三维地理信息技术在地质调查中的应用

三维地理信息技术是目前GIS科学发展的新趋势之一.它以三维虚拟可视化技术给用户展现地理空间现象,不仅能表达空间对象间的平面关系,而且能描述和表达他们之间的立体关系.3D GIS平台仿真展示地形(地貌)、地质体的三维场景,地质三维可视化应用,能便于地学工作者深入分析地质体的空间展布规律,尤其是通过视点的变化,拓宽观察地质体空间展布的视野.     

矿山三维GIS研究进展

矿山三维GIS利用3D数据结构来描述矿山三维实体,利用可视化、虚拟现实等技术实现矿山数据的三维显示.矿山三维GIS可有效地提供矿山三维数据的整合处理方法,完成矿山数据的三维建模及可视化,实现多源数据的空间分析,指导矿山规划和监控.     

兰坪铅锌矿架崖山矿段三维模型研究

兰坪铅锌矿是我国最大铅锌矿,对该矿山进行数字化意义重大。本文通过对兰坪铅锌矿架崖山矿段的各类数据进行分析研究,依据地质统计学原理和方法,采用自行编制的"矿床数学-经济模型"软件包和国外矿业软件Surpac,建立了该矿段的三维立体空间模型。实现了资料数据的动态查询、图形绘制、储量计算和矿体三维可视化等多项功能,极大地方便了矿山的生产管理。同时,三维模型直观地反映了矿体空间形态及分布特征,为矿山的探矿和采矿设计以及经济评价提供了科学的依据。     

三维GIS环境下的地质体可视化和特征分析

地质体的三维可视化建模是三维GIS研究的一个重要方向,具有重要的应用价值.三维GIS环境下的地质体可视化的两个关键方面是地质体的表面模拟和可视化实现,文章介绍了地质体三维可视化的基本框架,以带约束Deluanay剖分法为例阐述了地质体表面模拟的原理和方法,并从取景变换、消隐、光照模型、纹理映射等方面论述了可视化的具体实现方法.最后以西部某铜矿为例,建立了三维可视化地质体模型(一个地层矿体综合模型和一个矿体三维模型),阐述了三维可视化建模的基本过程和方法,并对两个模型进行了地质特征分析.     

三维地质建模及可视化系统的设计与开发

三维地学模拟是三维地质信息GIS可视化的核心内容。基于基础GIS软件平台MAPGIS,利用功能强大的三维可视化开发平台MAPGIS-TDE,设计、开发具有自主版权的三维地质建模及可视化系统。MAPGIS-TDE包括MAPGIS内核模块、MAPGIS-TDE基础平台、MAPGIS-TDE构建平台和基于MAPGIS-TDE的应用系统等4个层次。基于MAPGIS-TDE的三维地质建模及可视化系统分为地质数据管理、二维地质分析、地质断面处理、地质结构建模和地质属性建模等5大功能模块。系统实现时,将空间数据库划分为基础地理图形库、区域地质数据库、工程地质数据库、水文地质数据库、地球物理数据库、地球化学数据库等6类。该系统不仅提供了强大的地质数据管理、三维地质建模以及模型的可视化功能,还为专业技术人员提供了一个可视化的分析、设计平台。     

复杂矿区三维地质可视化及数值模型构建

复杂三维地质可视化和数值模型的构建是采矿、岩土及水利水电工程中常常遇到的关键问题。针对数值模拟软件在复杂矿区地质体模型构建及单元网格划分等前处理问题上存在的不直观、工作量大等缺点,结合矿业软件在复杂三维地质体建模的强大优势,在研究线框模型和块体模型差异的基础上,提出了基于线框模型的复杂矿区三维地质可视化及数值模型构建技术。根据线框模型特点不同,以地表和采空区模型为型,分别阐述了基于Surpac的表面模型和实体模型无缝转换成MIDAS/GTS数值模型的有效方法,并将该技术成功应用于冬瓜山铜矿复杂采空区群围岩稳定性研究中。结果表明,该方法是可行、有效的,从而为矿山开采设计、安全分析及复杂地质体结构的岩土工程数值模拟分析提供了一种新的建模方法。     

基于钻孔数据的矿山三维地质建模及可视化过程研究

矿山三维地质建模与可视化技术研究,是"数字矿山"的核心组成部分,是现代矿山信息化研究的热点和重点.文章从三维地质建模的概念出发,探讨了基于钻孔数据的矿山三维地质建模及可视化的一般过程,包括地质数据库的建立,实体模型、品位块体模型的创建等,重点探讨了建模过程中地质数据库的设计,地质解译、矿体储量估算的方法与技术,并借助OpenGL三维图形开发库,在VC++6.0编程环境下,实现了三维地质的建模及可视化,为我国矿山三维地质建模及可视化软件的设计提供参考,促进了我国矿山信息化的建设.     

井下采掘三维定位自动监控系统功能架构设计

设计了井下采掘三维定位自动监控系统的总体结构,详细介绍各个功能模块的设计原理及系统实现的功能。应用三维GIS技术J、ava3D技术建立了矿山三维可视化平台,并在此基础上与矿山井下人员定位系统、矿业产量远程监控系统,集成开发了井下采掘三维定位自动监控系统,实现了井下采掘的实时监控、人员实时定位,降低了矿山开采的安全隐患,提高了对矿山开采的监管力度,能够为矿产资源开发与保护、矿山安全管理等提供信息服务。     

老矿区深部资源量预测的地球化学方法——以江西九江城门山铜矿深部铜资源量预测为例

老矿区面临着提高资源保障能力和保证矿山长远发展的挑战.对其深部资源量进行预测具有重要的现实意义.以江西城门山铜矿深部铜资源量的预测为例,以富Cu地质体为资源量计算对象,通过函数拟合积分和三维地质体可视化模型,探讨用面金属量积分法和三维地质体块段法进行深部铜资源量预测的原理和具体操作流程.最后尝试利用这2种方法计算第一空间(0～-500m)和预测第二空间(-500～-1000m)的资源量.结果表明:第一空间2种方法均可行,计算结果与传统的储量计算结果十分接近;第二空间资源量预测以三维地质体块段法为宜.当铜矿体边界品位指标分别为0.3%和0.2%时.三维地质体块段法预测深部资源量为57.97×10~4t和137.58×l0~4t,深部铜资源量主要集中在似屡状含Cu黄铁矿中(I号矿体).     

大比例尺三维矿产预测

将三维可视化技术应用于大比例尺矿产资源评价是地学领域一项热点研究课题.通过建立各种模型,使地质工作者能够全视角地认知工作区的地形、地层、构造和岩体等地质体间相互关系,能够将各种地质体、地球化学异常、地球物理异常、蚀变带、反演出的地质体以及它们之间的相互关系形象直观地反映出来.通过对空间体单元进行赋值,利用地质统计技术对这些空间数据进行计算,可以较科学地实现定位预测及定量预测的目的.该三维预测方法的应用,为大比例尺矿产预测,尤其是矿区深部及外围预测,提供了一种新的工作思路和手段,具有较高的推广与应用价值.     

Micromine三维地质建模及其地质意义

通过对桌铜矿区地形、勘探线剖面图及中段平面图等基础地质资料的收集整理,利用Micromine三维软件,分别对矿区的地形、地层、岩浆岩、矿体进行了三维地质建模。在三维可视化环境下对矿体的形态、产状以及矿体与围岩、断裂的关系有了清楚的认识,对矿区整体的构造格架有了明确的把握。     

煤炭智能开采地质保障技术及展望

煤炭智能开采是我国煤炭工业在新一轮技术变革下的战略选择,是实现煤矿安全高效生产的必由之路,地质保障技术可为煤炭智能开采提供准确可靠的地质数据支撑,且能有效探查隐蔽致灾地质因素以减少煤矿生产灾害事故的发生。我国煤炭地质保障技术从服务于资源勘查、高产高效矿井建设到服务于煤矿安全高效生产,从基础地质勘查工作、GIS系统到隐蔽致灾因素探查,不同时期的煤炭地质保障技术具有鲜明的特点。分析了在煤炭智能开采背景下地质保障技术面临的3个难题:地质条件探测精度不足、动态地质信息监测困难与智能开采缺乏统一的地质基础。在前期研究的基础上,论述了面向煤炭智能开采的地质保障技术体系,主要包含高精度综合探测、一体化智能在线监测、工作面地质透明化三大关键技术,通过煤炭开采过程中地质信息综合精准感知、动态融合、同步映射和孪生反馈,实现地质保障的数字化、三维可视化和智能化。面对新一轮能源科技革命和产业变革,针对新形势下煤矿安全发展新要求,提出了煤炭智能开采地质保障云平台、技术标准体系构建的发展方向,平台化、标准化的技术体系可为煤炭安全高效智能绿色开采提供可靠的地质保障。      

基于Surpac的铜陵新桥矿床露天开采境界优化

矿床的境界优化就是要设计一个最为接近理想状态的模型,使矿山企业利润最大化,在满足经济和边坡角几何约束的条件下,设计一个最终开采境界.基于三维地质矿业软件,可以将三维可视化技术与矿床的后期开采、生产进度编排进行紧密的结合,完成矿体形态与工程实体的衔接,其不同于传统境界优化的方法,可以在三维空间内进行境界优化的应用和研究.本研究选取SURPAC三维地质矿业软件系统,结合铜陵新桥矿床的实际需求,基于三维数字矿山模型,使用L-G算法规范的数学逻辑结构对露天采场进行境界优化.其结果可以为扩大经济效益提供详实的数据基础,并为新桥矿床开展更为合理的开采生产安排提出合理化建议.     

我国煤矿地质保障系统建设30年:回顾与展望

地质保障是煤炭安全、高效、绿色开采不可或缺的基础。综述了我国煤矿地质保障系统建设30年来在保障内涵、基础理论研究、技术与装备研发等方面的主要进展。较为系统地分析了煤炭绿色智能开采背景下地质保障系统建设面临的5方面技术难题:地质信息采集与解释的智能化水平不高,静态地质条件探查精度较低、综合研究程度不高、超前预测可靠性亟待提高,动态地质信息实时在线监测方法单一、致灾响应评价技术标准缺项,地质信息管理与多源异构信息融合的技术水平不高,三维地质模型精度不能满足智能开采对地质透明化的要求。指出煤矿地质保障系统未来应以精准地质预测为目的,以实现地质透明为目标,以精细地质探测和精准地质表征为突破口,重点在以下方向攻关:(1)以建立具有矿井地质特色的全空间地球物理场多参量响应模板为目标,不断加强矿井物探的应用基础研究。(2)低空无人机与智能机器人在地质探测和监测数据采集中的先导性示范研究。(3)加强矿井地质体赋存与分布规律和采动覆岩变形规律研究,探索精准辨识“地质异常”的方法,研究基于矿井地质与工程特色的智能开采地质条件定量描述和分区综合预测评价的理论与方法。(4)多源多维异构地质数据体交换格式与建库...     

地质体三维可视化建模的技术方法研究

地质体三维可视化模型具有形象、直观、动态、准确、信息丰富等特点,在指导地质找矿和矿山开发等方面具有很大的优势及实用价值。文章对地质体三维可视化建模的整个技术方法流程作了总结性阐述,并分析其技术关键,同时还进一步探讨了模型的分类及其应用。     

枣庄市峄城区矿山开采现状与地质环境治理探讨

根据枣庄市峄城区矿山开采对地质环境造成的破坏及对矿业可持续发展调研分析,认为开采不仅对山体、植被等造成了直接破坏,还导致诸如地表塌陷、山体滑坡等安全隐患,矿山环境治理要从思想上、经费上、法律法规上、技术上入手解决,对已关停矿山地质环境治理,除加大宣传力度外,重点落实对矿山地质环境治理工作的责任、治理规划的编制实施,不断完善、探索治理方法和治理技术攻关及对策预案工作。     

地质三维信息模型研究及其应用

地质三维模型研究与应用在地质构造研究、资源勘探与开发等领域具有十分重要的意义。针对地质勘探等原始离散数据采用UML建立数据静态结构模型,利于GIS空间数据库集中存储管理;根据原始数据的特征,采用矢量层面构模技术建立了三维层面模型,生成地层表面和地层层间实体的连续数据;三维可视化模型采用流行的OpenGL图形技术,实现了原始数据、特征层表面和地质体三维显示与交互式剖切操作等。基于组件开发技术建立了地质三维信息模型系统,成功应用于城市地质勘察三维建模与可视化分析,并指出可在三个层次对此模型进行重用与扩展,具有较高的推广应用价值。     

堡子湾金矿区地质资料的二次开发

通过堡子湾矿区地质资料的二次开发成功,提出对成矿地质条件有望区域的地质资料应重新认识,注重开发。     

金川二矿区地应力测量及研究新进展

金川镍矿是我国著名的有色金属矿山,工程地质条件复杂,矿山开采难度大。近年来由于矿山开发的深入,开采强度、深度、广度的增加,导致了各类工程地质问题恶化。地应力的测量与研究是进行工程地质问题研究的基础,本文总结了主力矿区二矿区地应力研究的历史,根据最新的实地测量数据,对于二矿区的地应力进行了系统研究与分析,总结了最新的矿区地应力分布规律,更新了应力与深度的计算公式,通过分析,1 000m水平为垂直应力逐渐占据主导地位的过渡带,主应力与最大水平应力增加的幅度变缓,带内的应力状况将变得十分复杂,同一深度,不同工程区域可能会出现不同的应力状态,并且随着最大主应力与最小主应力差值的增加,其剪应力将逐渐加大,这对于地下工程施工和采矿都是十分不利的。