基于专家知识的地质体制图综合方法研究

传统数字地质编图的地质体处理过程中存在重复操作多、制图周期长等缺点,极大地限制了地质编图的工作效率.为提高工作效率,笔者提出以地质专家知识驱动的地质体制图综合方法,主要包括地质体合并(自动同属性合并、交互式合并)、消除微小地质体、地质体夸大、地质体圆滑等.该方法以地质专家总结的地质演化关系知识为主线,采用GI S组件、...     

综合致矿地质异常信息提取与集成

矿床及其周围局部和区域的地质、地球物理和地球化学以及遥感地质等勘查信息构成认识成矿规律和资源潜力评价的基础.矿产资源综合定量评价首先涉及到以建立地质成矿概念模型为基础的地质、地球化学、地球物理以及遥感地质等单学科异常信息的提取与集成, 然后是对多学科异常信息的综合提取与集成, 最后应用综合致矿信息定量圈定找矿靶区, 评价资源潜力.阐述了综合地质异常数字找矿过程中综合致矿地质异常信息提取、信息关联、信息转换和信息集成的基本概念.强调实现“由地质异常体特征到空间地质异常信息模型, 再根据空间异常信息模型推断地质异常体特征”这一信息双向转换的重要意义.结果表明: (1) 综合致矿地质异常概念模型是选择资源评价变量和建立综合地质异常数字找矿模型的基础; (2) 非线性方法技术是提取隐蔽矿化信息的有效手段; (3) 综合致矿地质异常概念模型与数字找矿数学模型的有机结合是实现数字找矿突破的关键; (4) 应用综合致矿异常信息模拟矿产资源潜力的过程实质上是一个信息逐渐提取与集成的过程, 亦是一个空间数据→空间信息→知识决策的过程.      

三维地质建模过程中综合地质剖面构建方法研究

综合地质剖面是三维地质建模重要的数据源,在地质构造复杂地区运用综合地质剖面构建三维地质模型的方法应用较为广泛。本文以成都市为例,详细介绍了综合地质剖面构建需要准备的地质资料、剖面的部署原则和构建方法,并解决了剖面构建过程中遇到的同时代、同层位的不同地层之间的连接问题。实践表明,通过综合地质剖面的构建,可以充分发挥地质技术人员在三维地质建模中的主观能动性,准确刻画复杂地质体在三维空间的展布情况,有效实现复杂地质体交互式半自动建模,提高三维地质建模的效率和精准度。     

基于层次分析法的隧道综合地质预报优化

隧道综合地质预报是解决隧道施工期地质问题、降低施工风险的一项重要技术手段.鉴于目前综合预报多为简单的数量上的综合,为更加有效地利用综合预报技术,首先归纳地质分析辨识常见不良地质体的方法,通过地质分析法初步判定隧道掌子面前方可能存在的地质异常,并结合层次分析法的基本思路,将影响预报手段的指标量化,即赋予预报方法权重,建立...     

采掘工作面地质信息数字孪生技术

矿井地质透明化是智能化煤矿建设的基础,三维地质建模是实现矿井地质透明的重要手段,以往采掘工作面地质建模存在插值算法不符合地质规律、多源异构地质数据融合程度低,以及煤矿生产装备与地质信息耦合少等问题。提出煤矿采掘工作面地质信息数字孪生的概念,采用离散光滑插值(Discrete Smooth Interpolation,DSI)算法,利用钻探数据及地震构造解释数据地质建模,建立DSI平行相似约束后迭代计算得到的地质综合模型。开发了三维地质建模软件,实现了点(地质点)、线(地质界线、地层界线)、面(三维地质界面)、体(封闭地质体)4种地质对象的构建,在体对象基础上开发了立方网功能,基于区域统计学算法对体对象内的空间数据进行属性插值。使用建模软件构建掘进、回采工作面数字孪生的地质模型载体,接入微震监测系统、电阻率监测系统、随掘地震监测系统、随采地震监测系统实时监测数据,实现工作面地质信息数字孪生,反映采掘扰动下的地质变化;为煤矿掘进生产提供基于地质模型的场景仿真和掘进规划巷道断面曲线下发,指导掘进机自主掘进,提供掘进前方地质异常距离预警,保障掘进地质安全;为回采工作面提供基于地质模型的场景仿真和规划截割曲线,指导采煤机自主规划截割,提供回采前方地质异常构造位置、应力集中区位置距离预警,提高回采工作的安全性。该技术在内蒙古鄂尔多斯唐家会煤矿进行了应用,为安全、高效采掘工作提供地质保障。      

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.     

辽宁阜新盆地煤层气地质条件模糊综合评判

应用模糊综合评判方法评价阜新盆地煤层气地质条件,解决了盆地煤层气地质条件评价的复杂性和模糊性。选取煤层厚度、埋藏深度、资源量、含气量、渗透率、煤储层压力、围岩条件等7项指标作为盆地煤层气地质条件模糊评判的评价指标,构成模糊评价因素集。将其分为好、较好、一般、较差和差5个级别。以阜新盆地煤层气地质特征为基础,采用定性与定量相结合的综合集成方法,划分盆地煤层气地质因素等级,从而构阜新盆地煤层气地质条件模糊评判矩阵。根据专家调查结果,确定以上各评价指标对总评价的权重为(0.0139,0.0039,0.0776,0.1837,0.5219,0.0745,0.1245)。最后,得出阜新盆地煤层气地质因素模糊综合评价取值为0.278245。所以阜新盆地煤层气地质条件较好,适于进行煤层气开发利用。     

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...     

某典型剖面综合地质地球物理解释

对C盆地某测线进行地质、地球物理综合解释, 确定了第三系、白垩系、侏罗系以及目的层上三叠统的分布, 并识别出多处火成岩体及局部构造, 指出该剖面以一逆断层分成南北两段, 南北存在着巨大的差异; 北部上三叠统厚度较薄、埋藏较浅、变形较弱; 而南部上三叠统厚度较厚、埋藏较深、变形较强.总之, 通过地质、地球物理综合解释获得了较全面的认识, 取得了明显的地质效果      

基于多源数据和先验知识约束的复杂地质体三维建模研究

三维地质模型可以直观的展现地下地质情况,对传统地矿行业的转型升级和城市规划建设都具有重要意义。针对复杂地质条件下三维模型的构建,笔者等提出了一种基于多源数据和地质先验知识约束的三维地质建模方法。以成都市为例,基于MapGIS10.0 软件三维地学建模模块,在DEM数据、数字地质图、综合地质剖面图、钻孔数据、物探解译数据、构造纲要图等多源数据,以及地质体展布形态、产状和厚度变化,断层性质、延伸方向、产状变化、对地质体的错切,褶皱类型、形态特征、两翼产状变化等地质先验知识的共同约束下,开展复杂地质条件下三维地质模型构建研究。笔者等详细介绍了复杂地质体三维建模数据源的准备、建模流程与方法、模型的构建与可靠性分析。认为采用分块建模技术可有效降低复杂地质体三维模型构建的难度,提高建模效率,实现模型的无痕拼接,且易于后期模型的修改完善。本次基于多源数据和地质先验知识约束,采用分块建模技术首次构建了成都市三维地质模型。笔者等通过地质先验知识（地质规律）和静态数据（可视化和抽稀钻孔数据）对模型的可靠性进行了分析,其中抽稀钻孔数据分析采用未参与建模的真实钻孔对三维地质模型中地质体埋深和分层厚度进行误差计算,获得地质体埋深误差均值为33.15 m,分层厚度误差均值21.37 m,认为模型的可靠性较高,可为成都市城市规划和重大工程选址提供重要的基础地质数据支撑。     

基于MapGIS的图切地质剖面系统面向对象设计与实现

地质剖面图可以清晰反映图区内地层、岩体、构造的空间分布特征,对于认识各种地质体和矿床赋存的地质条件和时空分布规律具有重要的意义.在GIS环境下对数字地质图开展图切剖面软件的研究和开发是一项基础且重要的工作,图切地质剖面图不仅可为地质工作者认识地质特征提供基础图件,还可成为三维地质填图基础数据来源.介绍了基于MapGIS的地质图切剖面软件的系统设计方案,深入探讨了图切地质剖面软件研发中的面向对象设计方案,成功实现了面向对象的图切剖面的自动生成及交互修编功能.所研发的制图技术高效实用,能够满足各种比例尺的MapGIS地质图图切剖面的编制要求.     

利用地质图信息进行空间思维与数字思维的方法研究

本文通过对地质图信息的自动提取和处理，讨论了如何利用图形图像分析的方法以及专家系统的思想使地质图资料定量化，并利用非线性或非线性模型揭示各种地质特征间的空间关系及数字特征，从而达到定量分析图件资料的目的，文中以陕西勉略宁地区金及多金属的资源预测为实例，说明如何利用地质图信息进行了空间思维与数字思维，从而实现区域资源潜力的快速评价，最后给出该区域资源潜力的分布图。     

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。     

Application of ASTER remote sensing data to geological mapping of basement domains in arid regions: a case study from the Central Anti-Atlas,Iguerda inlier,Morocco

Satellite remote sensing is shown to provide critical support for geological and structural mapping in semiarid and arid areas. In this work, Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER) data were used to clarify the geological framework of the Precambrian basement of the Iguerda Proterozoic inlier in the Moroccan Central Anti-Atlas. In this study, the interpretation of the processed digital data has been ground truthed with geological field data collected during a reconnaissance-mapping program in the Central Anti-Atlas. The Iguerda inlier offers a deeply eroded Precambrian massif dominated by a Paleoproterozoic basement composed of supracrustal metasedimentary units intruded by various Eburnian granitoids. Impressive mafic dyke swarms mainly of Proterozoic age crosscut this basement. Eburnian basement rocks are unconformably overlain by Lower Ediacaran volcanosedimentary rocks of the Ouarzazate Group and Upper Ediacaran–Lower Cambrian carbonates. The applied ASTER analyses are particularly effective in the lithological differentiation and discrimination of geological units of the Iguerda inlier. The spectral information divergence (SID) classification algorithm coupled with spectral angle mapper and maximum likelihood classification effectively discriminates between metamorphic rocks, granitoid bodies, and carbonate cover. SID classification improves geologic map accuracy with respect to the spatial distribution of plutonic bodies and metamorphic units. In addition, Paleoproterozoic granitoids have been well discriminated into separate distinct suites of porphyritic granites, granodiorites, and peraluminous leucogranite suites. This discrimination was initially identified via remote sensing analysis and later ground truthed in the field. This methodology enhances geological mapping and illustrates the potential of ASTER data to serve as a vital tool in detailed geologic mapping and exploration of well-exposed basement of arid regions, such as the Proterozoic of the Anti-Atlas Mountains of Morocco.     

华北地台地热勘探中利用大地电磁测深法(MT)圈定热田范围和探讨地热形成机制

利用大地电磁测深法（MT）反映地质体的电性差异,首先可以确定地质体的空间展布、地质结构和构连;而由于地质体电阻率受地热水影响而降低,进而据此圈定地热水的分布范围;并在此基础上可以进一步探讨地热形成机制。在华北地台地热勘探中MT法取得了较好的勘探效果。     

基于MapGIS三维地质建模方法及实践——以1∶25万扎鲁特旗幅深部地质调查为例

通过1∶25万三维地质调查,系统总结了基于MapGIS平台、DGSS数据库和CREATAR三维可视化技术,实现中比例尺三维地质建模及表达的技术方法.以地表地质调查成果为基础,综合地质、地球物理等多元信息,采用三维可视化技术,进行三维地质结构建模与推断,揭示地下一定深度的各种地质体和地质现象,表达各种地质体的三维空间展布及相互关系,为有效地进行地质研究和含油气盆地预测提供技术资料支撑.     

基于空间数据和专家知识驱动的地质编图技术研究与应用

地质图编制专业性强、工作量大,编图环节繁琐,而人工智能、大数据等新一代信息技术的快速发展,为中国地质图的编图技术发展提供了支撑。在地质大数据环境下,提出基于地质知识驱动的地质编图技术,通过构建地质编图时空综合模型和地质代号智能识别模型,可以对多图幅的沉积岩、侵入岩、火山岩、变质岩、构造等地质要素进行人机交互式、自动化、智能化地图元综合、断层简化、线形圆滑、图幅接边等。近年来,基于该技术在青海东部地区、河南洛阳、郑州地区及京津冀多地区开展的编图实践表明,该编图技术能够显著提高地质编图工作效率,具有实际应用意义。     

多源地质数据综合三维建模及地质学分析——以青海木里三露天勘探区为例

常规的二维地质图件难以直观地表达煤炭资源的三维空间展布。基于青海木里三露天勘探区的钻孔数据、二维平面地形地质图、煤层底板等高线和地质勘探剖面图,对该地区地形、煤层底板和断层的三维空间形态及温度场进行了重构。三维重建结果清晰明确地展示了三露天勘探区煤层的形态特征、各个沉积旋回的聚煤范围和强度、构造轮廓特征以及地下地温特征等。结果表明,基于多源地质数据的三维可视化技术可直观形象地反映煤层等地质体的形态和属性特征,可有效地分析复杂断层在地质历史中产生的先后顺序及古构造应力场特征。使用三维建模技术重构地质体对沉积构造及地质体属性特征分析是一种行之有效的手段。      

云南羊拉铜矿三维地质建模及储量计算

以云南羊拉铜矿的断层、地层、岩体、矿体为研究对象,在分析研究建模技术方案的基础上,依据收集到的钻孔柱状图、勘探线剖面图、中段地质图和地形地质图,结合野外踏勘与认识,利用Micromine软件建立了研究区的地形、地层、断层以及矿体的三维实体模型,直观展示了区内地表、断层、地层、岩体以及矿体的空间展布以及相互的空间位置关系。运用克里格法对里农矿段的铜矿体进行品位估值,获得了矿体的储量。