基于知识驱动的矿产资源定量预测评价关键技术研究

发布时间：2020-08-21 05:55

【摘要】：随着矿产资源找寻难度的不断加大,新的成矿理论与方法技术的创新和突破已经成为科技创新和核心竞争内容。仅以找矿标志为主体的找矿模型法成矿预测评价已不能很好的来指导找矿实践,概念模型与成因模型用于指导找矿是当前研究的热点。论文将数据一体化储存与管理、数据分析与挖掘以及工作流等新技术、新方法引入到矿产资源预测中,提出了基于知识驱动的矿产资源定量预测评价的新方法以及模型流程建模技术贯穿整个矿产资源定量预测评价全过程的新思路。以地质理论和地质数据为驱动,将成矿理论与矿床模型知识结合构建预测概念模型,将概念模型与GIS空间数据库结合实现控矿因素和找矿标志定量表征的预测数字模型,应用数学模型与信息技术实现成矿有利信息分析提取的预测定量化模型,最终实现定位、定量和定概率预测评价。基于找矿模型GIS工作流技术实现了预测评价过程的自动化与可视化,给地质勘查、预测评价、定量建模、GIS分析等人员提供综合研究与技术探讨的共同平台,真正实现了地质理论和实际问题解决、数学应用和数学模型研究与信息技术应用三结合的矿产资源定量预测评价。本文涉及的成果主要包括:(1)系统归纳并建立了知识驱动的矿产资源定量预测评价方法体系和技术流程,大致分为:数据模型构建—预测模型构建—控矿因素与找矿标志定量分析提取—定位、定量、定概率预测评价—成果集成表达与信息再挖掘;(2)基于微软的WPF技术设计并实现了找矿模型GIS工作流,提出了在矿产资源定量预测评价全过程使用模型流程建模技术,不仅实现了找矿模型的可视化、预测过程的可视化以及数据统计分析的可视化,还实现了预测过程的可重复、可再现,以及预测方案的可修改与可完善;(3)提出了地质理论与地质数据相结合的控矿因素和找矿标志定量表征方法,拓展了岩性(层)界面、构造分层解析、构造形态特征等新变量,实现了三维尺度上的相关成矿有利信息定量分析提取、预测单元最佳尺度确定、成矿有利度阈值划分以及钻孔元素插值时搜索椭球体参数确定等关键技术;(4)探索了矿产资源定量预测评价的成果集成表达方式,引入虚拟现实技术,结合3S技术、数据库技术、三维建模及可视化技术等实现了多元信息的集成与信息再挖掘,其切剖面功能可辅助验证工程设计,挖掘出的新数据可以再次作为数据输入。
【学位授予单位】：中国地质大学(北京)
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P612
【图文】：

三维模型子库：基于三维建模技术，利用地质、矿产勘维地质实体模型成果，包括地表地形、地层、构造、岩体等三维实体模型以及在三维模型的基础上，利用立方体单素作为三维预测变量，主要为带有属性信息的立方块体模结合了两类数据库：空间数据库和模型数据库。其中前两库进行组织和管理，入库前需要对数据进行标准化预处理类、数字化，统一坐标系统、坐标校正及文件格式转换等利用模型数据库进行集成管理。三个子库之间的逻辑关系维变量提取和三维实体建模的基础数据源；二维变量提取不同内容和形式反应地质信息，因此，两类数据相互补充的逻辑关系，建立关系模型，方便问题的寻找和数据更新基础数据子库

将圈定的地质体单元范围划分成足够小的网格，同时按照网格骤，在地质体单元内逐网格的对各类成矿有利因素进行定量计算，提利区间作为成矿有利条件，计算预测因子的权值，得到找矿预测的后以保证信息完整性的基础上，实现两种单元划分方法结合的预测评价（3） 立方体预测单元三维地质实体模，特别是通过线框建模技术建立的模型，通常是通过面来表达模型的形状，但要实现地质体相关属性及与成矿有关信息的则需要利用立方块体模型。立方块体（Block）模型是将建模空间分方网格，所有立方体网格单元（块体）的属性变化规律近似地表达了部变化规律（图 2-4）。块体模型是对二维栅格模型的三维扩展，使用的立方体三维矩阵表示三维空间，通过为立方体赋值代表物体占据或化。由于模型的位置信息隐含表示，几何精度受限于块体尺度。数据则排列，数据结构简单，带来操作方便并且易于计算的优点。

知识驱动的矿产资源定量预测与评价基于立方体预测单元的成矿预测，即将单元所属的类型或预测参数作为属性赋给每一个块体单元，然后通过对这些赋有属性的块体单元进行各种分析计算（包括属性插值等），从而实现三维成矿有利信息的提取和三维隐伏矿体定量预测评价。如图 2-5 为经已知矿体模型约束的块体模型。

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本文编号：2799012