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。     

基于平面地质图的地质体三维建模

文章针对大尺度研究区域勘探范围有限、不能直接基于勘探数据构建区域地质体三维结构模型的问题,提出了一种以平面地质图为研究对象的地质体三维建模方法。此方法以平面地质图为基础,利用Section软件在DEM模型(数字高程模型)约束下半自动绘制一系列图切剖面图,将二维剖面映射到三维空间,利用三维剖面上轮廓线的对应性和连续性构建地质体三维模型。通过广西东平地区地质体三维模型构建实例,验证了该方法的可行性。     

建平幅1:25万地质图数据库建立

地质图空间数据库的建立是我国从纸制地质图件向多源地学空间信息数据库转变的一个标志,为多源地学信息综合分析和解释提供了充足的数据源。将建平幅以往大量的数据纸介质整理后进行属性数据、图形数据采集,建立了一个能够随意提取、可以不断更新的地质图件库,分析讨论了地质图数据库的特点、功能,并进行了应用。     

三维地质图制作方法——以1∶50万海南岛地质图为例

将Global Mapper、ArcGIS、MapGIS三款GIS软件有效结合起来,以海南岛为例进行基于DEM的三维晕渲地质图的制作方法研究。首先将SRTM数据和矢量地理数据在不同地图参数下进行自动配准,然后实现地质要素与DEM模型的精准匹配,最后根据DEM对第四系地质界线进行微调,实现了1∶50万海南岛三维地质图的制作。同时总结了不同椭球体与坐标系统下的数据转换、DEM空白区数据填补、晕渲地质图生产的方法。三维地质图制作所采用的DEM数据完全满足1∶50万三维地质图的制图要求;与传统地质图相比,其立体感和可读性明显增强,图件信息量显著增大,图面呈现清晰的三维地质结构,很好地提高了制图精度。该方法为我国三维地质图的制作提供了一个新的方法和思路,并为其他三维图件制作提供了参考借鉴。     

地质图数据库现状与地质制图发展趋势

地质图是地质信息最重要的载体之一,凝聚了人们对地质理论的研究成果和对地质过程的理解。随着大数据时代的到来,地质制图的指导理论和方法手段发生了翻天覆地的变化,全球的科学家运用新方法新技术建立了OneGeology、OpenGeoscience、NGMDB、地质云等一系列地质图相关的优秀数据库,这些数据库的有效运行为全球的地质工作者提供了海量的地学数据和便捷的信息服务。此次研究重点调研了国内外已有的地质图相关数据库及运行情况,为Deep-Time Digital Earth(DDE)计划整合全球地质图相关数据库、建设相关数据平台提供经验和基础;同时,回顾了地质制图的发展历史,介绍了与地质制图相关的技术手段和常用软件;最后,为了满足大数据时代经济社会对地质图信息资料服务的需求,结合DDE相关任务,对深化国际合作编图、创新计算机智能地质制图及网络共享服务等核心技术提出了新的展望。     

数据预处理技术在地学大数据中应用

大数据时代随着数据的爆发式增长,在带来可供研究的海量数据的同时,也带来巨量的噪声和冗余数据。在地学领域,由于研究方向和技术方法手段的多样化,产生了数据量巨大和类型众多的地学数据集合。在地学信息的研究过程中,经常碰到地学信息孤岛,分图幅地学数据边界系统误差和地学文档的非结构化问题。在对地学数据进行信息的提取和挖掘之前,必须根据研究目的对地学大数据进行预处理,使冗余、复杂的大数据转为结构化、准确、可用的数据。本文以地学大数据的预处理技术为切入点,从地学数据交互标准与语义、数据调平、地质图接边和文本结构化等四个研究方面,分析阐述目前地学大数据挖掘方面存在的问题及主要的解决手段,同时也对多元数据融合在大数据中的应用进行了阐述。希望通过本文对地学大数据预处理技术的探讨,能对地学大数据的挖掘有所帮助。     

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。     

基于多源异构的城市地质数据集成关键技术研究

城市地质数据存在"信息孤岛",打破"信息孤岛"实现数据融合是城市地质大数据建设的必然要求。因此,采用多源异构技术实现数据融合是十分必要的。多源异构数据集成方法是将结构化、空间、非结构化的城市地质数据按照统一的分类方式、统一的ETL标准、统一的存储模式和统一的调度方法在关系型、非关系型数据库中进行有效的存储和管理,其中涉及的关键技术包括用于多来源、多格式、多用途调查监测数据集成的结构化数据集成方法,用于不同介质、不同格式、不同标准成果资料集成的非结构化数据集成方法,以及用于存储多源异构城市地质数据的信息资源管理系统的建设方法。     

多模态数据的地质图关联网络构建及知识服务

地质图件及其附属资源（如描述文本）作为地质知识的重要存储媒介,蕴含着大量的地学知识及专家经验知识及隐式知识。快速精准地对多模态地质数据进行知识规范化定义、形式化表达、语义化关联和精准化推理是目前地学知识抽取及挖掘的前沿。当前,海量的地学数据中图件及附属描述信息知识分布零散,图件中的信息无法有效地与描述信息进行关联并提供知识服务。本文以多模态地质数据为数据源,建立了多源数据驱动下的地质图知识表达模型,通过地质基础知识、规则知识及决策知识来表达图件中蕴含的显隐式地质知识,从语义、空间、属性三个维度表示地质对象间的关系;并基于领域知识针对地质图件及描述信息开展了地质实体及关系的精准抽取及存储研究,最后以江西省于都县银坑幅G50E011007图幅150000矿产地质调查矢量数据为例进行了验证与分析,实验结果验证了本文所提出的知识表达模型及知识抽取方法, 能够较好地解决地质知识建模中图文关联弱、知识挖掘不充分等问题。     

矿山地质数据的数字化

矿山地质数据数字化是矿山信息化建设和进一步找矿勘探的基础。通过将矿山地质数据的数字化归纳为地质资料数据数字化分类体系的建立、地质图件的数字化和地勘资料的二次编码数字化三个方面，提出采用非线性的树型结构为地质矿产资料数字化分类体系的框架结构，采用关系数据库中的二维表对这种非线性的树型结构数据进行表达；总结了地质图件的数字化方法，结合当前国际三维地质建模软件的数据需求，提出了地质资料二次编码数字化方案，地质建模软件要求的标准数据表可参照二次编码数字化后建立的数据表通过编程进行映射提取。     

大数据背景下地质云的构建与应用

地质学属于数据密集型科学,并与地球科学面临的问题息息相关。已经收集的和将要收集的大量数字国土相关数据,由于科学研究的需要,正在不断加以检验和扩充。大数据时代背景下,中国国土资源数字化、信息化的战略行动具有深远意义,大数据的相关技术应用为实现地质工作的现代化和信息化提供了有效的支撑。重点介绍大数据背景下的"地质云"构建理念与方法,以及大数据在地学领域的应用。大数据为非结构化、半结构化的地质数据带来了新的处理方法与理念。地质云的构建旨在探索以需求带动的地质核心数据的应用,挖掘非结构化数据的新数据信息,以支撑国土资源管理决策。     

基于MAPGIS的1:5万地质图管理系统设计与实现

针对目前获取的海量区域地质图数据管理难的问题,提出了建立1∶5万区域地质图数字化建库内容的管理方法。在研究MAPGIS技术和相关计算机技术的基础上,设计了一种GIS应用系统的解决方案。该系统具有数据入库管理、属性代码转换、数据分布式存储管理、空间查询、地理要素检索、地理内容检索等功能。实验结果表明,地质图管理系统为区域地质图数据规范化管理提供了基础平台,对保证区域地质数据库建设成果数据积累和社会服务应用具有重要意义。     

地质图信息服务的SIG技术实践

从网格概念出发,详细介绍了实现地质图协同编辑的SIG(SPATIAL INFORMATIONGR ID)空间信息网格技术,以及国家地质空间信息网格体系的结构和服务机制。国家地质空间信息网格采用万维网体系架构,以资源和信息共享、协同为主线,构成一个三层次体系架构。主要组成为:网格应用层、网格平台层、网格基础设施。并针对地质图空间数据共享与服务,设计了地质图服务流程,提供了信息查询、信息服务页面,展示了地质图的在线协同编辑。     

利用航磁数据识别浅覆盖区地质体的方法研究

在浅覆盖区,常规填图方法填制的地质图,由于信息量少导致整体质量不高.利用勘查技术方法来提高覆盖区地质填图的效率、质量和地质研究水平,具有重要的现实意义.航磁方法是其中的一种重要方法,但航磁测量获取的数据是磁异常迭加的综合反应,而区域地质填图仅描述地表附近的地质情况,直接利用航磁数据辅助地质填图是不合理的.因此,基于插值切割、数理统计和灰色关联度分析等方法,提出了一种剔除深部影响,利用浅层岩石磁性分布规律和磁性差异来识别浅覆盖区地质体的新思路.经选用黑龙江省塔河地区数据进行验证,识别效果明显.     

基于ArcGIS的月球数字地质填图:以月球北极地区为例

月球数字地质填图是以中国探月工程获得的"嫦娥一号"(CE-1)CCD3C影像数据、干涉成像光谱仪(IIM)数据、激光高度计(LAM)数据,"嫦娥二号"(CE-2)CCD3C影像数据以及其他已有的月球地质资料为基础,通过对月表物质成分、构造要素、地质时代信息的研究,基于ArcGIS平台与Geodatabase数据模型,编制月球地质图并建立空间数据库。文中以月球北极地区为例,制定月球地质填图的标准、流程、方法和图示图例,编制1∶250万月球北极地区地质图(YQ-1),建立空间数据库,为开展月球地质综合研究、编制全月球地质图及未来开展其他天体的地质编图工作奠定基础。     

遥感-化探信息融合方法在新疆鄯善县大平梁地区找矿靶区预测中的应用

通过对新疆鄯善县地质及大平梁典型矿床的研究,综合地质、地球化学及遥感多元信息的融合信息,建立了大平梁地区的综合信息找矿模型。运用比值法和主成分分析法对研究区的ASTER遥感数据进行了蚀变信息提取,运用衬值异常法提取了研究区的1∶5万化探异常信息。在此基础上,运用基于套合的RGB彩色合成、基于数据层的彩色空间变换(HIS变换)和二维相关编码对研究区的遥感蚀变信息与化探信息进行了融合处理,提取了综合的找矿信息,结合异常区的基础地质特征及成矿地质条件,圈定了1个A级、1个B级、1个C级靶区,为该区后期地质工作及找矿提供了依据。     

航空高光谱遥感矿物信息提取技术及其应用进展——以中国西部成矿带调查为例

为推进航空高光谱遥感矿物信息提取技术及其在地质工程化中的应用,2010—2015年,以我国西部成矿带为调查区,使用CASI/SASI/TASI航空高光谱数据,在进行矿物光谱特征分析、高光谱影像数据预处理、矿物信息提取、蚀变异常信息筛选及区域找矿预测基础上,编制了矿物种类分布图、单矿物丰度分布图和找矿预测图等高光谱地质调查系列专题图件;建立了一套高光谱遥感矿物填图技术体系,解决了高光谱数据预处理与矿物提取等方面的技术问题,推进了地质填图向精细化和微观化方向发展。该研究为高光谱技术在地质工程化中的应用奠定了基础,丰富了地质填图的产品类型和内容,并服务于地质找矿等地质工作。     

航空高光谱遥感矿物信息提取技术及其应用进展——以中国西部成矿带调查为例

为推进航空高光谱遥感矿物信息提取技术及其在地质工程化中的应用,2010—2015年,以我国西部成矿带为调查区,使用CASI/SASI/TASI航空高光谱数据,在进行矿物光谱特征分析、高光谱影像数据预处理、矿物信息提取、蚀变异常信息筛选及区域找矿预测基础上,编制了矿物种类分布图、单矿物丰度分布图和找矿预测图等高光谱地质调查系列专题图件; 建立了一套高光谱遥感矿物填图技术体系,解决了高光谱数据预处理与矿物提取等方面的技术问题,推进了地质填图向精细化和微观化方向发展。该研究为高光谱技术在地质工程化中的应用奠定了基础,丰富了地质填图的产品类型和内容,并服务于地质找矿等地质工作。     

GF-5高光谱数据在植被覆盖区的蚀变信息提取研究——以广东省玉水铜矿为例

高分五号卫星是我国第一颗高光谱综合观测卫星,自2018年发射以来,还未见到该卫星数据在蚀变信息提取研究领域的相关报道。本研究以高分五号高光谱数据为主要数据源,采用MNF算法、PPI算法,结合SAM技术的方法,提取广东省玉水铜矿植被覆盖区的蚀变矿物信息。本次提取的蚀变矿物有赤铁矿、针铁矿、高岭石、蒙脱石和白云母。结合已知的地质矿产资料,对提取的异常信息进行了分析验证。验证结果显示,该数据提取的蚀变异常与研究区地质信息吻合较好。上述研究表明,利用高分五号高光谱数据对本地区蚀变矿物信息的提取是可行的,对该区未来矿产勘查具有重要的指导意义,同时也为未来高分五号高光谱数据在蚀变信息提取研究方面提供了参考。     

有关多色分版绘制直接制版印刷彩色地质图的一些问题

自从《全国地质制图学术讨论会论文摘要汇编》上发表了《多色分版绘制直接制版印刷彩色地质图》的文章后,许多读者来信询问,现对一些问题答复如下:一、为什么要采用“多色分版绘制直接制版”印刷的方法复制地质图?随着科学技术的发展,复制质量高、又能长期保存的地质图的方法早已出现,其中以彩色胶印图最为理想,如果能将地质图件都复制成彩色胶印图,不但解除大量着色的繁重劳动,而且地质资料将能更好的长期保存.