地质灾害勘察数据在三维GIS中的表达方法研究

多样的勘察手段从多个方面对地质灾害体进行了揭露和记录,提供了丰富的数据资料,基于这些数据建立合理的地质模型是在三维GIS中表现地质灾害体的重要基础。本文以面向对象分析方法对地质灾害勘察中获取的数据及成果进行抽象分类,对不同的数据类型建立相应的地质模型进行表达,并结合实例进行了验证,取得了预期的效果。

三维数字盆地构造-地层格架模拟技术

三维数字盆地构造-地层格架的生成、显示、矢量剪切和空间查询是实现盆地分析信息化和可视化的关键技术。根据几何学和机械变形原理,在具有自主知识产权的GeoView三维可视化地学信息系统平台上,研发出了通过二维地震解释剖面图、构造平面图、沉积相平面图和钻井柱状图生成真三维盆地构造-地层格架的计算机模拟和可视化技术,以及建立三维数字盆地的空间信息系统技术。这些技术作为三维盆地模拟、油气系统模拟、断层封堵性分析、精细油藏描述、水平井可视化设计和剩余油分布分析等软件的开发基础,已经在一系列科技攻关项目和工程项目中得到成功的应用。

数字矿山建设的理论与方法探讨

数字矿山是真实矿山整体及其生产经营过程的全面数字化、信息化和可视化,是存储于计算机网络上的、能供多用户访问和应用的一种虚拟矿山。数字矿山建设的着眼点应当是矿山资源勘查开发信息化,其主要建设内容包括运行机制与保障系统、信息技术系统、信息增值服务系统等。数字矿山设计应面向资源勘查、采选冶与经营,把支持领导决策与支持矿山勘探、开发等日常生产管理结合起来,使之成为矿山企业功能强大的信息工作站和信息齐备的信息网络结点。在建设中应以整体最优化为基本目标,整体设计、分步实施、循序渐进,要以主题式矿山地质点源数据库建设为核心,并与MIS、DDS、ERP和OAS建设密切结合,抓住关键技术和数据标准体系,实行"多S"结合与集成。

论中国“玻璃国土”建设

"玻璃国土"是在一个国家范围内对"玻璃地球"的称谓。这是一个地质信息和地理信息相结合并存储于计算机网络上的、可供多用户访问和开展决策分析的三维可视化虚拟浅层地壳。其目的是便于矿产资源的发现和评价,同时揭示地质灾害孕育背景和机理并实现预警和减灾。"玻璃国土"建设不仅涉及理论、方法论和高功能三维地质信息系统的研发,还涉及获取深部探测新资料能力、新资料综合和解译能力的建设,以及矿产资源勘探、工程地质勘察和地质灾害预警等模式的建立,核心是地质信息科学和技术。"玻璃国土"建设的目标与各地质矿产部门所进行的信息化建设目标一致,但更系统、更完整、更完善,需要多部门联合行动。

煤炭三维地质建模信息系统的研制及关键技术

对煤炭三维地质建模信息系统软件QvCoalMine的研制过程及关键技术进行了分析和说明。对系统的主体构架、业务流程、功能模块进行了介绍,详细分析了该系统在研发过程中的主要关键技术:真实折剖面技术;"钻孔-剖面-等高线"循环动态建模技术;地层煤层一体化建模技术;三维模型的动态编辑与分析技术。利用我国内蒙古东胜煤田的多个煤炭勘查区对本系统进行了综合测试和运用,结果表明:QvCoalMine系统提供的三维建模功能,能高效地构建出煤炭地质领域大多数地质对象和勘探开采工程的三维模型。

城市地质调查中知识驱动的多尺度三维地质体模型构建方法

在城市地质三维模型构建中,数据来源庞杂,且不同应用领域对模型精度的要求不同。当前地质体三维模型构建技术还无法很好地支持大范围复杂地质结构模型的快速构建,建模过程繁杂,并影响后续地质分析工作的开展。为了解决这一问题,该文面向三维城市地质调查工作,提出了一种知识驱动的多尺度三维地质体模型快速构建方法。以专家知识为指导,通过对研究区域进行盆地分析和古沉积环境分析,建立了研究区域内符合城市地质要求的沉积地层分层标准,摸清了时代内沉积相和沉积微相的空间分布。在此基础上,融合多源多类地质数据,运用Kriging插值、多约束条件Delaunay三角剖分与局部拓扑重构技术,详细探讨了从钻孔与剖面数据→地层格架面→三维地质体模型的快速构建过程。该方法已在中国地质调查局试点项目"闽江口地区地质环境调查"项目中得到应用,并集成在QuantyView3D系列地矿应用软件中。

“玻璃油田”建设与油气勘探开发信息化

探讨了"玻璃油田"与"数字油田"的关系,针对油田勘探开发及其信息化方法和技术的特殊性,详细阐述了"玻璃油田"建设的思路和若干关键技术问题:深部探测技术、三维地震数据智能解释技术、四维"数字油藏"表征与分析技术、四维数字油气成藏模拟技术、三维可视化技术、虚拟现实技术、增强现实技术等;最后指出了"玻璃油田"建设将为油田勘探开发信息化带来的发展前景。

基于带约束三角剖分的三维巷道建模方法

提出了具有可行性的巷道模型实现方法,将巷道模型抽象为顶盘面、底盘面和侧面3部分。在获取巷道顶盘(或底盘)边界测量数据的条件下,提出了采用约束三角剖分的方法生成巷道模型的上下底盘面,利用两段成面法生成巷道模型的侧面,最后将这些面组合成巷道模型。该方法可以一次性地生成某一开采层面的全部巷道模型,并已成功地运用到以GeoView为平台的"数字紫金"项目中,取得了良好的效果。

数字勘查与地矿勘查行业数字化转型

在数字勘查实践中,采用与数字化转型相适应的设计思路和解决方案,研发了多项具实际应用价值的关键技术,并提出构建数据链的设想。研究和实践结果表明,数字勘查与省域玻璃国土工程、历史勘查数据抢救工程和大数据成矿预测研究,是实现地矿勘查行业数字化转型及其与大数据深度融合的四项基础。未来发展还需要进一步考虑基于5G赋能的智慧化转型问题,并且要兼顾经营管理信息化问题。产学研结合体制,是推进省域地勘工作数字化转型的保障。

用角点网格模型表达地质模型的剖析及在油气成藏过程模拟中的应用

在三维模型表达中,相对于PEBI、径向(Radial)网格而言,角点网格是目前油气田开发研究比较通用的一种三维模型。它在表达复杂断块、油藏非均质性上较为突出。在油气勘探研究中,一般使用常规的面模型来进行各种定量模拟评价,这对于精度要求越来越高的油气成藏过程定量模拟与分析而言,显得精度不够。因此,基于角点网格模型的油气成藏过程的算法研究和应用在勘探评价中显得尤为重要。探讨了角点网格模型的空间信息与属性信息的管理与表达优势,讨论了如何将传统的面模型模拟算法改进成新的角点模型,研究了相应的算法,分析了其中的主要难点及解决方案,其中包括多尺度空间加密、角点网格结构及表达模型的优势、各单元网格岩性属性提取与使用、烃源岩厚度分配、运移网格间的匹配关系等问题,从三维表达、五史(构造史、热史、生烃史、排烃史及运聚史)所遇到的主要问题及解决方案进行了剖析。

水电三维地质模型中各地质要素的建模方法

决定水电工程地质分析成败的主要环节是地质实体的模拟。用三维数值地质实体模型来模拟实际工程施工过程,可以协助解决各种工程地质问题。介绍了水电工程中地质模型的各个要素(地形面、基岩面、岩层界面、构造界面、透镜体、地层单元、勘探工程以及地质实体)的创建方法、实现思路以及可视化显示,基本包含了水电工程地质分析所涉及到的所有方面。

项目驱动式《遥感地质学》案例教学法研究

遥感地质学作为空间信息与数字技术专业的主干核心课程之一,采用项目驱动式案例教学法,通过设置"遥感在区域矿产地质调查中的应用"案例,给学生营造一种近似真实的项目环境,开展项目驱动式案例教学改革。通过设置项目的需求分析、详细设计、关键技术流程、结果分析等环节,让学生亲历项目的构思、资料收集与信息源的选择、遥感数据预处理、遥感影像判读与解译、野外验证等完整的项目过程。提高学生运用遥感科学与技术的知识解决地质问题的动手能力与创新能力,为社会培养既精通遥感科学与技术,又具有深厚地学知识的复合创新人才。

贵州省道坨超大型锰矿床精细全息三维地质建模研究

贵州省道坨超大型锰矿床属于"大塘坡式"锰矿床,具有世界上独特的成矿环境和机制,本文研究综合应用道坨超大型锰矿详实勘探资料,构建高精度全要素三维地质模型的方法。建立了道坨超大型锰矿床地上-地下一体化三维模型,包含着丰富的地质属性信息和更为精细的地质空间信息,形象地表达了矿体的三维空间分布状况、矿体与围岩之间的叠覆关系、燕山期形成的典型"W"型铲式重力滑脱构造的空间形态,以及该重力滑脱构造系统对地层及矿体的交切关系,直观表达了该矿床的成矿机制、赋存状况和分布规律。

面向对象程序设计实践教学研究

面向对象程序设计是一门实践性很强的计算机相关专业的基础课程，实践教学环节在其教学体系中具有十分重要的地位。针对该课程实践教学过程中学生主动性不够、程序设计环节缺失的问题，结合该课程的实践教学经验，提出项目驱动式的实践教学方法，有效提升实践教学过程中学生的自治性、任务的实战性、考核的全面性和过程的完整性。

三维地质体建模技术在紫金山金矿的应用

紫金山区域构造活动十分强烈,地质体几何形态复杂。三维地质实体模型的建立对于工程设计和决策具有十分重要的意义。针对紫金山的地质特征,选择了合适的数据结构和建模技术,在GeoView平台的基础上,建立紫金山的地形表面模型、岩性模型、矿体模型及氧化还原带模型。

东营凹陷牛庄—王家岗区块输导层油气运移初值三维重建方法与应用

输导层油气运移初值的三维重建是衔接排烃史三维模拟和人工智能运聚模拟的模块,是为了解决在排烃史三维模拟之后油气从烃源岩层运移至输导层的路径和数量,同时为人工智能运聚模拟做输烃量的预分配。该方法对于模拟自生自储油气藏和透镜体油气藏具有特别的优势,同时,所提出的方法综合考虑了岩相变化、断层和流体势对油气运移初值三维重建的影响,即通过流体势差值、岩性和断层性质判断油气的运移方向,并根据流体势差值所占比例、岩性和断层性质的差异来分配油气输导的比值。应用该方法在地质体的三维角点网格模型的基础上,对东营凹陷牛庄-王家岗区块进行了输导层油气运移初值的三维重建并获得了较好的模拟结果。模拟结果显示该区块从沙四上亚段沉积末至现今有14.0%的油滞留在烃源岩中,运移出来的油中有98.4%的油向上运移至输导层,0.065%的油向下运移至输导层,1.535%的油侧向运移至输导层。

基于返揭法的东营凹陷古地热场三维动态模拟

返揭法是利用沉积盆地的大地构造背景、地壳结构、基底热流和沉积层物性参数来确定盆地内各地层的热流及地下温度场分布的一种方法。将基于这一方法研发的软件与基于角点网格建立的三维构造-地层格架模型耦合起来,以东营凹陷的实际数据为例进行了热史反演和古地热场重构,计算并显示了该凹陷在各演化时期的温度和热流三维分布状态。盆地基底古热流是实现盆地地热场模拟的基础边界参数条件,与其他方法相比,返揭法的优点是在计算盆地基底古热流时,可以避开因为构造-岩浆热事件造成的局部古大地热流值异常,而直接采用较稳定的地幔热流值来反演求解。该方法原理简单、计算量较小,只要将该模拟模块与附加地热场模拟模块集成起来,便可完整地实现复杂盆地的古地热场演化模拟。

论肖邦钢琴作品中和声功能布局的延宕性特色

肖邦的和声继承了古典的和声体系,又根据自己所要表达的情感,注入了创新性的和声风格,而这种创新性的和声风格也使得肖邦的音乐作品展现出了极具个性的魅力。在肖邦的钢琴音乐中似乎有着一种延绵不断的气息,这是由肖邦巧妙而合理的和声功能布局所达到的延宕音乐叙述进度的特殊效果。本文将通过大量实例的分析,从而解析肖邦钢琴作品中和声功能布局的延宕性特色。

地学三维可视化与过程模拟课程建设

空间信息与数字技术专业是一个新兴专业,结合中国地质大学的优势学科,以培养地质信息复合创新型人才为目标。地学三维可视化与过程模拟是本专业的主干专业课之一,本文就该课程在课程体系中的地位、教材编写内容选定、课程教学方法、一体化实践教学以及大赛与科研结合的专业课教学模式等方面做了相应的探讨和实践。相关工作将对同类专业的课程建设有一定的借鉴作用。

地质大数据可视化关键技术探讨

详述了地质大数据可视化的研究内容,从应用角度可将其分为:表达三维可视化、分析三维可视化、过程三维可视化、设计三维可视化和决策三维可视化5类。针对地质大数据这5类可视化中涉及到的几方面关键技术进行了深入探讨,包括:地质体三维可视化动态精细建模技术;基于CUDA+GPU集群的地质体属性场数据并行可视化技术;针对地质大数据的可视化分析技术;基于地质大数据的虚拟现实和增强现实技术等。对这几方面关键技术的现状、技术路线以及实现效果进行了论述和展示。