三维辅助决策平台功能设计及数据建设研究

三维数据由于其直观、精细的特性成为数字城市建设中不可或缺的部分,三维辅助决策平台也成为近年来信息化建设的重要方面。本文从三维辅助决策平台建设时的功能设计和数据建设两个方面进行阐述,对其中运用的技术进行研究。最后,给出了针对不同应用领域系统建设的示例。     

基于长短期记忆神经网络的实时地震烈度预测模型

实时烈度预测可在破坏性地震波到达前,根据P波估计地震可能造成的最大影响.预警对象可以采取措施,降低可能造成的损失.P波位移幅值是一种有效估计地震动峰值的参数,然而单个或多个参数难以全面表征地震动中的信息.同时,参数的计算需要确定时间窗大小,无法实现连续预测.为了解决上述问题,提出了一种基于长短期记忆网络的实时地震烈度预测模型.基于2010-2021年K-NET数据构建模型,并选取2022年3月M_JMA7.3地震事件作为案例验证模型.结果表明,P波到达后可以在记录的每个时间步预测烈度,P波到达3 s时在测试集中准确率为96.47%.提出的LSTM模型改善了烈度预测的准确性和连续性,可为地震预警、应急响应等提供科学依据.     

基于改进A*算法的煤矿救援机器人路径规划

煤矿救援机器人在执行救援任务时,在获得任务指令后首先需要获得环境模型,再利用内置算法在该环境模型中规划出一条从当前位置到目标位置的无碰撞路径。为减少救援机器人的移动时间,通常要求该路径为时间最优,而目前使用较多的传统A*算法在栅格地图环境下规划的路径存在路径冗余点多、路径转折角度大等问题,导致该路径对于可沿任意方向灵活移动的救援机器人来说是“非最优”的。为解决这一问题,在传统A*算法的基础上提出一种改进A*算法。首先,该算法在传统A*算法的基础上增加当前扩展节点的邻接点数量,以快速搜索获得初始路径;其次,通过设置距离阈值并重连路径点,去除初始路径的冗余点;根据步长分割路径获得间距更小的路径点集合,并再次去除冗余点;最后,为进一步对所得路径的转角进行平滑处理,采用5次B样条曲线进行拟合,最终得到路径点更少、路径代价更小、累计转折角度更小的优化路径。在5种不同尺寸、障碍物覆盖率为20%的栅格地图环境中利用MATLAB对上述改进A*算法进行仿真实验,并将改进A*算法的仿真结果与传统A*算法的仿真结果进行对比。结果表明:相对于传统A*算法,改进A*算法通过扩展邻接点、去除路径冗余点及路径平滑等操作,有效改善了传统A*算法的路径冗余点多和路径转折角度大等问题;此外,改进A*算法还能在一定程度上减少生成初始路径时的扩展节点数量,降低系统内存占用。      

稀有金属矿物溶解度对花岗伟晶岩成矿作用的制约

花岗伟晶岩型矿床是稀有金属矿床重要的类型之一。在花岗伟晶岩中,稀有金属元素Li、Be、Nb和Ta主要以独立矿物的形式存在,前人对稀有金属独立矿物在硅酸盐熔体中的溶解度及其影响因素展开了系统研究。本文综合分析了已有的实验数据,其结果表明,影响稀有金属独立矿物溶解度最为重要的2个参数是温度(T)和铝饱和指数(ASI)。因此本文建立了稀有金属独立矿物,尤其是铌锰矿和钽锰矿溶解度,与温度(T)和铝饱和指数(ASI)之间的定量关系: lg [w(Li)/10^-6]=-0.37×[1 000/(T/K)]+4.56,R²=0.44 lg [w(BeO)/10^-6]=-4.21×[1 000/(T/K)]+6.86,R²=0.91 lg [K_sp(Nb)/(mg²·kg^-2)]=-(2.86±0.14)×ASI_(Mn+Li)-(4.95±0.31)×[1 000/(T/K)]+(4.20+0.28),R²=0.86 lg [K_sp(Ta)/(mg²·kg^-2)]=-(2.46±0.11)×ASI_(Mn+Li)-(4.86±0.30)×[1 000/(T/K)]+(4.00+0.30),R²=0.80 式中,温度T为热力学温度,ASI_(Mn+Li)(ASI=Al₂O₃/(CaO+Na₂O+K₂O+Li₂O+MnO),摩尔分数比)和T的适用范围分别为0.6~1.2和1 073~1 373 K的范围内。上述公式为估算硅酸盐熔体中稀有金属含量提供了便利,为量化花岗伟晶岩成矿模型提供了基础。 稀有金属独立矿物溶解度随温度降低和铝饱和指数的增加而急剧降低,因此,在岩浆演化过程中,由岩浆侵位、分离结晶以及流体作用等因素引起的岩浆温度降低和铝饱和指数的增加,是导致稀有金属独立矿物结晶的主要机制。     

信息量模型引入AHP的地质灾害危险性评价——以贵州省松桃县为例

在松桃县地质灾害危险性评价中,将层次分析模型(AHP)引入信息量模型,选取地层、坡度、坡向、斜坡结构等8评价因子,分别对松桃县滑坡和崩塌两种主要灾种进行危险性评价,并将评价结果按就高不就低原则叠加,实现了区域性的地质灾害危险性评价,并提出地势平缓区的解决思路,有效避免了常规性信息模量评价中出现夸大地形平缓区域地质灾害危险性等级的不合理结果。最终评价精度为80.3%,表明评价结果较好,可为相似区域的危险性评价提供参考。     

新疆阿斯喀尔特铍钼矿床中辉钼矿Re-Os定年及成因意义

阿斯喀尔特铍钼矿床位于中亚成矿域阿尔泰成矿省哈龙-青河成矿带的东南部。7件辉钼矿样品Re-Os同位素年龄介于(224.6±3.1)Ma与(235.7±3.4)Ma之间,加权平均年龄为(229.0±3.0)Ma,等时线年龄为(228.7±7.1)Ma,表明成矿作用发生于印支期。辉钼矿样品Re含量为38.26~56.45μg/g,指示成矿元素Re具有壳幔混合来源特征。由于阿斯喀尔特铍-钼矿床成矿时代晚于古亚洲洋闭合时间(约250 Ma),并且花岗岩-伟晶岩体系中的晚期伟晶岩以低的锆石Hf同位素组成(–1.50~+1.69)为特征,相似于区域中侵入的三叠纪伟晶岩中锆石Hf同位素组成,如可可托海3号脉、柯鲁木特112号脉,因此,推测与阿斯喀尔特铍钼矿床具有成因联系的花岗岩-伟晶岩体系,其成因与哈萨克斯坦-西伯利亚板块在晚古生代发生陆-陆碰撞造山作用,在三叠纪构造体系由挤压转为伸展背景下,先期存在幔源物质的古老地壳物质发生减压部分熔融有关。     

古湖岸线确定及其对优质储集层控制--以鄂尔多斯盆地北部地区盒8段为例

古湖岸线是历史时期湖平面与古陆地的交线,是陆上和水下沉积的分界线。确定古湖岸线的位置对于油气勘探起着重要的指导作用。在利用泥岩颜色、泥岩X衍射分析以及自然伽马曲线特征等常规湖岸线识别方法的基础上,从有机岩石学分析的全新角度认识研究区盒8段沉积环境,确定了盒8期古湖岸线具体位置及湖岸线摆动区。沉积盆地中古湖岸线控制了优质储集层的形成与发育,由于砂岩粒度、软岩屑含量、填隙物组成的差异以及后期成岩作用导致水上沉积带砂岩物性要优于岸线摆动沉积带和水下沉积带砂岩。     

美国阿拉斯加红狗铅锌矿床地质特征及成矿模式

美国阿拉斯加红狗(Red Dog)铅锌矿床为典型的喷流沉积型(SEDEX)或页岩容矿矿床,拥有世界上最丰富的锌储量。矿床赋存于石炭纪库纳组中。该地层由黑色富有机质的硅质泥岩和页岩组成,局部有大量的碳酸盐浊积岩。根据闪锌矿结构和成分变化,矿化可分为4个阶段:早期褐色闪锌矿阶段、黄褐色闪锌矿阶段、红褐色闪锌矿阶段和晚期棕褐色闪锌矿阶段,其中第2和第3阶段为主矿化阶段。成矿年代学及古地磁研究表明,矿化作用与库纳组沉积作用同时发生,且存在中生代热液叠加。矿床形成经历了4个沉积-热液成矿过程:未固结泥中重晶石和硫化物沉积、重晶石的热液重结晶和硫化物沉淀、重晶石和硫化物脉的形成并交代早期重晶石,以及晚期角砾岩-细粒石英和晚期棕褐色闪锌矿的形成。     

青海同仁县江里沟斑岩-矽卡岩型铜钨钼矿床辉钼矿Re-Os同位素年龄及其成矿意义

西秦岭同德—泽库多金属成矿带是青海省重要的矿产集中区之一,位于西秦岭北缘斑岩-矽卡岩型铜、钼、金成矿带的最西端。江里沟矿床是该区的重要组成部分,为一个典型的斑岩型-矽卡岩型铜钨钼矿床。本文利用Re-Os同位素定年方法对江里沟铜钨钼矿床进行了成矿时代测定,获得了5件样品辉钼矿的Re-Os同位素模式年龄范围为219.5±3.1~222.2±4.0Ma,等时线年龄为224.3±7.3Ma。矿区二长花岗岩SHRIMP锆石UPb年龄测定结果表明岩石存在两个期次结晶年龄232±4Ma和214±4Ma,矿区花岗岩可能是两个期次岩浆活动的产物。根据斑岩型矿床矿化晚于成矿母岩的特征,认为江里沟矿床成矿时代属晚三叠世,与矿区232Ma期次的岩浆侵入活动关系密切,成矿晚于成岩约8Ma,成矿与成岩时代基本一致,是西秦岭印支期构造-岩浆活动的产物。本次研究可以大致确定岗察复式岩体周边矿床成矿时限为243.8~214Ma,与区域西秦岭—东昆仑三叠纪构造岩浆作用和成矿时代一致,构成西秦岭北缘斑岩-矽卡岩型铜-钼-金成矿系统的一部分。     

风暴单体识别与跟踪(SCIT)算法评估

利用兴义新一代多普勒天气雷达复合体扫资料及WSR-88D提供的风暴单体识别与跟踪(SCIT)算法对2007-2008年发生在贵州省黔西南地区的40次天气过程个例进行验证、分析,分别从单体识别、单体跟踪评估、单体位置预报、单体算法评估效果与季节关系分析、单体算法评估效果与距离关系分析、冰雹暴雨评估对比分析6个方面进行评估、分析。在充分考虑了当地地理环境、气候背景的前提下对算法评估不太理想的情况进行了误差分析,并进行了算法补偿,提出了解决的办法,一是降低识别阈值,将SCIT的7个反射率阈值降低一个等级,二是提取反射率因子垂直梯度,用上述两个改进方法对2007-2008年的40次天气过程重新进行评估,并与算法改进前的评估效果进行对比检验,结果表明,算法改进后评估效果有所提高。