矿山地测数据集成与三维立体定量可视化预测研究
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摘要
矿山信息化建设对矿山地测数据集成与应用提出了更高的要求,有效利用已有的信息资源,运用现代化的地质分析技术,对未知的矿化空间进行探索模拟与预测是“数字矿山”建设中的一个研究热点。论文在对目前地学数据集成技术与应用、矿产资源三维定量预测方法与三维地质建模及其可视化研究现状进行评述的基础上,总结了目前存在的问题,指出急需为矿山信息化建设提供一个共享的数据资源平台和相应的地测数据集成管理系统,并以此为基础开展三维地质建模与隐伏矿床可视化三维立体定量预测等方面的研究。
论文首先围绕“矿山地测数据集成与应用”这一主题,分析了矿山地测数据分类方式及其特点,对多源地测数据的数字化方法与地测数据集成管理系统进行了探讨;接着以地测数据库为基础,从理论上研究了三维定量预测建模与可视化实现方法;最后给出了矿山地测数据集成管理系统与三维立体定量可视化预测的研究实例。主要内容包括以下几个方面:
(1) 在总结矿山地测数据分类方式及其特点基础上,探讨了多源地测数据的数字化方法,并借助基于AutoCAD2000辅助矿山地质制图系统的实例开发,重点讨论了地测图件的数字化方法。
(2) 分析了矿山地测数据集成的理论基础与应用需求,构建了矿山地测数据集成系统的整体结构;探讨了基于C/S模式与B/S模式地测数据集成的优缺点,提出了地测数据集成管理系统应采用基于C/S与B/S结构的混合模式,并对其实现方法进行了研究。
(3) 以地测数据库为基础,探讨了三维立体定量预测专题数据预处理方法;从理论上研究了克立格空间内插与外推法、杨赤中滤波与推估法的预测建模过程,分析了其在三维定量预测中的适应性与局限性;剖析了隐伏矿体立体定量预测的理论与方法,包括地质体几何模型的建立、控矿地质条件定量分析与控矿作用定量化以及矿床三维数学模型的建立方法。
(4) 以三维立体定量预测数据库为基础,探索了三维立体定量预测信息在模拟三维预测空间中的可视化表达过程,编程实现了三维立体定量预测信息的可视化查询、三维矿化空间表面TIN构建及钻孔的三维可视化功能。
(5) 建立了广西大厂矿田地测数据库,开发了基于C/S模式的大
The demand for geological, surveying data integration and application is becoming more and more intensive in mine information construction. It is a hot point for Digital Mine to explore, simulate and predict unknown mineralization space with present information resource and modern geoscience analysis techniques. In this paper, the current research situation and problems about data-integration technique and application, three-dimensional quantitative prognosis methods for deposit, three-dimensional geological modeling and visualization are presented. It is pointed out that a common data-resource platform and data-integration management system is required urgently in mine. Accordingly, research on three-dimensional geological modeling and quantitative prognosis of seated ore bodies can be carried out.With the theme "geological, surveying data integration and application in mine", digitizing methods for geological, surveying data from different sources and the database are researched in this paper firstly. Based on the database, three-dimensional quantitative prognosis modeling and visualization methods are studied. Finally, a practical example for geological, surveying data-integration management system and three-dimensional cubic quantitative visualization prognosis realization is given. The main contents involved in this paper are as follows:(1) With summarizing the categories and properties for geological, surveying data in mine, the digitizing methods for multiply-source geological, surveying data are discussed. Combined with the development of Mine Geology Aided Drawing on AutoCAD, scanning digitization progress for mine graphics is analyzed.(2) The theory foundation and application requirements for geological, surveying data integration and a data-integration architecture is established. Furthermore, The data-integration methods based on Client/Server(C/S) or Browser/Server(B/S) are discussed respectively. With the analyzing of the advantages and disadvantages of the methods, the geological and surveying data-integration method based on both C/S and B/S is proposed.(3) Based on geological and surveying database, the data
pre-processing methods for three-dimensional quantitative prognosis are researched. The theoretical prognosis modeling process for Kriging method and Yang Chizhong method are studied with the analyzing of the adaptability and limitation. Moreover, three-dimensional cubic quantitative prognosis process of seated ore bodies is analyzed. The process involves establishing geometrical models of geological bodies, studying quantification of ore-controlling condition and establishing three-dimensional mathematical model of the ore deposit.(4) The visualization techniques for three-dimensional cubic quantitative prognosis data in three-dimensional simulating space are studied, Corresponding program is written to realize the visualization query of three-dimensional quantitative prognosis information, TIN construction of the surface of three-dimensional mineralization space and three-dimensional visualization of boreholes(5) As a practical example, the database for Dachang mining area is established. The database management system based on C/S and the geological information issuing system based on B/S are developed. The three-dimensional interest area for study is divided into same-size cubic cells. Information of cubic cells for known area is obtained by Yang Chizhong filtering and collocation method, prognosis information of cubic cells for unknown area is gained by three-dimensional cubic quantitative prognosis method of seated ore bodies. Furthermore, a three-dimensional cubic quantitative prognosis visualization query system is developed with the visualization techniques for three-dimensional cubic quantitative prognosis.
论文首先围绕“矿山地测数据集成与应用”这一主题,分析了矿山地测数据分类方式及其特点,对多源地测数据的数字化方法与地测数据集成管理系统进行了探讨;接着以地测数据库为基础,从理论上研究了三维定量预测建模与可视化实现方法;最后给出了矿山地测数据集成管理系统与三维立体定量可视化预测的研究实例。主要内容包括以下几个方面:
(1) 在总结矿山地测数据分类方式及其特点基础上,探讨了多源地测数据的数字化方法,并借助基于AutoCAD2000辅助矿山地质制图系统的实例开发,重点讨论了地测图件的数字化方法。
(2) 分析了矿山地测数据集成的理论基础与应用需求,构建了矿山地测数据集成系统的整体结构;探讨了基于C/S模式与B/S模式地测数据集成的优缺点,提出了地测数据集成管理系统应采用基于C/S与B/S结构的混合模式,并对其实现方法进行了研究。
(3) 以地测数据库为基础,探讨了三维立体定量预测专题数据预处理方法;从理论上研究了克立格空间内插与外推法、杨赤中滤波与推估法的预测建模过程,分析了其在三维定量预测中的适应性与局限性;剖析了隐伏矿体立体定量预测的理论与方法,包括地质体几何模型的建立、控矿地质条件定量分析与控矿作用定量化以及矿床三维数学模型的建立方法。
(4) 以三维立体定量预测数据库为基础,探索了三维立体定量预测信息在模拟三维预测空间中的可视化表达过程,编程实现了三维立体定量预测信息的可视化查询、三维矿化空间表面TIN构建及钻孔的三维可视化功能。
(5) 建立了广西大厂矿田地测数据库,开发了基于C/S模式的大
The demand for geological, surveying data integration and application is becoming more and more intensive in mine information construction. It is a hot point for Digital Mine to explore, simulate and predict unknown mineralization space with present information resource and modern geoscience analysis techniques. In this paper, the current research situation and problems about data-integration technique and application, three-dimensional quantitative prognosis methods for deposit, three-dimensional geological modeling and visualization are presented. It is pointed out that a common data-resource platform and data-integration management system is required urgently in mine. Accordingly, research on three-dimensional geological modeling and quantitative prognosis of seated ore bodies can be carried out.With the theme "geological, surveying data integration and application in mine", digitizing methods for geological, surveying data from different sources and the database are researched in this paper firstly. Based on the database, three-dimensional quantitative prognosis modeling and visualization methods are studied. Finally, a practical example for geological, surveying data-integration management system and three-dimensional cubic quantitative visualization prognosis realization is given. The main contents involved in this paper are as follows:(1) With summarizing the categories and properties for geological, surveying data in mine, the digitizing methods for multiply-source geological, surveying data are discussed. Combined with the development of Mine Geology Aided Drawing on AutoCAD, scanning digitization progress for mine graphics is analyzed.(2) The theory foundation and application requirements for geological, surveying data integration and a data-integration architecture is established. Furthermore, The data-integration methods based on Client/Server(C/S) or Browser/Server(B/S) are discussed respectively. With the analyzing of the advantages and disadvantages of the methods, the geological and surveying data-integration method based on both C/S and B/S is proposed.(3) Based on geological and surveying database, the data
pre-processing methods for three-dimensional quantitative prognosis are researched. The theoretical prognosis modeling process for Kriging method and Yang Chizhong method are studied with the analyzing of the adaptability and limitation. Moreover, three-dimensional cubic quantitative prognosis process of seated ore bodies is analyzed. The process involves establishing geometrical models of geological bodies, studying quantification of ore-controlling condition and establishing three-dimensional mathematical model of the ore deposit.(4) The visualization techniques for three-dimensional cubic quantitative prognosis data in three-dimensional simulating space are studied, Corresponding program is written to realize the visualization query of three-dimensional quantitative prognosis information, TIN construction of the surface of three-dimensional mineralization space and three-dimensional visualization of boreholes(5) As a practical example, the database for Dachang mining area is established. The database management system based on C/S and the geological information issuing system based on B/S are developed. The three-dimensional interest area for study is divided into same-size cubic cells. Information of cubic cells for known area is obtained by Yang Chizhong filtering and collocation method, prognosis information of cubic cells for unknown area is gained by three-dimensional cubic quantitative prognosis method of seated ore bodies. Furthermore, a three-dimensional cubic quantitative prognosis visualization query system is developed with the visualization techniques for three-dimensional cubic quantitative prognosis.
引文
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