基于地图代数的区域矿产资源经济评价算法研究

发布时间：2017-10-12 14:52

  本文关键词：基于地图代数的区域矿产资源经济评价算法研究

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【摘要】：经过二十多年的不断探索,地图代数已从最初的栅格符号制作研究推广到地理空间大范围GIS研究,不仅在可视化方面,而且在地理空间分析理论和技术方面也提出了新的模式。本文旨在改进及实现地图代数的距离变换、插值算法,以解决区域矿产资源经济评价指标确定的问题。区域矿产资源经济综合评价是地质经济研究的一个新方向,是国家和地区经济规划、矿产资源勘查及开发利用保护的宏观决策需要,也是矿业可持续发展的需要。我国区域矿产资源经济评价的研究起步较晚,在评价方法上研究的手段还较为落后,基本上依靠手工处理和传递信息,多采用定性描述和论证分析的方法,应用近、现代数学方法和计算机技术不够充分,致使评价结果的系统性、定量性、综合性、可靠性以及实用性受到影响。针对这一情况,此次研究以地图代数的理论与方法为基础,结合计算机技术,GIS技术,给出了一些适用于区域矿产资源经济评价的算法,并且运用这些算法成功提取了部分评价指标。一方面,论文详细分析了已有距离变换算法的特点,在三个方面指出了已有地图代数距离变换算法的不足,针对这三个方面进行了改进,使之运算效率更高,经试验对比,效率提高了约20%。运用改进的算法,以云南省镇沅县镇沅金矿V2号矿体为例,成功确定了该矿体的交通、供电、供水条件指标。具体方法是运用距离变换算法,分别对道路、水系、电力设施作为目标点,对其作距离变换后与矿体投影面叠加,求取表示矿体的每一个栅格的距离值,并按每一指标相应的方法最终确定其条件效果。另一方面,在自然邻点插值方法的基础上,提出了一种基于栅格数据的自然邻点插值算法,该插值算法打破了常规插值方法只适用于离散点的局限,使自然邻点插值方法不仅适用于离散点,而且适用于等值线,甚至适用于面(如格网DEM),插值时只需将矢量数据转换为栅格数据即可。经试验对比,该插值算法在分别加入不同等高距的等高线数据后,其插值精度明显提高。在应用中,将单个矿体的品位边界作为等值线数据运用本文插值算法对矿体的品位进行插值,计算出矿体的平均品位,并结合矿体的投影面积、平均厚度、矿石体重计算出了矿体的体积、矿石量、金属量。与储量核实报告数据对比后,其金属量差值约为5.5%。总而言之,本文提出的距离变换算法与基于栅格数据的插值算法适用于区域矿产资源经济评价,能够成功提取到用于区域矿产资源经济评价的条件指标,为区域矿产资源经济的定量评价提供了新的途径,同时也拓展了地图代数的应用领域。
【关键词】：矿产资源 经济评价 地图代数 距离变换 插值 算法
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P624;P208
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-12
• 第一章 绪言12-16
• 1.1 论文选题背景及意义12
• 1.2 国内外研究现状12-14
• 1.2.1 国外矿产资源经济评价研究现状12-13
• 1.2.2 国内矿产资源经济评价研究现状13-14
• 1.3 论文研究思路与技术路线14-16
• 1.3.1 研究思路14-15
• 1.3.2 技术路线15-16
• 第二章 区域矿产资源经济评价的理论与方法研究16-24
• 2.1 区域矿产资源经济综合评价的内容16-17
• 2.2 区域矿产资源经济综合评价的理论基础17-18
• 2.2.1 地质科学理论基础17
• 2.2.2 经济科学理论基础17-18
• 2.2.3 技术科学理论基础18
• 2.2.4 数学理论基础18
• 2.2.5 管理科学理论基础18
• 2.3 区域矿产资源经济综合评价的原则18-19
• 2.3.1 系统化原则18-19
• 2.3.2 定量化原则19
• 2.3.3 综合化原则19
• 2.3.4 最优化原则19
• 2.4 区域矿产资源经济综合评价的影响因素19-20
• 2.4.1 矿产资源因素19-20
• 2.4.2 矿产资源开发利用因素20
• 2.4.3 社会经济因素20
• 2.4.4 市场因素20
• 2.5 评价方法20-24
• 2.5.1 区域矿产资源综合经济评价的类型20
• 2.5.2 区域矿产资源综合经济评价方法20-24
• 第三章 地图代数概述24-34
• 3.1 基本概念24-30
• 3.1.1 地图的代数观24-25
• 3.1.2 地图代数的地图符号25-27
• 3.1.3 地图代数的符号定义带来的便利27-30
• 3.2 地图代数的目前研究状况30-34
• 3.2.1 距离变换方面30
• 3.2.2 空间分析方面30-31
• 3.2.3 地图综合方面31-32
• 3.2.4 其它方面32-34
• 第四章 地图代数距离变换算法的改进及应用34-46
• 4.1 距离变换34-37
• 4.1.1 基于数学形态学的距离变换算法34-36
• 4.1.2 基于地图代数的距离变换算法36-37
• 4.2 地图代数距离变换算法分析37
• 4.3 地图代数距离变换算法的改进37-40
• 4.4 算法的实现40
• 4.5 改进后的算法分析40-41
• 4.6 距离变换算法在矿产资源经济评价中的应用41-46
• 4.6.1 交通条件效果的确定42-43
• 4.6.2 供电条件效果的确定43-44
• 4.6.3 供水条件效果的确定44-46
• 第五章 基于栅格数据的自然邻点插值算法及其应用46-64
• 5.1 常见的插值方法46-48
• 5.1.1 反距离加权插值法(IDW)46-47
• 5.1.2 克里金插值法(Kriging)47
• 5.1.3 TPS插值算法47-48
• 5.2 自然邻点插值48-49
• 5.3 基于栅格数据的自然邻点插值算法49-59
• 5.3.1 栅格数据动态生成Voronoi图49
• 5.3.2 栅格数据自然邻点插值算法的理论基础49-51
• 5.3.3 Voronoi图的特性51
• 5.3.4 栅格数据自然邻点插值算法的改进51-53
• 5.3.5 主要数据结构53
• 5.3.6 算法实现步骤53-57
• 5.3.7 插值精度分析57-59
• 5.4 栅格数据插值算法在储量计算中的应用59-64
• 第六章 总结64-66
• 致谢66-68
• 参考文献68-72
• 附录72-84
• 附录A 距离变换改进算法程序代码(部分)72-78
• 附录B 插值算法程序代码(部分)78-84
• 附录C 攻读硕士期间发表论文目录84

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前8条

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2 耿协鹏;杨传勇;胡鹏;;基于地图代数距离变换的空间实体分布的聚集度分析[J];测绘科学;2006年02期

3 李红松,侯朝桢;基于距离变换和形态学的顶点探测算法[J];电子学报;2004年01期

4 朱怀球,吴江航;基于C~∞基函数的自然邻点插值(NNI)方法在科学计算可视化上的应用[J];计算机工程与应用;2001年01期

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7 陈];完全欧几里德距离变换的最优算法[J];计算机学报;1995年08期

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1 史奋伟;基于地图代数的地貌因子的提取[D];长安大学;2009年

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本文编号：1019314