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。     

地质钻孔信息形化管理系统框架设计与关键技术研究

钻孔是重要的地下信息获取手段, 为了有效地存储和管理青藏铁路建设中大量使用的钻孔信息, 讨论了一种适合野外单机工作环境下, 空间信息与复杂非空间信息结合存储和访问的机制, 即“混合数据模型”机制, 并基于该机制实现钻孔数据的存储与管理. 通过 UML方法和“设计模式”的思想,设计并实现了“地质钻孔信息图形化管理系统”的核心架构, 采用 GIS和自动生成柱状图的方法, 解决了传统钻孔数据维护和表现的难点.     

地质大数据的特点及其在成矿规律、成矿系列研究中的应用

进入21世纪以来,面对这一信息大爆炸的时代(即"大数据"时代),人们的生活、工作与思维都面临着大变革。文章基于"大数据"思维,探讨了成矿规律及成矿系列研究中的一些问题,以期地质大数据能够在成矿规律及成矿系列的研究中得到更好地应用。首先,从"大数据"的特点及其研究现状入手,结合地质矿产研究中的现实问题,阐述了地质大数据的概念及其外延。然后,综合"大数据"与成矿规律、成矿系列研究相关各地质专业的特点,浅析了矿产资源领域地质大数据的10个特点;其中,除了从地质矿产的视角解释了"大数据"的大量性、高速性、多样性、价值性4大特点外,还基于地质矿产专业提出了地质大数据的6大新特点:"物质性与非物质性""空间性与非空间性""时间性与非时间性""因果性与非因果性""主体性与非主体性"及"客体性与非客体性",并在"大数据"的背景下作了新的诠释。最后,总结了地质大数据在成矿规律、成矿系列、成矿体系研究中的应用情况及注意事项,期望地质大数据能为成矿理论和成矿预测工作提供新思路。     

广西大厂矿田地质矿产数据库的研究与系统开发

大厂矿田地质矿产数据库及其管理系统实现了大厂矿田历年来积累的大量地质矿产资料的数字化存储和管理，是矿山企业信息化和专题研究的数据基础平台。通过资料现状与数据需求分析，将地质矿产资料划分为表格、档、图件和目录簿四类。论提出资料表(数据表、档表、图件表)和分类树型目录结构属于两种不同的数据模型，可分别对原始资料(表格、档、图件)和目录簿进行描述和存储；资料表可直接用关系数据库的二维关系表来表示。但目录簿具有与关系表的线型结构完全不同的非线性树型结构，对此作建立了孩子关系表示法，从而实现了关系表对目录簿的树型结构的间接表示。通过数据需求分析、概念模型定义、逻辑结构设计、数据库的存储与运行维护设计，建立了大厂矿田地质矿产中央资源数据库GEODBS，开发了相应的数据库管理系统DCDBMAN。     

基于GIS在矿产规划数据库建设中的应用——以甘孜州为例

自七、八十年代以来,我国地质矿产行业飞速发展,积累了许多宝贵的地质矿产资料成果。但是,我国传统的地质矿产资料主要通过纸质地图和文档对数据资料进行存储和管理。在信息技术和空间数据库高速发展的今天,传统的数据管理和存储方式已远远不能满足工作发展的需要。因此,目前地质矿产信息化的重要任务是怎样对矿产资源信息进行科学、高效的利用和管理。利用GIS技术,结合甘孜州第三轮矿产资源规划数据库的建立,以规划编制工作为出发点,对矿产资源规划空间数据库的建设进行了探讨和实践。     

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。     

《地质实验工作60周年文集》出版发行

正地质实验测试工作已经走过了六十年的历程,为我国地质事业和地质科学的发展作出了卓越的贡献。在地质实验测试工作六十年之际,由中国计量测试学会地质矿产实验测试分会与国家地质实验测试中心主持编辑出版了《地质实验工作60周年文集》。该文集由吴淑琪、周金生、罗代洪主编,2013年11月地质出版社出版发行。五十周年时,由中国计量测试学会地质矿产实验测试分会与国家地质实验测试中心于2003年主持编辑     

大数据环境下数字填图数据集成服务技术

应用数字填图技术形成了大量地质填图图幅数据,这些数据空间结构化和非结构化特征并存,如何在网络环境下提供高效的数据服务是急需解决的一个难题。大数据技术的发展为数字填图、数据集成服务提供了一种新的途径。通过对数字填图数据特征的分析,在研究地质调查信息网格大数据处理框架的基础上,提出了结构化和非结构化数据相结合的有序化组织管理、发布与服务方法,并对关键技术进行了研究与试验,取得了良好的效果。     

基于GeoStation的城市片区地质三维建模技术研究

本文基于华东院自主研发的GeoStation地质三维勘察设计系统,设计一种城市片区地质三维建模技术方法。该方法首先采用地质剖面作为地质拓扑剖面,其次使用地质拓扑剖面将城市片区划分为若干城市区块,再次使用GeoStation系统的地层自动建模功能独立构建城市区块模型,最后将城市区块拼合为整体模型。该方法集成在GeoStation系统中,并在某城市级BIM应用中进行应用,结果表明该技术方法可行,实现了海量庞杂地质建模数据的高效管理,构建的地质三维模型可满足某城市BIM平台数据要求,为城市地理空间信息建模提供新的手段,也为其他城市开展数字化建设和智慧化管理提供范例。     

地质科学大数据统合应用的基本问题

进行地质科学大数据统合利用,涉及一系列理论、方法和技术问题,包括:多源多类异质异构地质数据的采集、存储和管理问题;数据汇聚、集成和结构化、可视化转换问题;数据同化、融合问题和深度挖掘、广度聚联问题;地质大数据有效利用的方式、方法和途径问题,以及云服务的模式和系统架构问题。所面对的挑战是实现结构化-半结构化-非结构化数据、静态勘查数据与动态监测数据的一体化存储、管理、处理和应用,以及大数据与小数据、混杂性数据与精确性数据、模型与数据、有模型与无模型、关联关系和因果关系的矛盾与统一问题。     

地质大数据存储技术

在大数据时代背景下,地质大数据的研究及大数据相关技术为实现地质工作的现代化发展和信息化提供了有效的支撑。而当代大数据发展趋势,就是海量数据的存储及越来越多的事物的数据存在形式。通过梳理大数据处理的关键技术,总结归纳了大数据背景下现有存储技术及数据库的类型。在地质大数据和地质云架构的基础上,讨论适合当前地质大数据的存储技术,地质数据具有多源、多元、异构、时空性、方向性、相关性、随机性、模糊性、非线性等特征。因此,对于存储与管理方式的选择应该是具体问题具体分析,建立多技术支持下的大数据架构,才能满足地质大数据的应用需求。     

柿庄南煤层气勘探钻井数据快速入库及三维可视化技术研究

针对沁水盆地南部柿庄南区块钻井资料管理分散和三维可视化利用程度低的现状,以该区大数据量钻井资料为研究对象,探索了一种新的面向三维地质建模的钻井数据快速标准化建库方法,并基于该方法研发了面向Petrel的三维地质建模数据快速入库与输出软件模块。经柿庄南区块实际应用检验表明,该技术方法能够快速完成大批量复杂钻井数据的标准化建库工作,可为煤及煤层气田钻井数据的快速数字化建库和三维可视化建模提供应用借鉴。     

地质大数据分析与应用模式研究

大数据时代下地质数据的获取方式多种多样,数据量十分庞大,数据格式复杂多样。从地质大数据的存储管理、数据挖掘技术、可视化技术等方面阐述了其分析应用的关键点。介绍了大数据不同于传统数据的分析思维,强调注重数据本身的重要性。大数据的分析与应用方法处在不断创新中,同时也面临巨大挑战,如何保证地质大数据的质量、如何高效地搭建云平台等都是需要解决的难题。指出了地质大数据的开发对矿产资源预测、城镇选址等具有十分重要的意义。     

基于中国地质调查信息网格的“立体一张图”服务构建与应用

目前,中国地质调查信息网格通过"地质矿产一张图"实现了地表范围内地质空间信息的高度集成与共享,但是地下三维地质空间信息的集成共享状况对现有的数据发布机制、服务效率与共享能力提出了更高的要求。本文基于中国地质调查信息网格,在构建"地质矿产立体一张图"服务框架的基础上,从三维空间数据的组织管理着手,重点研究了多结点下的数据发布与发现机制、三维可视化与场景服务、多样化用户界面表达方式,实现了网格环境下三维地质空间信息的实时快速绘制和高效交互处理;并针对矿体三维模型和地质三维模型等,提供了信息集成与应用服务,取得了良好效果。     

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。     

基于CART算法的三维成矿预测研究——以安徽白象山矿区为例

把地质大数据和人工智能技术引入矿产资源定量评价及成矿预测体系中,提高了海量地质数据的有效信息挖掘,弥补了传统方法的不足。本文基于白象山矿区基础地质资料和物化探成果资料,利用三维地质体建模技术和三维空间分析技术,量化三维控矿因素,建立了一种基于CART 算法的三维成矿预测模型。通过在白象山矿区的实验表明：该模型能较好的定位已知矿体,并且预测出在已知矿体北部、东部、东北部、西部、南部和东南部具有较高的成矿概率,可圈定找矿靶区。该模型将地质大数据应用于找矿勘探工作,具有纯数据驱动、预测精度高、预测结果可靠等优点。研究发现,该模型的预测效果与训练数据集的数量、矿控因素提取、决策树深度等有关。     

地质数据本体构建及其在数据检索中的应用

针对传统以关键词、主题词等字符串匹配为核心的地质数据检索方法存在的查不全、查不准的问题,给出了基于地质数据本体的语义级检索解决方案。通过对地质数据的概念、属性、关系、规则及相应实例的详细表达,构建了地质数据本体(矿产资源预测部分),搭建数据检索系统并开展了应用实践。实验表明,引入地质数据本体后,检索结果在数据的查全率和查准率方面显著提高,并能智能推送相关联的数据信息。开发的地质大数据专题检索系统,实现了对局域网中多源异构地质数据的获取、半自动化标注和语义关联检索,满足地质大数据应用服务的需求,对于大数据时代背景下地质数据的精确发现、深层挖掘及共享有重要意义。     

城市地质信息化管理IT基础架构规划

在大数据时代,简单高效经济安全的数据存储成为信息技术化的地质工作发展的必然趋势。针对未来大数据访问和共享服务,以城市地质信息化建设为对象,分析了现有架构形式,阐述了城市地质信息化管理的IT基础架构规划和整体解决方案,以促进信息技术化的发展与应用。     

遥感与化探数据融合技术在金矿预测中的应用

作为一种先进的多元数据融合技术,遥感与化探数据融合技术的目的在于能从原始的遥感图像中获得较高质量的图像和提取实际需要的蚀变信息.文章首先研究了几个典型的遥感与化探融合的算法(如PCA、ISODATA、MLC等),然后提出了一个新的使用了专家系统的基于3个层次(像素级、特征级和决策级)的遥感与化探数据融合方法.该方法通过在招远金矿区应用示范,结果表明这种新的方法较之传统的遥感与化探融合方法是一种行之有效的遥感找矿技术方法.     

东北地区地质调查工作部署数据库建设及应用

地质调查工作部署数据库是利用空间数据和属性数据相结合的方法,充分地反映了12年来的地质调查项目部署情况,能够实时地反映当前地质工作程度和地质资料现状.该数据库将9个不同专业的地质调查项目的资料和数据图形进行统一化、系统化、规范化的建库和管理,数据库已经在地质矿产调查工作部署与规划及大区地调项目管理部门中得到广泛应用.