三维矿产资源预测评价中信息综合处理装置及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种三维矿产资源预测评价中信息综合处理装置及其方法，其中该方法包括：步骤一，构建三维成矿预测的初始预测体；步骤二，对初始预测体快速提取空间离散点的预测要素；步骤三，对由表面模型表达的预测要素进行栅格化，并将栅格化结果赋值到初始预测体的属性表中；步骤四，对初始预测体的属性表进行筛选与优选，获取预测目标体。该方法用于辅助地质专家解决已知矿山深部及外围找矿工作，满足实现基于地质、地球物理、地球化学等数据的多元成矿信息的信息自动模拟、综合分析与可视化等方面的需求。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种，其中该方法包括：步骤一，构建三维成矿预测的初始预测体；步骤二，对初始预测体快速提取空间离散点的预测要素；步骤三，对由表面模型表达的预测要素进行栅格化，并将栅格化结果赋值到初始预测体的属性表中；步骤四，对初始预测体的属性表进行筛选与优选，获取预测目标体。该方法用于辅助地质专家解决已知矿山深部及外围找矿工作，满足实现基于地质、地球物理、地球化学等数据的多元成矿信息的信息自动模拟、综合分析与可视化等方面的需求。【专利说明】
本专利技术涉及数学地质与地理信息系统地图制图领域，特别是涉及一种大比例尺三维成矿预测多元信息综合模型快速构建、信息自动综合与可视化分析的技术及装置。
技术介绍
随着地表矿、浅部矿及易识别矿的日益减少，找矿难度日益增大，找矿效果日益降低，进入21世纪80年代以来，重点找寻深部隐伏矿、新类型矿及新领域矿已经成为世界各国所关注的找矿方向，其中使用三维立体模型开展深部隐伏复杂地质体(即，第二找矿空间)的寻找，已经成为许多国家和地区找矿的主要对象，因此大比例尺(通常大于1:50000)的成矿预测的作用更加突出，它已经成为矿床勘查工作的一个重要组成部分(赵鹏大等，1992)。目前，国内外还没有开发出一套成熟的专门用于深部矿调、大比例尺三维成矿预测工作的应用软件。大量的三维成矿预测研究首先通过矿山勘探软件完成成矿信息提取与三维可视化分析等工作，其次，在其他软件中完成信息综合分析。国内外矿区勘探三维建模与可视化，地球化学、地球物理数据三维可视化分析等应用领域开发了不少成熟实用的三维地学软件。从软件应用角度分析，国内的三维软件市场主要被国外软件厂商垄断。因此更加需要大比例尺成矿预测研究与应用等实际要求的软件工具。综上所述，形成一套集快速建模，高精度三维可视化分析，定位、定量以及定概率预测方法为一体的具有独立自主知识产权的专业三维成矿预测方法，已经成为找矿工作中急需的技术支撑手段。为达成这一目的，需要应用到如下技术:I)矿产资源评价中独立目标图层信息综合模型在矿产资源评价领域，相互独立的图层是指控矿证据层之间都是独立的。如果一个控矿存在取决于另一个控矿因素，且把这两个都作为证据层，将会产生过高或者过低的成矿概率，将导致最终的预测结果受到影响。因此，在实际应用中，必须使用数学模型对进入成矿预测的图层进行条件独立性检验，剔除非独立图层；目标图层是指从原始变量中挑选与预测矿种有较密切关系的控矿证据层，这一挑选的过程是基于数学模型实现的；信息综合是指在控矿证据图层具有独立且与成矿有利的基础上，将在同一比例尺、同一数学基础的不同空间相同位置的信息叠加在一起，以每一个图层作为一个输入特征的属性，通过一定的数学模型将上述特征属性组合起来用于描述新的特征，即矿产预测靶区。2) 二维扫面线算法二维空间建立索引结构的方法有很多，例如:AVL树、红黑树、BSP树、均匀条带分害I]、等格网分割、四叉树分割和自适应分块等方法。当数据量很大时，为了能够快速完成查询检索，同时考虑到时间与空间复杂度问题，一般使用网格索引技术。二维扫描线最初是应用于二维图像处理领域。其主要思想是通过分别向待判定像素相邻的4个方向进行某种条件搜索来确定该像素的状态。为了实现快速、准确地高精度三维多元信息综合模型的构建技术，将上述两种算法思想应用到三维空间，解决复杂地质体的高精度立方格模型(即块段模型)快速建模。3)三维空间K阶近邻搜索技术K-近邻查询是一类空间检索算法，主要解决针对空间离散点的搜索问题，是地理信息系统的基本算法之一。随着三维离散点的获取技术不断完善，对于大量三维离散点的分类、插值和曲面重建等需求不断增加，快速、高效地实现给定条件下的K-近邻查询已经成为当前三维地理信息系统研究的热点问题。K-近邻查询是在二维或三维离散数据集S中查找K个与待查点欧氏距离最近的点。在大比例尺成矿预测研究中，存在大量地质、地球化学、地球物理原始点采样数据。针对这些原始数据提取的方法是基于预测单元格中心点的空间插值算法，例如:以单元格的中心为待插值点，使用克立格、反距离加权法等方法获取单元格的属性信息。因此，K阶近邻的快速搜索技术是实现预测要素快速提取的重要步骤之一。4)基于证据权重算法与三维可视化技术的隐伏靶区优选技术近年来，矿产资源勘查评价中的GIS技术应用的通常做法是采用所谓证据权重法。证据权法是定量分析和综合多源专题地学数据层的方法，生成量化的含矿潜力图。在采用传统方法的矿产勘查工作中，常常需要对比分析地质、地球物理和地球化学等专题图件，圈出值得进一步工作的靶区，证据权法实际上就是传统勘查方法的数字化“版本”。证据权重法中的“证据”由一系列勘查数据集(即地学专题图件)组成，“权重值”是根据已知矿床或特定勘查区勘查模型估算出来的(Basab Mukhopadhyay等,2000)。其基本思路是将分别赋以不同权值的专题图数据(证据)在GIS环境下进行空间叠加和综合分析，生成具有不同含矿概率值的网格专题图，这种定量分析结果反映了不同的含矿潜力分区在空间上的分布，从而为进一步的详细勘查工作提供区域上的超前评价结果。5 )基于OpenGL的三维可视化技术本专利技术中提及的三维可视化技术实现主要指基于OpenGL技术的三维可视化程序的开发。OpenGL是OpenGraphicsLib的缩写,是一套三维图形处理库,也是该领域的工业标准。计算机三维图形是指将用数据描述的三维空间通过计算转换成二维图像并显示或打印出来的技术。OpenGL被设计成独立于硬件，独立于窗口系统的，在运行各种操作系统的各种计算机上都可用，并能在网络环境下以客户/服务器模式工作，是专业图形处理、科学计算等高端应用领域的标准图形库。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种三维成矿预测多元信息综合处理装置及其方法，用于辅助地质专家解决已知矿山深部及外围找矿工作，满足实现基于地质、地球物理、地球化学等数据的多元成矿信息的信息自动模拟、综合分析与可视化等方面的需求。为了实现上述目的，本专利技术提供一种三维矿产资源预测评价中信息综合处理装置，其特征在于，包括:预测体构建模块，用于构建三维成矿预测的初始预测体；空间搜索模块，连接所述预测体构建模块，用于对初始预测体快速提取空间离散点的预测要素；变量提取模块，连接所述空间搜索模块，用于对由表面模型表达的预测要素进行栅格化，并将栅格化结果赋值到初始预测体的属性表中；靶区优选模块，连接所述预测体构建模块、所述变量提取模块，用于对初始预测体的属性表进行筛选与优选，获取预测目标体。所述的装置，其中，所述预测体构建模块进一步包括:外包围盒提取模块，用于提取体表面或曲面数据的外包围盒；外包围盒网格化模块，用于按照设定的网格粒度将外包围盒分解为六面体；面体求交模块，用于根据外包围盒进行三角面片与六面体求交计算；六面体分类模块，基于种子填充法和求交计算结果,对构成三维成矿预测体的六面体进行快速筛选，生成初始预测体以及六面体模型的属性表。所述的装置，其中，所述空间搜索模块进一步包括:第一索引建立模块，用于建立三维离散点的八叉树空间索引；第二索引建立模块，用于建立八叉树空间索引的三维R-Tree树索引；搜索范围获取模块，用于获取待查点的搜索范围；空间本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三维矿产资源预测评价中信息综合处理装置，其特征在于，包括：预测体构建模块，用于构建三维成矿预测的初始预测体；空间搜索模块，连接所述预测体构建模块，用于对初始预测体快速提取空间离散点的预测要素，将结果赋值给初始预测体并保留在初始预测体的属性表中；变量提取模块，连接所述预测体构建模块，用于对由表面模型表达的预测要素进行栅格化，并将栅格化结果赋值到初始预测体的属性表中；靶区优选模块，连接所述空间搜索模块、所述变量提取模块，用于对初始预测体的属性表进行筛选与优选，获取预测目标体。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李楠，肖克炎，邹伟，孙莉，丁建华，娄德波，阴江宁，范建福，
申请(专利权)人：中国地质科学院矿产资源研究所，李楠，
类型：发明
国别省市：北京;11