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。     

基于杨赤中推估法空间插值的三维地质隐式建模

杨赤中推估法是一种对空间域复合变量通过连续的几何滤波过程来建立核函数的最小二乘推估法,建模过程简便且能基于少量已知数据点取得好的建模效果。针对地质勘查中离散、稀疏而不规则分布的地质特征点数据难以构建地质体三维模型的难点问题,提出了一种基于杨赤中推估法的三维地质空间插值与模型建立的自动化方法。该方法首先以地质特征点数据库为基础,选用负幂指数函数模型建立适合三维地质空间插值的杨赤中推估法估值数学模型;在此基础上,构建一套基于杨赤中推估法的三维地质空间插值计算和地质体隐式建模的自动化实现流程与程序;最后以实例矿化插值数据为基础,采用基于移动立方体算法的三维隐式建模方法,快速构建实例矿体三维模型。与人工交互圈定地质体边界和进行矿体推断的三维地质显式建模相比,这种方法能快速直观地分析地质特征并处理样品分析数据,方法可行且高效。     

基于Minexplorer软件的三维地质建模介绍

三维地质建模和可视化概念最早是由加拿大Houlding在1993年提出的。三维地质建模是指采用适当的数据结构在计算机中建立能反映地质构造的形态和各要素之间的关系以及地质体物理、化学属性空间分布等地质特征的数学模型。Minexplorer软件集高效快捷、地质分析自动化、二维GIS制图与三维可视化为一体,能对原始勘探资料和地质编录成果数字化,有效管理、分析地质勘探多元数据,可构建理想的三维勘探辅助决策模型,科学计算矿床资源储量、实现储量动态管理和计算机辅助制图。     

空间数据无缝集成版本机制及其关键技术

为解决分布式异构环境下空间数据无缝集成及其增量更新的数据组织和查询效率问题,利用地理数据库版本机制所具备的多分量存储和存储增量等特性,通过把有缝数据与版本机制中删除分量相对应,把无缝数据与版本机制中添加分量相对应,把无缝一致性维护过程与版本机制中的数据更新过程相对应,提出并建立了空间数据无缝集成版本机制.该机制把无缝集成问题转化成初始无缝化版本的建立问题以及版本数据的一致性维护问题,把无缝查询及动态拼接过程转化成分布式版本查询过程,从而降低了问题的处理复杂度,提高了系统效率;该机制还能为增量更新提供存储支持.      

地形数据库增量信息数据建模及其RDF描述

为了保持用户数据库现势性,需将数据库更新过程中产生的增量信息及时发布给用户。而增量信息的建模与描述是实现发布的前提。以中国1∶25万地形数据库的两个版本为例研究了增量信息的数据建模和数据描述的问题。提出了基于超图数据模型的建模和基于资源描述框架（RDF）的增量信息描述方法。该方法能够以统一的方式实现不同增量信息的建模和描述,具可行性和有效性。     

大厂铜坑银锌矿体三维数学模型的建立和应用

运用国际矿业软件Surpac建立矿体原始资料数据库、三维实体模型以及品位块体模型。采用距离幂次反比法进行金属元素品位估值,用其结果分别按高程对各金属元素进行储量计算,完成品位块体模型的建模过程,从而实现矿床三维立体可视化以及原始数据资料的动态查询,对矿山生产管理具有较大现实意义。     

基于GOCAD软件的多源地质勘探数据接口开发

GOCAD(geological-object computer-aided design)在地质工程、地球物理勘探、矿业开发、水利工程等领域中应用广泛。在三维地质建模中,钻探数据、地球物理勘探数据是重要的建模依据,GOCAD本身提供了通用的数据导入功能,但对于实际的生产数据,并不能完全适用,需要经过一定的处理转换才能导入。本文基于GOCAD开发套件,针对生产中的钻探数据、地球物理勘探数据开发了数据接口,实现了快速高效导入多源地质勘探数据到GOCAD中的功能,大大节约了三维地质建模工作的时间。     

基于DIMINE软件的某铁矿地质建模及储量估算

借助DIMINE数字矿山软件,运用矿山地质统计学方法,对辽宁某铁矿进行地质建模与铁矿资源储量估算。通过收集该铁矿的勘探钻孔孔口数据、测斜数据、样品数据及地形地质图等地质勘探资料,使用DIMINE软件完成了矿区钻孔数据库建立、样长组合、矿体及夹石三维模型、建立块段模型、TFe品位分析、储量估算,为合理开发有限资源提供科学指导。     

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。     

中条山铜矿峪4#矿体矿床模型的建立及其研究

通过对中条山铜矿峪4#矿体的矿床模型基本参数的描述，以20m块矿床模型建立数据库。采用克立格法实现品位建模，在此基础上，完成了4#矿体的矿石储量计算。该成果与实际地质勘探资料基本吻合。     

三维成矿定量预测系统设计与应用实例研究

隐伏矿体三维成矿定量预测是以多元地学大数据为基础的矿产预测新技术与方法。本文基于隐伏矿体三维成矿定量预测的实际需要及相关方法步骤,采用集成二次开发的方式,设计实现了一套可在三维环境下基于大数据开展定量化成矿预测工作的软件系统。本文阐述了系统的总体架构及开发方式,并对系统中各个功能模块的设计及实现过程进行详细阐述。系统融合了当前三维成矿定量预测研究的最新方法及成果,内含数据库管理、三维地球物理正演、三维空间分析以及三维预测评价等功能模块,能够对多元地学大数据进行集成和分析预测。为了验证系统的适用性和有效性,该系统被应用于长江中下游成矿带钟姑矿田三维成矿定量预测研究,相关成果表明系统的建立不但能够深化和发展三维成矿预测理论,也为新时期基于大数据的隐伏矿体找矿勘探工作提供了新方法及有力工具。     

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...     

隐伏矿体三维综合信息成矿预测方法

开展三维综合信息成矿预测,是当前隐伏矿体找矿勘探的实际需要,但目前尚缺乏系统的研究,工作方法体系仍有待深入探讨。本文提出了一套较为完善的隐伏矿体三维综合信息定量预测流程和方法。方法包括数据收集及地质数据库管理、三维地质建模及地球物理数据融合、地质特征空间分析及控矿因素提取、多维多元控矿信息融合及预测信息集构建、隐伏矿体三维定位定量预测等多方面内容。由于方法综合了地质体三维建模、多维空间分析技术、地球物理方法以及预测方法,因此可有效提高三维成矿预测的有效性和可靠程度。为验证方法的有效性,本文在宁芜盆地分别针对矿田和矿区尺度,开展了中、大比例尺的三维成矿预测实例研究,取得了较好效果。研究显示该方法体系可有效地对深部隐伏矿体进行定位定量预测,能够服务于今后的新老矿区隐伏矿体找矿勘探工作。     

北京市突发性地质灾害隐患点管理数据库建设设计与实现

以北京市突发性地质灾害隐患点管理数据库的建设为例,介绍了地质灾害隐患点数据库建设设计,数据组织与更新维护等,为突发性地质灾害隐患点管理提供借鉴。     

三维可视化地测信息系统的综合集成

针对国内矿山普遍缺乏三维地测信息系统软件的情况,根据矿山地测工作的一般流程,开发了地测信息管理系统、地质编录数字化软件及矿山三维图形处理系统,建立了矿山地测信息数据库,编写了相关软件的接口程序,实现了系统的一体化综合集成。该系统可通过接口的智能处理,将采集到的基础数据导入三维图形处理软件,并生成基础图件,从而实现地矿工程的三维建模。通过系统集成,实现了矿山地测数据处理及地测图件绘制的一体化管理。      

中国成矿体系专家系统的初步实现

本次研究初步建立了数字化和系统化的中国成矿体系专家系统,在上一轮研究深入总结中国前寒武纪、古生代、中生代、新生代成矿作用基础上,对每一个矿床成矿系列(及亚系列)予以统一编号、详细描述,输入计算机,形成数据库,并新设计、增加了若干功能,以便查阅和使用,可为地质大调查和矿产资源的勘查、管理工作提供便捷的查询服务.     

西藏铁格隆南铜(金)矿床三维模型分析与深部预测

铁格隆南铜(金)矿床是近年来在班公湖-怒江成矿带西段多龙矿集区新发现的超大型Cu(Au-Ag)矿床。本文针对铁格隆南矿区深部找矿问题,以现代成矿地质理论和多元地学信息综合分析技术为支撑,以构建矿床找矿模型为指导,依托数据库技术、3S技术、三维建模与可视化技术及地质统计学理论与方法,开展基于矿产地质、地球物理、地球化学等成矿条件及找矿标志的三维地质实体建模与矿化异常三维空间重构,将铁格隆南矿床的预测评价研究拓展到三维空间,揭示了区内成矿地质特征、地球化学及地球物理异常表征,据此探讨了矿床的成因及矿体分布特征。并在此基础上,开展了矿区的地质-地球化学-地球物理综合信息分析与预测评价,以期减少单一信息多解性和成矿条件不确定性,为铁格隆南矿区深部找矿工作提供参考。研究结果表明:在地质找矿模型指导下,基于深部成矿空间三维结构重构基础上的三维地质、地球物理、地球化学异常信息提取与综合分析,可以有效的识别成矿地质体和矿致异常信息,实现深部矿产资源靶区空间定位预测,为深部找矿预测研究提供了新思路。综合分析结果显示铁格隆南矿床深部找矿潜力巨大。     

新疆红海块状硫化物矿床三维地质建模及勘探应用

三维地质模型集成了大量的地质、地球物理、地球化学、遥感及钻孔数据,不仅具有直观可视化以及人工交互功能,而且能够反应地下深部构造信息,为矿产勘查提供强有力的依据.本文结合新疆哈密红海VMS型铜(锌)矿床,利用实测数据和解译数据在Gocad平台创建了三维地质模型.三维结构模型说明了收集的数据、建模的方法及流程,反应了矿体形态及地质体之间的主体关系,三维栅格模型具有的多信息属性显示了矿体中Cu品位的分布变化情况,Kriging法计算了黄土坡块段矿体资源量,并为勘探圈定了一个新的靶区.     

3D Metallogenic Prediction Based on 3D Geological-Geophysical Model: A Case Study in Tongling Mineral District of Anhui

3D metallogenic prediction is an important method and frontier of mineral resources exploration in the world. This paper introduces a case study of 3D metallogenic prediction based on 3D geological-geophysical model in Tongling mineral district. The research contents,methods,and results are summarized as the following aspects: ①Based on 25 comprehensive interpretation profiles,established 3D geological model of the study area. Using 3D property inversion of gravity-magnetic data technology to obtain 3D physical characteristics,a 3D geological-geophysical model was established;②Combined with the previous research on the metallogenic theory,this paper summed up some favorable geological conditions for ore-controlling,and established the quantitative prediction model;③By using“cubic predicting model”prospecting method, delineated 15 predicted targets according to the value of information and geological condition. This research built the 3D geological-geophysical model successfully,and under the guidance of geological prospecting theory,quantitatively extract the favorable prospecting information based on different deposit types. This research extends the traditional regional metallogenic prediction method to 3D space,and it has important guiding significance for the old mine prospecting.