基于深度学习的钨钼找矿靶区预测方法研究

随着矿产勘查工作由浅部矿向深部隐伏矿、由易识别矿向难识别矿发展,找矿难度日益增大,地质专家越来越重视新理论、新方法、新技术的应用。深度学习作为人工智能的前沿领域/技术,对于实现矿产资源预测“智能化预测评价”具有得天独厚的优势。本文以陕西省镇安县西部钨钼矿集区单元素化探异常原始数据为基础,提出了基于深度学习的钨钼矿产评价方法。该方法以归一化地球化学数据作为模型训练数据,通过深度学习中深度自编码网络方法实现异常值提取进而识别重点成矿有利地段,实现矿产资源找矿远景区定性预测。研究结果表明,在对957条单元素化探异常原始数据分类且做好模型标签后,整个过程在计算机的“黑盒子”中自动完成学习和预测,相较于传统预测研究方法,本文方法具有自动化程度高和客观性强的特征。此外,本文利用已知矿点构建训练数据集,采用随机森林方法对预测区进行矿产资源找矿靶区预测圈定,为进一步缩小找矿靶区范围提供科学依据。     

综合信息成矿系列预测的基本原理和方法

文章主要论述了综合信息区域成矿预测的基本原理和方法。基本原理包括：成矿学原理、地球化学原理、地球物理和遥感地质原理。文章认为，地球化学信息对任何矿种都是直接找矿信息，其信息特征在很大程度上直接反映了矿产资源体的特征。从区域综合异常评价的角度，综合信息成矿系列预测，实质上是运用数学模型对地球化学异常及其产出的地质背景（地层、岩体和构造）的综合定量评价，从而提高了异常评价的有效性。基本方法主要包括综合信息成矿系列预测图的编制和综合信息成矿系列找矿模型建立。文中强调在成矿系列理论指导下，通过对异常及其产出地质背景的综合分析，以地质体或矿产资源体为单元，进行信息提取、关联和转换，最终建立综合信息成矿系列找矿模型，通过找矿模型实现成矿系列的定量定位预测。     

感知物理先验的机器学习及其在地理空间智能中的研究前景

许多复杂的物理现象和动态系统尚未为科学家所完全理解和解释，因此不能构建确定的数学方程来描述，不能直接使用紧凑的物理机理模型来进行分析和预测。随着观测数据的日益丰富，数据驱动的机器学习方法可以较好地描述复杂非线性现象，但是纯数据驱动模型在表征能力、可解释、泛化能力、样本利用效率方面还存在很多不足。常规机器学习方法在地学领域的应用还面临时空异质性、样本稀疏等带来的挑战。近年来感知物理先验的机器学习方法可以在物理原理不太明确的情况下更有效地利用观测数据描述和分析动态系统，受到了广泛关注，并在物理、计算机、生物、医学和地学等领域得到了一定的应用。近年来人工智能和机器学习技术已经大量应用于地理学尤其是地理信息和遥感领域，受到地理学者广泛重视，被称为地理空间智能，并已成为一个热门的研究方向。感知物理先验的机器学习方法融合了模型驱动和数据驱动思想，为地理空间智能研究带来新的研究范式，促进各种复杂地理现象的精细描述和预测。本文首先分别从物理先验的表达形式和如何在机器学习中集成物理先验两方面概述了该领域的进展。物理先验是在机器学习建模之前已经存在、独立于机器学习方法的知识。本文从增广的数据和定制特征、物...     

矿产资源潜力评价数据模型研制、开发、应用与数据集成建设

通过研发矿产资源潜力评价数据模型、应用软件及相关方法技术,并全程支撑国土资源部全国矿产资源潜力评价工作(2007~2013年),实现了全程信息数字化、预测处理GIS化、预测结果定量化、预测定位精准化、成果规范化与集成化,取得了大量创新性成果,建立了矿产资源潜力评价数据模型研制、开发、应用与数据集成核心方法技术体系。实践表明该技术体系科学有效,在矿产资源潜力评价乃至地质信息技术领域,具有开拓、引领、示范作用和里程碑意义。     

辽宁水泉金矿成矿规律及矿山远景评价

用综合信息矿产资源定量预测的理论和方法，系统研究了辽宁水泉金矿成矿规律及控矿因素，特别是对控矿构造特征作了深入的研究，并建立了研究区的综合信息找矿模型。对水泉金矿的区域成矿远景和深部成矿远景进行了综合预测。     

近10年来犯罪时空预测国内外研究与实践进展

基于地点的犯罪时空预测由于不直接涉及个人数据，且可与警务巡逻和精准化治安防控策略有机结合，现已成为预测性警务领域的研究热点和主要实践方向。本文对2013年以来国内外犯罪时空预测的最新进展进行综述，主要工作包括：(1)总结了该领域研究在文献数量快速增加、研究主题日益多元、主要研究群体分布相对集中等方面的总体特征；(2)梳理了犯罪时空预测的目标主体、时间尺度、空间尺度、模型方法、精度评价、实践效果评估六大基本要素的新变化、新指标或新进展；(3)介绍了常用犯罪时空预测软件及各国预测性警务实践；(4)探讨了在实践应用的各个阶段所面临的伦理问题及挑战，以及各界为规避此问题做出的尝试；(5)展望了犯罪时空预测后续研究重点。本研究为犯罪时空预测领域勾勒出一个较为全面和清晰的轮廓，可为国内犯罪地理、智慧警务、警用地理信息系统（PGIS）等相关领域的研究者和从业人员提供有益参考。     

我国铜矿潜在资源量达1.8亿吨

正近日,从中国地质调查局发展研究中心召开的全国矿产资源潜力评价项目专题成果汇报会了解到,全国化探资料应用研究创新性地采用地球化学定量预测方法,预测全国铜矿潜在资源量为1.8亿吨。这一成果开创了我国全国性中比例尺矿产资源评价地球化学定量预测的先河,使我国地球化学勘查从定性向定量预测迈出了重要一步。全国铜地球化学定量预测研究汇总了各省(市、自治区)完成的铜地球化学定量预测成果和长江中下游成矿带、     

论山西省遥感控矿要素与成矿关系

以区域地质和成矿理论为基础,通过对ETM+遥感影像进行控矿构造要素、控矿环形要素、色调异常、找矿标志、蚀变矿化异常等遥感要素的解译和研究,总结遥感地质找矿规律,为山西省矿产资源潜力评价和找矿预测提供重要线索和依据。     

综合非滑坡样本选取指数与异质集成机器学习的区域滑坡易发性建模

为解决基于机器学习的滑坡易发性建模存在的单模型分类能力弱和传统随机抽取非滑坡样本准确性不高的问题，本研究以三峡库区奉节县为例，应用优化的非滑坡样本和Stacking异质集成机器学习模型进行滑坡易发性建模研究。首先，基于地形、地质和遥感影像等数据提取16个评价指标并进行相关性分析，剔除高相关指标，构建易发性评价指标体系；其次，基于信息量模型提出非滑坡样本选取（Non-Landslide Sampling, NLS）指数；最后，应用NLS指数选取更高质量的非滑坡样本，并与滑坡样本组成训练集；采用随机森林(Random Forest, RF)，轻量级梯度提升树（Light Gradient Boosting Machine, LGBM），梯度提升决策树（Gradient Boosting Decision Tree, GBDT），以及以三者为基模型的同质（Boosting）和异质（Stacking）集成方法进行易发性建模。结果表明：应用NLS指数能选取得到质量更高的非滑坡样本，提升了易发性建模精度；Stacking异质集成机器学习模型的精度最高，为0.941，优于3个同质集成模型和3个单模型...     

印度尼西亚苏门答腊岛浅成低温热液型金(银)矿产资源总量预测

苏门答腊岛位于印度尼西亚西缘，是环太平洋成矿带的重要组成部分，拥有丰富的铜、金、铅、锌等金属矿产资源，对其资源总量进行评价可以为国家"一带一路"战略决策提供基础数据。在对该区进行野外调查和1:100万低密度地球化学调查的基础上，分析了小比例尺尺度下浅成低温热液型金（银）矿床的地质特征、关键控矿因素和找矿标志，构建了该类金（银）矿床的预测模型；认为该区NW向苏门答腊大断裂及其次级断裂与新生代岛弧岩浆岩具有密切的时空耦合关系，该断裂系统和新生代岩浆岩共同控制浅成低温热液型金（银）矿床的产出；已知金（银）矿床点和1:100万低密度地球化学异常可以作为快速圈定研究区有利找矿地段的标志；并据此圈定成矿远景区5个，其中A级成矿远景区3处，B级成矿远景区2处；然后，利用通用密度模型预测了不同概率下的各远景区未知矿床数，并运用蒙特卡罗模拟预测了苏门答腊岛浅成低温热液型金（银）矿产在不同概率下的金（银）资源量。      

河南省内乡-淅川地区边缘成矿体系与成矿预测

河南内乡—淅川地区具有一完整的边缘成矿体系。应用边缘成矿理论,通过野外对该区控矿要素的实际调研和室内对比分析,提出了豫西南内乡—淅川地区边缘成矿体系的新认识。一级成矿边缘为华北板块与扬子板块边缘对接处(山阳—西峡断裂带两侧),控制了两个跨省大型成矿带的形成;二级成矿边缘为区域深大断裂边缘,控制区域成矿带形成;三级成矿带边缘为岩体边缘、次级断裂带边缘和地层交界面等,控制矿田、矿床的形成;四级成矿边缘为岩体边缘不同岩相分界面、不同岩性层间面和构造形态、产状变化处。不同边缘交叉、叠合地段是成矿最有利地段。研究表明,边缘成矿体系的形成与地质异常事件密切相关,板块活动、区域构造、火山、岩浆侵入、沉积环境演化是边缘成矿体系形成的主导因素。根据边缘成矿规律进行了成矿预测,指出主要找矿方向和有利找矿区段(靶区)。     

浅谈寻找隐伏矿床的理论和方法

本文从地质勘查找矿角度,将未出露现代侵蚀面或被沉积物覆盖的矿床统称为隐伏矿床。寻找隐伏矿的理论和方法可分为：①地质分析（构造体系、地质建造、矿田构造、隐伏侵入体等）;②矿床学理论（成因模式、找矿模型等）;③数学地质（统计预测、综合信息、地质异常等）;④地球化学找矿（构造地球化学、原生矿晕、次生矿晕、离子态分布模式）;⑤地球物理找矿（层析成像、地电提取、物探填图等）;⑥矿物学方法（矿物标型、蚀变矿物等）;⑦遥感地质找矿;⑧其他方法（生物找矿、计算机技术等）。     

Cumulative gain and lift charts for model performance assessment in mineral potential mapping

Model performance assessment is a key procedure for mineral potential mapping, but the corresponding research achievements are seldom reported in literature.Cumulative gain and lift charts are well known in the data mining community specialized in marketing and sales applications and widely used in customer churn prediction for model performance assessment.In this paper, they are introduced into the field of mineral potential mapping for model performance assessment.These two charts can be viewed as a graphic representation of the advantage of using a predictive model to choose mineral targets.A cumulative gain curve can represent how much a predictive model is superior to a random guess in mineral target prediction.A lift chart can express how much more likely the mineral targets predicted by a model are deposit-bearing ones than those by a random selection.As an illustration, the cumulative gain and lift charts are applied to measure the performance of weights of evidence, logistic regression, restricted Boltzmann machine, and multilayer perceptron in mineral potential mapping in the Altay district in northern Xinjiang in China.The results show that the cumulative gain and lift charts can visually reveal that the first three models perform well while the last one performs poorly.Thus, the cumulative gain and lift charts can serve as a graphic tool for model performance assessment in mineral potential mapping.     

山东枣庄薛城地区稀土矿成矿规律研究及找矿预测

鲁南微山县郗山稀土矿为我国北方三大富轻稀土矿之一,也是山东省最重要的轻稀土矿产地,其周边地区是山东省重要的稀土矿远景找矿预测区。通过综合找矿方法在山东省枣庄市薛城地区开展矿产调查工作,发现了重要的稀土矿找矿线索,其成矿类型、成矿时期及成矿模式等与郗山稀土矿具有内在的时空、成因联系。该文以利用综合找矿方法在枣庄薛城地区稀土矿调查评价中的应用为实例,通过与郗山稀土矿的对比探讨,分析了该区稀土矿的成矿规律及成矿模式,并结合区域成矿背景进行了成矿预测,对鲁南地区今后稀土矿的调查评价工作具有指导作用。     

基于对象流的地缘环境时空分析模型

地缘环境时空分析是对地缘体、地缘关系及地缘结构进行的解析、评价和预测,是把握地缘环境空间特征、关联关系演化规律的重要途径。本文采用文献研究、类比归纳、建模研究等方法,提出地缘环境对象是地理信息世界中对现实地缘环境实体抽象后的数字化表达,地缘环境对象流是对象间物质、信息和能量数据交互过程的总称,与地缘关系间存在映射关系,对地缘环境态势和演化过程具有关键作用。在对地缘环境对象流相关概念和内涵解析的基础上,探讨了地缘环境对象流的数据表达与组织方法,构建了地缘环境分析模型,模型从地缘环境系统构成出发,将地缘环境对象流的分析逻辑和数据模型结合,分别建立地缘环境对象流分析原理的逻辑表达及地缘环境对象化数据组织体系,在数据支持下利用数据分析算法来确定地缘环境对象与地缘关系间的映射函数,实现面向应用场景和具体问题的地缘环境分析。本文对地缘环境分析模型进行了验证,以“印太地区”地缘经济环境分析为例,基于2009—2018年该区域经济水平排位前10的国家经济数据,进行了地缘经济实体特征的抽象、贸易对象流的数据表达与组织、数据分析及地缘关系测度,分析了贸易流的时空变化过程、地缘影响力以及地缘关系群组等,验证...     

矿产预测中的不确定性评估方法与应用——以广西大瑶山矿区为例

由于矿床类型的多样性,矿床成因的复杂性,控矿因素的隐蔽性和找矿信息的多解性,成矿预测结果具有不确定性,并常常因人而异[1]。矿产预测评价是由多个阶段组成的复杂系统工程,每个环节都会产生不确定性,并且不确定性还会传播积累,致使技术评价的不确定性,最终会导致经济评价的不确定性。在找矿难度越来越大,矿业经济风险越来越突出的今天,对矿产预测评价中的不确定性加强认识,并尝试研究富有成效的不确定性评估方法已日显重要,它也是从根本上改进现行矿产预测评价方法的出路之一。本文先对矿产预测评价的特点作了简要说明,对技术评价的不确定性作了系统总结,并基于模糊集值统计的不确定性信息处理方法,提出了矿产预测中不确定性的一般评估方法,最后,以广西大瑶山西侧铜、铅、锌矿的预测评价为背景,对不确定性的评估方法作了应用分析。     

山东费县大井头地区金刚石原生矿找矿前景探讨

山东费县大井头地区第四系中金刚石及其指示矿物分布异常丰富 ,并且具有较高的集中度 ;该区的加里东期超基性火山碎屑岩、沉火山碎屑岩及其他一些岩石中均有金刚石和 (或 )指示矿物存在 ;该地区的铬铁矿异常属于矿致异常。研究证明该区第四系中金刚石指示矿物与当地的相关岩体关系密切 ;加里东期超基性火山碎屑岩某些特征与火山口相金伯利岩十分相似。大井头地区所处的构造位置有利于金刚石成矿 ,具有良好的找矿前景 ,值得进一步研究探索。     

地温遥感预报地震的原理和方法

本文以若干震例中震前热异常与强震时空关系的统计和气象卫星热红外遥感技术的分析为基础,论证了地震遥感预报地震的可行性。提出的基本方法包括地震与震前增温异常关系的分析、研究区温度背景分析、大气校正和监测预报四个步骤。文中较详细地介绍了在临汾地区的初步应用,讨论了影响因素和震前热异常的成因。     

农业土地利用遥感信息提取的研究进展与展望

农业用地占到全球土地面积近一半,农业土地利用（包括耕地及作物分布、种植制度、土地管理等）变化直接影响到粮食安全、水安全、生态安全和气候变化。遥感已经成为土地利用信息获取的重要手段,近年来中分辨率遥感卫星如Landsat、Sentinel以及中国高分卫星等的免费开放为国内外农业土地利用信息提取提供了前所未有的机遇,取得了一系列重要研究进展。本文从耕地分布、作物类型识别、农业种植制度以及农业土地管理4个角度分析了土地利用信息提取的最新研究进展。结果发现：① 耕地分布产品已经由过去的粗分辨率提升到10~30 m,耕地现状数据较为丰富,但挖掘遥感数据实现耕地变化历史回溯的能力有待加强;② 作物分类方面多采用地面调查数据和卫星遥感（Landsat和Sentinel-2为主）相结合的方式进行,在北美和欧洲得到了业务化运行,但对作物种植面积早期监测的能力有待加强;③ 基于遥感的农业种植制度信息获取（如撂荒）研究多集中在东欧等地区,在中国由于经济和政策因素导致的撂荒、轮作、休耕等现象也十分普遍,但具有针对性的遥感监测研究目前还相对缺乏;④ 农业土地管理措施信息提取方面,区域灌溉面积产品取得了重要进展,但数据的可靠性和准确性仍有待提高。在此基础上,我们结合遥感大数据、深度学习算法、云计算平台的发展对未来农业土地利用信息提取研究进行了展望：① 融合多源数据形成更高维度空间、光谱和时间信息的遥感大数据,提升特征提取和数据挖掘能力;② 机器学习和深度学习算法等智能化方法与基于地理学和物候信息的专家知识方法的耦合;③ 遥感云计算和大数据挖掘等前沿遥感和计算技术的应用。