工业CT技术在地球科学中的应用

工业CT作为计算机断层成像（CT）发展至今的一个重要分支,得益于其分辨率高、可重复、探测范围广等优势,在航空航天、军事工业、地质分析等多个领域得到了广泛应用。本文在深入调研国内外工业CT技术研究现状的基础上,综述了在地球科学领域中的3种典型工业CT技术（地震波CT、电阻率CT、电磁波CT）以及多种物探方法组合而成的综合物探方法,重点介绍工业CT在孔隙研究、天然气水合物研究、构建数字岩心和二氧化碳地质利用与封存方面的最新应用。同时,总结工业CT在地球科学领域中的发展趋势。     

一种基于工业CT技术的岩芯样品孔隙度测量分析方法

岩芯(石)或地质样品的孔隙度,对于成矿流体的研究有着极其重要的意义.针对现有测量与分析计算岩石孔隙度方法难于确保反映岩石样品内部的、原始的、原位的信息或特征等不足,笔者利用工业CT无损检测技术能以图像的形式,直观呈现物体内部密度分布或结构状况这一特点,基于岩芯(石)样品的工业CT切片图像,采用边缘检测和阈值分割等数字图像处理方法,对某矿区ZK992钻井10件岩芯样品的孔隙度做了计算分析研究工作.通过二阶B样小波模极大值法对岩芯CT图像ROI进行边缘检测和改进的类间方差最大法对岩芯CT图像ROI进行阈值处理,分别获得了10件岩芯样品的孔隙度(1.22％～5.79％),基此得出了随着钻进深度的增大,岩芯样品的孔隙度呈现先递增后递减的趋势.研究结果表明,所测得的岩芯样品的孔隙度结果,与经验值基本吻合.这既可为成矿流体的研究提供参考价值,又可为岩石孔隙度测量分析提供一种新的手段或方法.     

陆地观测卫星数据中心:大数据挑战及一种解决方案

为应对陆地观测卫星数据及应用的多样性、存储数据规模的急速增长、数据处理与应用的高时效性、系统高可扩展性、系统资源整合的紧迫性等挑战,结合大数据技术,提出了一种基于Hadoop平台支持大数据处理与分析的陆地观测卫星数据中心架构解决方案,以提高陆地观测卫星数据利用水平与决策支持能力,提升国家空间信息资源应用水平,培育我国陆地观测卫星数据应用新的经济增长点。     

贵州地方病氟中毒的氟源、致病途径与预防措施

运用高温燃烧水解-氟离子选择性电极方法，对贵州织金县地方病氟中毒重灾区的化落村、荷花村和马家庄村居民用的粉煤、拌煤黏土、煤泥混合燃料、玉米、辣椒等系列样品进行了氟含量测定，结果表明，这些样品中的氟含量均值分别为237．1／μg／g、2261．9／μg／g、827．9／μg／g、1418．8／μg／g和110．1／μg／g。玉米和辣椒中氟的含量超出国家标准食品中氟允许量的约1000倍和100倍。氟中毒的氟源主要来自拌煤黏土，氟在拌煤黏土中除了以磷灰石、角闪石形式存在外，与伊蒙混层矿物和伊利石的吸附密切相关。煤泥混合燃料在燃烧过程中，约有80％的氟被释放。除了采用固（降）氟技术以外，病区居民改变生活习惯，在食用辣椒前用清水淘洗，把玉米粒加工成玉米面前进行脱皮处理，可以除去食物表面相当一部分氟，对预防地方病氟中毒有重要作用。     

基于优视摄影测量的天-空-地协同实景三维构建方法

随着信息技术的发展,实景三维模型已成为城市数字空间的数据基础。新兴无人机摄影测量方法通常以粗略模型为依据,通过多次飞行完成建模,存在效率低下和计算资源浪费问题。本文以优视摄影测量方法为技术基础,提出了天-空-地协同实景三维构建方法：使用卫星影像重建生成概略模型,并优化生成无人机实景三维数据采集方案,同时结合地面补拍,实现精细化实景三维数据采集及建模。试验结果表明,相比于常规的倾斜摄影测量方法,协同实景三维构建方法能够在保证相对高效率和便利性的前提下,实现高质量的精细化实景三维模型生产和输出。     

一种热中子CT图像预处理与后处理的集成方法

热中子CT成像是一种极为重要的核成像技术,借以进行被检物的无损检测与无损评价.针对热中子CT成像过程中产生一系列导致CT图像降质的因素,本文在探讨了影响中子CT成像图像降质的一些因素基础上,提出了将成像过程中的图像预处理与后处理技术进行统一考察和集成处理的方案.研究结果表明,基于MATLAB GUI集成处理器,研究开发了一套集图像预处理与后处理技术于一体的处理程序分析方法,能够有效改善热中子CT成像的图像质量,为无损检测与评价提供可靠的保证,对热中子CT成像技术研究具有参考价值.     

一种热中子CT图像预处理与后处理的集成方法

热中子CT成像是一种极为重要的核成像技术,借以进行被检物的无损检测与无损评价。针对热中子CT成像过程中产生一系列导致CT图像降质的因素,本文在探讨了影响中子CT成像图像降质的一些因素基础上,提出了将成像过程中的图像预处理与后处理技术进行统一考察和集成处理的方案。研究结果表明,基于MATLABGUI集成处理器,研究开发了一套集图像预处理与后处理技术于一体的处理程序分析方法,能够有效改善热中子CT成像的图像质量,为无损检测与评价提供可靠的保证,对热中子CT成像技术研究具有参考价值。     

最后的坚守——追记新疆维吾尔自治区特克斯县国土资源局局长张永军

春雨绵绵,如泣如诉.初春时节,一种悲痛凝重的氛围依然笼罩着这座世界著名的八卦城——特克斯县城,人们为失去这样的好局长而悲痛、上天也为他流泪…… 3月7日,在特克斯县国土资源局局长张永军离开人们15天后,我们来到特克斯县追寻张永军走过的足迹,听他的上级、同事、家人讲述张永军不为人知的点点滴滴.     

华南成矿省福建魁歧晶洞花岗岩样品孔隙 结构的工业X CT三维可视化研究

地球科学的发展与各种分析测试技术密不可分。尤其是,随着现代科技的长足进步,产生了更为先进的现代分析测试手段使其在地球科学中的作用日益为世人瞩目,工业X-CT(X-ray Computed Tomography)测量技术即是其中之一。它具有形象、直观显示地质岩矿样品内部的、无损的、原位的二维或三维(立体)信息等特点,可实现对地质岩矿样品CT二维断层图像进行全数字化的三维可视化处理与分析。本研究针对华南成矿省福建魁歧晶洞花岗岩KQ-6样品的孔隙结构,依据工业X-CT技术的原理及方法,获得了样品的CT二维序列图像,借助于数字图像处理分析工具,得到了样品的孔隙度和孔径分布统计结果,孔隙度测量值为8.14%,孔径尺寸0.4~2mm;基于此,开展了该地质样品的三维可视化孔隙结构研究,获得了样品的孔隙连通的拓扑图形,直观展现了样品内部孔隙连通性,这对精细刻画地质样品内部结构特征及成矿流体的研究具有重要意义。     

Mg同位素示踪中国东部中生代深部碳循环

地球深部碳循环对全球气候变化、生命探索和岩石圈演化的研究具有重要意义。中国东部岩石圈是地球深部碳循环的重要场所,其减薄与破坏与深部碳循环密切相关。中生代太平洋板块俯冲是制约中国东部岩石圈减薄与破坏的关键,对华北克拉通和华南板块的大规模金属成矿作用具有重要作用。笔者等系统阐述了Mg示踪地球深部碳循环原理,例举了镁同位素示踪中国东部深部碳循环的实例,论述了中生代俯冲的古太平洋板块所释放的碳酸盐熔体/流体与地幔相互作用,是造成中国东部地幔具有普遍的轻Mg同位素组成的重要原因。此外,指出轻镁同位素的多解性,提出多同位素联合示踪是未来研究地球深部碳循环的趋势。