地质调查数据资源描述框架构建方法研究

地质调查智能空间是为地质调查项目人员提供数据获取、组织、存储、集成、综合处理与发布的全过程应用服务的工作空间。为更快地发现、定位和获取地质调查智能空间中各种形态的地质调查数据资源,满足地质调查业务系统之间数据资源交换、集成、共享和发布的需要,促使野外调查、数据传输、数据处理与集成、数据分析评价与应用、数据共享服务等过程对数据的应用变得更加科学,并充分发挥数据价值,本文通过借鉴资源描述框架RDF描述资源的方法和面向对象的思想,研究构建了适用于地质调查智能空间的数据资源描述框架,定义了实体系统和分类系统以及各部分的关系和约束规则,使这些数据资源具有了可识别、可分类、可关联以及可扩展的特性,实现了对数据资源的统一描述,解决了不同数据模型之间的通讯问题,为统一调度与管理数据资源以及最大化挖掘价值奠定了基础。

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。

数字地质调查系统中空间数据库建库流程关键技术的解决方案

空间数据库建库流程是数字地质调查系统总体技术流程的一个重要组成部分。针对地质人员实际工作量等方面的几个关键技术问题提出了详细的解决方案,并在数字地质调查系统的软件系统中以辅助建库工具、辅助检查工具、数据检索工具的形式加以实现,为建库提供了技术保障,保证了数据的质量,有效地提高了地质人员对地质调查系统的应用能力和建库的效率。

基于中国地质调查信息网格的“立体一张图”服务构建与应用

目前,中国地质调查信息网格通过"地质矿产一张图"实现了地表范围内地质空间信息的高度集成与共享,但是地下三维地质空间信息的集成共享状况对现有的数据发布机制、服务效率与共享能力提出了更高的要求。本文基于中国地质调查信息网格,在构建"地质矿产立体一张图"服务框架的基础上,从三维空间数据的组织管理着手,重点研究了多结点下的数据发布与发现机制、三维可视化与场景服务、多样化用户界面表达方式,实现了网格环境下三维地质空间信息的实时快速绘制和高效交互处理;并针对矿体三维模型和地质三维模型等,提供了信息集成与应用服务,取得了良好效果。

地质调查智能空间框架构建与实践

通过构建以信息空间和物理空间相融合的地质调查智能空间,为构建以"需求+数据+知识+智能驱动"为一体的数据管理、数据处理、数据服务等地质调查工作环境,提供空间数据自适应感知、非结构化数据挖掘服务、地质知识的流程化和智能化应用等,探索地质调查智能空间工作模式,取得有效应用效果。

基于DGSS体系的资源储量估算与矿体三维建模信息系统研究与实现

数字地质调查系统(DGSS)已逐渐成为贯穿整个地质矿产资源调查全过程的软件体系,资源储量估算与矿体三维建模信息系统(REInfo)是DGSS的一个重要组成部分,实现了固体矿产勘查从二维到三维的数字化过程。本文将总结REInfo研究过程中的软件构架和关键技术,并详细阐述该系统在数据综合管理、资源储量估算流程、矿体三维建模流程、成果表达等方面具有的一些重要特性,为地质人员提供了一种面向数字地质矿产调查与数字矿山的解决方案。

基于DGSS的地质图空间数据库模型与迭代建库方法

地质图空间数据库建库是一个"认识—提高—认识—再提高"的应用过程,合理的空间数据模型是基础,能有效表达地质图内容。目前数字地质调查系统已在实现野外路线观测过程的全数字化描述的基础上,将不同阶段数据库进行互通与继承,将空间数据库的建设融入了日常工作和生产之中。从实际业务角度出发,研究详细介绍了基于关系与规则的建模机制和面向对象的地质图空间数据库模型特点和数字地质调查系统中的迭代建库技术流程,通过迭代处理方式实现建库内容的更新与完善,创建了有别于回溯性建库方式的地质图空间数据库建库模式,并在系统中集成了一套完整的建库工具。同时在实际生产中,已在全国不同比例尺区域地质调查等项目的地质图空间数据库建库工作中推广应用,并取得了良好的应用效果。

地质空间信息元数据服务模式的实现

地质空间信息元数据为解决地质空间信息的共享提供了有效的手段。从地质空间信息核心元数据的标准着手,介绍了基于分布式结点自治的地质空间信息元数据服务体系的结构,给出了元数据的服务模式的解决方案,其中重点阐述了元数据的管理、发布与服务功能。将该元数据服务模式应用于国家地质空间信息网格平台,提供元数据应用的服务示范,取得了良好的信息共享应用效果。

分布式空间数据注册容器的设计与实现

分布式空间数据注册容器是国家地质空间信息网格(NGSIG)平台内一种重要的数据发现机制。该文介绍注册容器的重要特征及体系结构,描述其2个重要组成部分,即结点容器和应用门户容器。在NGSIG平台上实现空间数据注册容器,在空间数据整合中的应用表明,该容器运行效果良好。

基于实际材料图的三维断层模型动态构建方法

三维地质模型是地质调查信息表达从传统二维平面向三维空间转变的一次重大突破。中国正在开展的三维地质填图作为国家的重要基础地质调查工作部署,将调查与研究相结合,在推动三维地质建模从研究走向实践具有重大意义。三维地质填图过程中如何准确、快速地构建三维断层模型是其中的关键点及难点。通过对数字填图过程不同阶段数据源的分析,详细分析了实际材料图建立断层数据以及与野外路线数据的关系映射规则,提出并实现了由线及面的断层模型构建方法。该方法强调断层模型构建与业务流程的一致性、动态性和快速性,构建模型的数据源始于野外第一手资料,充分利用填图业务过程中不同阶段数据的关联、约束与继承关系,能够满足在填图过程中根据地质认识的深入快速、动态地重构模型的要求,同时也可根据直观的三维断层模型时时验证地质连图的合理性。算法已在实际野外三维地质填图工作进行了多次实验,获得较好的成果。实验说明,基于实际材料图的三维断层模型构建方法与实际业务过程同步,具有操作便捷性,可直接应用于三维地质填图的实际工作要求。

单工程矿体自动化圈定规则解析器的设计与实现

单工程矿体圈定是矿产勘查成果编制的基础,本文针对矿产勘查详查、勘探阶段矿体圈定工业指标要求多,圈定判断复杂的特点,设计了一种基于条件表达式解析的单工程矿体自动化圈定规则解析器。该规则解析器通过条件表达式对矿石的品级圈定条件进行分类组织,然后根据条件表达式、矿石开采指标进行矿石品级自动分类判断和矿段合并。将该解析器集成到数字地质调查系统中,作为资源储量估算流程中的一个基础模块,通过提供的自动化处理步骤,提高了矿体单工程圈定的效率。

中国数字地质调查系统的基本构架及其核心技术的实现

数字地质调查系统是贯穿整个地质矿产资源调查全过程的软件,涵盖地质矿产调查、矿产资源勘查、矿体模拟、品位估计、资源量估算、矿山开采系统优化等内容。考虑数字地质调查系统的应用技术层面,从数据"层"模型、数据流"池"技术、不同阶段数据模型继承技术、数据互操作技术等几个方面讨论了核心技术及其实现,通过基于无缝一体化技术的数据采集、管理、综合处理与成果表达,在实体或矿块的矿床建模技术与品位估计、储量估算等方面展现了全地质调查过程的数字化,不但为地质人员应用高新技术降低了门坎,而且极大地提高了研究精度和效率,丰富了成果的表现形式和服务形式。随着数字地质调查系统的完善和应用水平的提高,数字地质调查系统将成为中国地质调查的主流软件体系。

基于Oracle Spatial的地质空间数据管理系统的研究与实现

从地质空间数据组织与管理的发展历程出发,在研究Oracle Spatial理论的基础上,分析了地质空间数据在Oracle Spatial中的组织、存储方式和空间索引机制;应用Oracle Spatial的开发接口和JBuilder集成开发环境,开发实现了地质空间数据库管理系统,提供了管理与检索地质空间数据功能;介绍了系统部署与运行方案。

数字填图中不同阶段数据模型的继承技术

以当前第三代地理数据库模型和PRB数据模型为基础 ,通过PRB数据流“栈”与不同阶段数据模型的关系说明PRB数据流“栈”是不同阶段数据模型继承和传递的基础 ;阐明了最终解释成果空间数据库的数据模型是在不同阶段结构化与非结构化数据模型关系上通过抽象与综合来实现“继承”的 ;用对象类和要素类的互操作来实现空间与非空间的属性继承传递 .同时 ,基于地质图一体化的描述、组织和存储的数据建模原则 ,得出了基于PRB数据模型为基础的PRB地质图空间数据库由 17个基本要素类、6个对象类、8个综合要素数据集构成 .并对实体名称、要素与对象编码、空间数据类型、实体间的关系、主关键字名称、子关键字名称、注释要素类编码。

智能地质调查体系与架构

中国地质调查局用了近10年时间,在基础地质调查和矿产调查领域基本完成了地质调查全流程数字化过程。在"云"计算与大数据技术等新一代信息技术的兴起大环境下,未来5至10年,地质调查主流程信息化的方向和目标是什么呢?本文基于新一代信息智能技术和智能设备在地质调查数据采集、数据分析处理、数据交换传输、三维建模、信息泛在服务、业务管理全面深度融合的基础上,结合智能空间与普适计算概念给出了智能地质调查定义,提出了基于云计算和Hadoop生态体系为基础的天地空一体化的智能地质调查体系、架构和应用模式,并对其关键技术进行了讨论。

中国地质调查信息网格平台的分布式空间数据服务技术

通过对中国地质调查信息网格平台中分布式空间数据服务关键技术的研究,提出了一套有效的空间数据共享与服务解决方案,并以全国重要矿产资源潜力预测评价网格应用示范为例,介绍了该方案的具体实施与应用过程。

中国地质调查信息网格平台构建和地质图数据服务的实现

对组成中国地质调查信息网格平台的结点计算池的构架、机制和组成结点计算池的资源聚合器、元服务、智能服务引擎的概念进行了阐述,提出了结点自治的方案;基于资源共享、虚拟化、Web服务等创建了基于元数据服务、栅格流服务、矢量地图服务、三维可视化服务等多模式的地质图数据服务。目前已初步构建了中国地质调查信息网格,连通10个结点,为地质图空间信息共享和应用提供一种全新的技术解决方案,取得了良好的实际运行效果。

地质调查智能空间体系与架构

为构建新一代信息技术下的智能地质调查体系,把数字地质调查方式提升到地质调查过程智能化方式,本文以云计算、云GIS和Hadoop生态体系为基础,针对地质调查数据采集、数据分析处理、数据交换传输、三维建模、信息泛在服务和业务管理过程的环节,指出地质调查智能空间建设是智能地质调查的核心内容,提出了天地空一体化的地质调查智能空间体系、架构和应用模式,并在实际工作中对其关键技术进行了成功验证和示范。

基于云架构的中国地质调查信息网格平台关键技术研究与实现

目前中国地质调查网格结点体系已基本形成,初步实现门户的自治,结点资源与门户资源的共享与协同。随着信息技术的发展,以及云GIS、大数据、北斗等技术在网格平台中的开展、应用,从网格平台基于云架构体系升级入手,阐述了基于云架构非结构化地质数据存储与管理、快速搭建地质调查业务系统中间件和野外地质调查工作管理与安全保障服务等一系列关键技术的研究与实现,为网格平台的下一步发展提供了研究基础。

三维数据场可视化技术在数字矿山中的应用

介绍了三维数据场可视化技术和数字矿山的概念,并通过作者参与开发的全国产矿业软件——"固体矿产资源储量估算与三维矿体建模可视化系统"实例来说明三维数据场可视化技术在矿体表面建模、品位块体模型、品位等值曲面生成中的实际应用,最后展望了体绘制技术在数字矿山中的应用价值和前景。