经济可持续发展的重要支撑。近年来,核电的快速发展对天然铀资源供给提出了新需求、新挑战,利用现代对地观测新技术新方法,持续开展铀资源高效勘查,是扩大天然铀资源量的关键途径。基于数据挖掘和知识发现技术,综合利用遥感、地球物理、地质等多源地学数据,通过光学遥感数据与雷达数据融合、航磁、航放、重力与地学数据综合分析,结合地面遥感地质调查与验证,系统研究了桃山矿田及其邻区主要成矿岩体、控矿构造、热液蚀变等多种铀成矿要素的电磁波谱特征,综合评价了铀成矿条件,圈定了远景靶区。