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葛洲坝库区裂隙河岸地表水地下水交互特征
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作者 文章 李一鸣 +3 位作者 郭绪磊 万坦 罗清树 周宏 《地学前缘》 北大核心 2026年第1期1-13,共13页
地表水地下水交互是流域水循环与物质迁移的关键过程,其机制取决于河岸带含水层结构与水动力特征的精细刻画。现有研究多聚焦于沉积河岸带,而岩溶裂隙河岸带因介质非均质性与流动路径复杂性,其交互机制仍存在认知空白。本研究以葛洲坝... 地表水地下水交互是流域水循环与物质迁移的关键过程,其机制取决于河岸带含水层结构与水动力特征的精细刻画。现有研究多聚焦于沉积河岸带,而岩溶裂隙河岸带因介质非均质性与流动路径复杂性,其交互机制仍存在认知空白。本研究以葛洲坝库区南岸典型裂隙河岸带为靶区,通过钻孔监测网络解析地下水对长江水位波动的响应模式,并构建三维基岩裂隙溶蚀宽大裂隙耦合数值模型,定量刻画双层裂隙含水系统的水量交换过程。主要结论如下:(1)研究区地下水赋存体系为双层裂隙含水层系统复合3条宽大裂隙密集带。地下水动态受长江水位的调控较为明显;(2)深层含水层排泄量大于浅层含水层;(3)宽大裂隙是地下水赋存迁移以及与长江进行水量交换的主要通道,其排泄量比基岩裂隙含水层高3个量级;(4)宽大裂隙是浅、深层裂隙含水层之间水量交换的主要通道。本研究定量刻画了裂隙河岸带双层裂隙岩溶耦合系统的交互通量与通道效应,为基岩区河岸带水资源精细管理和长江大保护提供了可直接落地的科学依据与技术范式。 展开更多
关键词 葛洲坝库区 地表水地下水交互 裂隙河岸带 数值模拟
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基于改进WGAN-GP网络与分层混合插值的堤防三维地质建模
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作者 田君涵 赵广周 +3 位作者 胡发浪 邓斌 赵浚丞 欧阳君 《水利规划与设计》 2026年第2期137-143,共7页
针对钻孔稀疏、地层信息不足导致三维地质建模失真的问题,文章提出了一种基于改进WGAN-GP网络与分层混合插值的建模方法,并以湖南省长春垸桩号区间[45+500,46+096]堤段为例进行验证。该方法通过对WGAN-GP网络添加地质约束进行改进,从而... 针对钻孔稀疏、地层信息不足导致三维地质建模失真的问题,文章提出了一种基于改进WGAN-GP网络与分层混合插值的建模方法,并以湖南省长春垸桩号区间[45+500,46+096]堤段为例进行验证。该方法通过对WGAN-GP网络添加地质约束进行改进,从而实现建模数据集的扩充,在此基础上,利用分层混合插值技术选择出各地层精度最优的插值方法,并在Civil 3D中实现堤防三维地质模型构建。结果表明:WGAN-GP生成的虚拟钻孔,符合厚度非负、层序一致性地质约束条件,有效扩充了建模数据集;同时分层混合插值策略,显著提升了各地层的空间预测精度,能够更真实地反映地质结构特征,为水利工程中堤防的三维地质建模提供了一种可行的解决方案。 展开更多
关键词 三维地质模型 WGAN-GP 混合插值 虚拟钻孔
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浅析地质矿产勘查中的数字化与信息化技术应用
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作者 白立科 韩晓彤 《微型计算机》 2026年第1期217-219,共3页
随着近年来数字化、信息化技术的快速发展,其在各个领域均取得了不错的应用成果。在地质矿产勘查领域,数字化、信息化技术的融入,有助于进一步提升地质矿产勘查的效率与质量,并为未来地质矿产勘查工作提供了坚实的技术支持。作为地质矿... 随着近年来数字化、信息化技术的快速发展,其在各个领域均取得了不错的应用成果。在地质矿产勘查领域,数字化、信息化技术的融入,有助于进一步提升地质矿产勘查的效率与质量,并为未来地质矿产勘查工作提供了坚实的技术支持。作为地质矿产勘查机构,加大数字化、信息化技术的应用研究力度,能够使数字化与信息化技术的应用优势在地质矿产勘查中充分显现出来。因此,文章将通过数据采集和处理、3D建模与虚拟现实、大数据分析与机器学习、云计算和分布式计算等多种技术手段,实现对地质矿产的勘查,以供相关人员参考。 展开更多
关键词 地质矿产 勘查 数字化技术 信息化技术
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融合数值模拟和机器学习的民勤盆地地下水潜力评价与主控因素识别
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作者 周斐然 尹子悦 +3 位作者 孙晓敏 宋健 杨蕴 吴剑锋 《地学前缘》 北大核心 2026年第1期511-522,共12页
绿洲作为干旱区生态安全的核心载体,其稳定性高度依赖地下水资源的可持续性,地下水潜力区的精准识别能为干旱区水资源优化配置提供决策支撑。本研究将民勤盆地作为西北干旱区内陆河流域的典型绿洲系统,提出了一种融合数值模拟和机器学... 绿洲作为干旱区生态安全的核心载体,其稳定性高度依赖地下水资源的可持续性,地下水潜力区的精准识别能为干旱区水资源优化配置提供决策支撑。本研究将民勤盆地作为西北干旱区内陆河流域的典型绿洲系统,提出了一种融合数值模拟和机器学习的干旱区地下水潜力综合评价方法。通过地下水数值模拟获取高精度的地下水埋深空间分布以及渗透系数、给水度两个关键参数,综合考虑气象、水文、土地利用、地形和地质5大类共18个影响因素,分别采用6种机器学习模型,系统评估了地下水潜力空间分布特征。研究结果表明:绿洲区地下水潜力呈现南高北低的空间格局,LightGBM模型(准确率为87.87%,F_(1)分数为0.716,AUC为0.943)预测地下水潜力表现最优,XGBoost和随机森林次之,支持向量机、K近邻和BP神经网络的预测性能则相对较弱。在此基础上,通过随机森林、XGBoost和LightGBM 3个树模型计算特征重要性,结果显示地下水埋深(权重17.1%~18.5%)是影响民勤绿洲地下水潜力的关键主控因素,其次是潜在蒸散发(12.5%~14.2%)、大气降水(8.6%~12.5%)、NDVI(6.2%~12.8%)及地表高程(6.7%~11.4%)。本文提出的研究方法适用于干旱区的地下水潜力多参数评估体系,为干旱区绿洲地下水资源评价提供了科学依据。 展开更多
关键词 地下水潜力 机器学习 数值模拟 民勤盆地 干旱区
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三维地质建模及其在城市地下空间规划中的应用 被引量:4
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作者 何晗晗 周圆心 +6 位作者 何静 韩中鹏 赵怡婷 刘晶 李超 韩子金 肖为 《地球学报》 北大核心 2025年第2期456-470,共15页
城市化进程使得城市建设用地的供需矛盾愈发尖锐,开发利用地下空间成为提高城市韧性、创建低碳城市的关键策略。地下空间的直接载体为地质环境,加之其自身的三维空间属性,使得三维地质建模对地下空间尤其是城市地下空间规划具有重要意... 城市化进程使得城市建设用地的供需矛盾愈发尖锐,开发利用地下空间成为提高城市韧性、创建低碳城市的关键策略。地下空间的直接载体为地质环境,加之其自身的三维空间属性,使得三维地质建模对地下空间尤其是城市地下空间规划具有重要意义。城市地下空间规划并非局限于二维层面,而是涵盖竖向深度与平面范围的三维管控,与三维地质的理念相通。尽管如此,现阶段三维地质建模在城市地下空间规划中的应用尚待明确。本次以北京城区某地为研究区,通过资料搜集、数据分析结合三维地质建模技术,利用1041个钻孔数据和34条标准化地层剖面,创建了研究区浅部三维地质模型。从三维地层结构、关键地质层和集成评价分区三个方面,探讨了三维地质建模在城市地下空间规划中的应用,综合模型与地质适宜性评价成果,从竖向深度和平面范围上为研究区地下空间规划提供了地质支撑,也为后续区域层面的北京城市地下空间规划提供参考。 展开更多
关键词 三维地质建模 城市地下空间规划 地质适宜性评价 三维地层结构 关键地质层
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时空信息融合赋能下矿井底板水害透明化防治体系 被引量:3
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作者 刘再斌 晏俊生 +6 位作者 王江宏 高耀全 杨辉 白宝军 鲁晶津 王宏伟 王刚 《煤田地质与勘探》 北大核心 2025年第5期130-141,共12页
【背景】矿井水害常造成巨大的人员伤亡,严重影响着煤矿安全开采。【方法】在实景三维建设、煤矿智能化不断推进的行业背景下,以内蒙古唐家会煤矿智能地质保障系统研发、底板奥陶系灰岩(简称奥灰)水害防治为例,详细阐述在时空信息赋能下... 【背景】矿井水害常造成巨大的人员伤亡,严重影响着煤矿安全开采。【方法】在实景三维建设、煤矿智能化不断推进的行业背景下,以内蒙古唐家会煤矿智能地质保障系统研发、底板奥陶系灰岩(简称奥灰)水害防治为例,详细阐述在时空信息赋能下,通过透明地质模型提升工作面回采周期内的矿井水害防治能力。【结果和结论】梳理了矿井水害防治过程中的时空信息与时空智能基本概念,并将水害防治过程分为超前预测预报、采前隐患探查、采中水害治理以及治后实时监测4个阶段,总结了各阶段水害时空探测方法、时空配准同步以及时空信息赋能模式,建立了基于透明地质模型的矿井水害全过程防治体系。具体而言,在透明地质模型构建及动态更新的基础上,利用微震监测、随采地震探测等装备提高预测预报频次及准确性,通过定向钻探、三维地震勘探精确圈定工作面底板异常区边界,结合井上定向长钻孔靶向治理,辅以孔中瞬变电磁以及孔间电阻率法对隐患异常区域进行循环注浆工程,治理完成后,随着工作面不断推进,将微震监测以及孔间电阻率法相结合,动态监测工作面底板导水裂隙发育、富水性分布变化情况。研究表明,将各阶段水害时空信息与透明地质模型相融合,能够形成二三维一体化的矿井水害透明化防治体系,从而为唐家会煤矿底板奥灰防治水工作提供有效支撑。 展开更多
关键词 煤矿智能化 实景三维建设 智能地质保障 底板奥灰水害 水害时空探测 内蒙古唐家会煤矿
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新疆卡拉塔格矿田红海铜矿限制性矿体原生晕模型与找矿预测 被引量:1
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作者 张汉成 李顺庭 刘金辉 《地质与勘探》 北大核心 2025年第1期14-23,共10页
新疆红海铜锌矿床是位于东疆卡拉塔格矿田的一个中型规模的隐伏VMS型矿床,开展成矿预测工作,对矿区生产探矿及周边找矿预测具有重要的生产实践和科学意义。文章以红海铜矿为研究对象,基于现有地质钻探数据,结合矿区地质特征,运用地质统... 新疆红海铜锌矿床是位于东疆卡拉塔格矿田的一个中型规模的隐伏VMS型矿床,开展成矿预测工作,对矿区生产探矿及周边找矿预测具有重要的生产实践和科学意义。文章以红海铜矿为研究对象,基于现有地质钻探数据,结合矿区地质特征,运用地质统计学方法,分析该矿床成矿规律、矿化趋势,构建了红海矿区三维限制性矿体晕模型,并将原生矿体晕栅格化并限制在蚀变域范围内研究其矿化趋势。在此基础上,进一步分析预测了勘探靶区,为该矿床的深部和边缘找矿提供了新的思路和方向,并在随后的生产实践中取得了找矿突破。研究取得了以下主要成果:(1)首次提出了限制性矿体原生晕模型的概念;(2)基于基础地质数据,构建了红海矿区的蚀变域模型,并根据地质统计学分析,建立了栅格化的铜元素三维限制性矿体蚀变晕模型;(3)利用限制性矿体原生晕模型,对三个方向趋势面进行了矿化趋势分析,并在三维空间内厘定了成矿靶区,直接推动了红海矿区隐伏矿体的找矿突破。 展开更多
关键词 限制性矿体晕 地质统计学 趋势面 蚀变域 成矿预测 红海铜矿 卡拉他格矿田 新疆
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知识-数据驱动的地质冶金学建模方法
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作者 陈进 徐万红 +3 位作者 张丽 邓浩 毛先成 王国栋 《中国有色金属学报》 北大核心 2025年第7期2522-2537,共16页
提出了一种知识-数据驱动的地质冶金学建模方法,以克服单纯数据驱动建模地质可解释性不足的问题。该建模方法基于普通克里格法构建地质冶金学变量空间分布模型,通过高斯混合模型提取地质冶金学变量特征,引入马尔可夫随机场量化地质冶金... 提出了一种知识-数据驱动的地质冶金学建模方法,以克服单纯数据驱动建模地质可解释性不足的问题。该建模方法基于普通克里格法构建地质冶金学变量空间分布模型,通过高斯混合模型提取地质冶金学变量特征,引入马尔可夫随机场量化地质冶金学矿域的空间相关性特征,采用贝叶斯理论将二者集成,构建数据驱动的地质冶金学矿域划分模型,最后融入矿山生产知识经验,引导和约束划分过程。此外,该建模方法采用地质冶金学变量空间分布建模和矿域划分迭代优化的策略以提升模型精度。白云鄂博矿建模应用本文方法,划分了7个地质冶金学矿域。对比实验表明,相较于高斯混合模型和K-means聚类方法的结果,该建模方法提升了地质冶金学矿域的空间连贯性和地质可解释性,能为矿山精细化开发及多矿种综合利用的转型提供具有实践指导价值的信息支持。 展开更多
关键词 数据驱动 知识驱动 地质冶金学建模 矿域 精细化开采
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基于深度学习的地下实验室多源监测数据融合技术初探
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作者 王鹏 王驹 +2 位作者 黄树桃 王锡勇 马明清 《地质论评》 北大核心 2025年第S1期389-391,共3页
高放废物地质处置特别是地下实验室研发过程中的多源数据融合挖掘研究具有重要意义(Wang Ju et al.,2018)。然而,目前阶段尚未实现对研发过程中多源数据的融合挖掘与二次应用。针对上述问题,从地下实验室多源监测数据特点出发,在确定地... 高放废物地质处置特别是地下实验室研发过程中的多源数据融合挖掘研究具有重要意义(Wang Ju et al.,2018)。然而,目前阶段尚未实现对研发过程中多源数据的融合挖掘与二次应用。针对上述问题,从地下实验室多源监测数据特点出发,在确定地下实验室多源监测数据模型构建的基础上,结合深度学习技术,初步构建了地下实验室多源监测数据融合技术方法,并初步开展了数据融合设计,为处置库场址评价和安全评价等综合评价工作提供了新的研究思路。 展开更多
关键词 高放废物地质处置 地下实验室 多源监测数据 深度学习 数据融合设计
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准噶尔盆地西北缘吐孜阿克内沟数字露头构建及其地质信息提取与分析
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作者 王韬 李婷 +4 位作者 郑孟林 吴海生 许媛媛 巴黑扎提·努尔塔依 徐淼 《西北地质》 北大核心 2025年第5期162-170,共9页
野外地质露头是地学研究的重要对象,随着研究目的日趋精细化、复杂化,传统研究中露头资料保存不便、细节记录有限、视野呈现受限等局限性日渐凸显。为此将无人机摄影、三维建模技术与传统研究方式融合并构建三维数字露头,为解决传统研... 野外地质露头是地学研究的重要对象,随着研究目的日趋精细化、复杂化,传统研究中露头资料保存不便、细节记录有限、视野呈现受限等局限性日渐凸显。为此将无人机摄影、三维建模技术与传统研究方式融合并构建三维数字露头,为解决传统研究中存在的效率低、数据复用性差等问题提供全新的思路。实践表明:数字露头将露头相关的描述、图片、视频、全景、文献、观察点等信息与露头三维模型有效结合,可以更客观、全面地认识地质信息,易于观察宏观面貌,尤其对于人力不易到达处判断岩层走向和叠覆情况、开展岩性判别和地质界线识别十分有利,相较于传统方式该方法能够帮助研究人员更加直观地理解露头地质现象的时空展布和地质特征,后续地质分析与露头资源的共建、共享高效便捷,可成为野外地质剖面观测与地质特征分析的新范式。 展开更多
关键词 数字露头 三维建模 无人机航拍 地质分析 准噶尔盆地西北缘
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大数据与数智化时代:全过程全要素质量控制新范式
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作者 左群超 张志辉 宋越 《中国地质》 北大核心 2025年第3期890-914,共25页
【研究目的】当前大数据热点几乎集中在如何发现或揭示大数据隐藏的价值或秘密,极度缺乏深入系统且具实战性的理论研究或最佳实践,用以关注如何提升大数据建设质量。然而,大数据建设质量对成功发现或揭示大数据隐藏的价值或秘密以及开... 【研究目的】当前大数据热点几乎集中在如何发现或揭示大数据隐藏的价值或秘密,极度缺乏深入系统且具实战性的理论研究或最佳实践,用以关注如何提升大数据建设质量。然而,大数据建设质量对成功发现或揭示大数据隐藏的价值或秘密以及开展或实施科学而精准的决策至关重要。尤其对我国新一轮找矿突破战略行动矿产资源大数据建设工作实施全过程全要素的数智化质量控制并高水平实现战略目标,具有重要的现实意义。【研究方法】首先,通过分析总结现有相关研究成果,包括全国矿产资源潜力评价大数据建设(2006—2013年)质量控制经验、矿集区找矿预测大数据实体数据模型和地球科学领域质量控制模型基础框架。然后,借助大数据思维和数智化技术,建立矿集区找矿预测及大数据实体建设全过程全要素质量检查与评价数智化体系。最后,提出一种全过程全要素质量控制新范式,并可扩展且支持地球科学及其他领域的大数据资产建设质量控制。【研究结果】提出了数据划分和数据粒级质量控制理论与方法,建立了矿集区找矿预测及大数据实体建设全过程全要素质量检查与评价数智化体系,开发了矿集区找矿预测质量控制软件,制定了矿集区找矿预测质量检查与评价技术系列规范,高效支持并完成了全国矿产资源潜力评价(2006年至2013年)、全国矿集区调查及深部找矿预测(2016年至2021年)大数据实体建设质量控制工作。【结论】建立的矿集区找矿预测及大数据实体建设全过程全要素质量控制数智化体系具有原创性、实战性、高效性和普适性,可直接扩展到并支持地球科学及以外领域大数据资产建设质量控制;提出的全过程全要素质量控制新范式具有科学性、有效性和普适性;提出的“数据模型定义符合信息本体约束”的概念具有普适性和实际意义,适用于二维或高维图件类数据实体和简单数据表或复杂数据库等表格类数据实体。特别地,本文构建的质量控制新范式及其方法技术已直接应用并支撑我国新一轮找矿突破战略行动矿产资源大数据建设工作。 展开更多
关键词 数据质量控制 大数据思维 数字化转型 智能化转型 数智化技术 地质调查工程 矿产勘查工程
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西藏斑岩成矿系统蚀变矿物的高光谱响应及找矿指示
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作者 郭娜 卓烨鑫 +3 位作者 周维瑞 唐楠 李雪蕊 邓思源 《岩石学报》 北大核心 2025年第5期1490-1508,共19页
西藏斑岩成矿系统在不同构造阶段经历了复杂的岩浆活动与热液矿化过程, 形成了以冈底斯和班公湖-怒江成矿带为代表的矿床富集区。近年来, 基于高光谱技术的矿物精细识别与矿化作用光谱响应研究已成为揭示成矿机理和指导深部找矿的重要... 西藏斑岩成矿系统在不同构造阶段经历了复杂的岩浆活动与热液矿化过程, 形成了以冈底斯和班公湖-怒江成矿带为代表的矿床富集区。近年来, 基于高光谱技术的矿物精细识别与矿化作用光谱响应研究已成为揭示成矿机理和指导深部找矿的重要手段。本文基于短波红外(SWIR)和热红外(TIR)光谱技术, 系统研究了西藏典型斑岩矿床的蚀变矿物光谱特征及其找矿指示意义。研究表明: (1)高光谱技术能够高精度识别矿物的空间分布, 并揭示蚀变矿物的成因演化及其与成矿作用的耦合关系;(2)SWIR+TIR联合光谱分析可有效区分不同类型蚀变矿物, 提供矿化程度的量化评估参数;(3)矿物特征光谱在矿床类型判别及矿化带圈定方面具有重要指示作用, 可为建立高效的找矿预测模型提供科学依据。未来, 通过高光谱技术与地球物理、地球化学等方法的多学科融合研究, 可进一步提升复杂地质背景下的矿产勘查效率, 为战略性矿产资源的高效开发提供重要技术支撑。 展开更多
关键词 高光谱技术 西藏 斑岩成矿系统 蚀变矿物 找矿预测
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矿集区找矿预测大数据实体数据模型的界定与构建
13
作者 张志辉 左群超 《中国地质》 北大核心 2025年第6期2045-2058,共14页
【研究目的】本文提出一套用于矿集区找矿预测的大数据实体数据模型建模方法技术,并界定该大数据实体数据模型的内涵与外延。【研究方法】从数据建模的基本路径、数据库设计的基本流程、矿集区找矿预测大数据实体数据模型建模方法技术... 【研究目的】本文提出一套用于矿集区找矿预测的大数据实体数据模型建模方法技术,并界定该大数据实体数据模型的内涵与外延。【研究方法】从数据建模的基本路径、数据库设计的基本流程、矿集区找矿预测大数据实体数据模型建模方法技术等方面开展研究。【研究结果】提出了具有普适性的矿集区找矿预测大数据实体数据模型的科学定义和建模方法技术体系。【结论】构建了矿集区找矿预测大数据实体数据模型技术规范,并开发了相应的应用支持软件体系。实现了矿集区找矿预测理论方法技术体系的数据模型集成表达和全程计算机应用体验,从而实现了矿集区找矿预测工作的科学化、系统化、层次化、规范化和信息化。这些进展简化了找矿预测的复杂性,减少了预测结果的不确定性。 展开更多
关键词 大数据实体 数据模型 矿集区找矿预测 矿产勘查工程 地质调查工程
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艰险地区地质调查多模态数据协同云服务关键技术与应用
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作者 李丰丹 吕霞 +4 位作者 陶留锋 温兴平 高博 刘园园 刘畅 《时空信息学报》 2025年第3期257-265,共9页
遥感数据在地质调查工作发挥的作用已从研究试验型逐步转向业务化应用,数据服务的范围和深度日益提升,在艰险地区开展地质调查,尤其是偏远、复杂地形的高原地区,如何精准地为用户提供地质数据服务,已成为制约地质信息服务发展的瓶颈。... 遥感数据在地质调查工作发挥的作用已从研究试验型逐步转向业务化应用,数据服务的范围和深度日益提升,在艰险地区开展地质调查,尤其是偏远、复杂地形的高原地区,如何精准地为用户提供地质数据服务,已成为制约地质信息服务发展的瓶颈。本文运用云计算、大数据、人工智能等技术,基于笔者团队建设的地质调查智能空间,构建多模态、多尺度、多专业的“遥感+地质”的数据存储模型,研发基于深度学习的高分辨率遥感影像线性构造自动提取方法、支持多终端操作的地质调查影像底图服务发布方法、天空地一体化地质调查位置感知知识发现与多源信息主动服务等技术,形成多模态地质调查数据协同云服务技术体系,创建艰险地区地质调查智能空间“云+端”服务模式。研究成果已在青海、西藏等艰险地区的第四系地质调查、造山带蛇绿岩体地质调查等400多个区域地质调查和地质矿产调查项目中得到了成功应用,满足了艰险地区地质调查工作的应用需求。 展开更多
关键词 地质调查 多模态数据 存储模型 协同云服务 智能空间 艰险地区
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DBSCAN-SMOTEENN-RF联合算法及在三维地质建模中的应用
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作者 王桂林 陈晓玲 +1 位作者 岳佳豪 廖明勇 《地理与地理信息科学》 北大核心 2025年第3期19-26,共8页
三维地质模型可以有效表征地下地层分布和地质构造,但受限于工程钻孔数据的稀疏性、不规则性、不平衡性,单一的机器学习方法在地质建模中往往难以达到理想精度。针对工程钻孔数据的特性,该文提出一种基于DBSCAN-SMOTEENN-RF联合算法改... 三维地质模型可以有效表征地下地层分布和地质构造,但受限于工程钻孔数据的稀疏性、不规则性、不平衡性,单一的机器学习方法在地质建模中往往难以达到理想精度。针对工程钻孔数据的特性,该文提出一种基于DBSCAN-SMOTEENN-RF联合算法改进的机器学习三维建模方法。首先根据地质资料调整算法参数以优化数据,进而创建研究区栅格单元地质属性模型,并与单一随机森林(RF)模型进行预测对比,最后进行不同数据处理方法的建模结果分析。实证结果表明,DBSCAN-SMOTEENN-RF联合算法能有效消除数据不平衡现象并提升建模效果,在数据量有限或质量不均的情况下,与单一RF模型在三维地质建模中的精度相比,该算法准确率、召回率、F 1值和精确率分别提高8.38%、11.40%、10.12%、7.37%;在栅格单元地质属性模型的地层分布展示上,DBSCAN-SMOTEENN-RF模型的预测结果更符合勘察的地质情况。 展开更多
关键词 三维地质建模 机器学习 DBSCAN SMOTEENN 随机森林
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数据驱动斑岩型矿床时空预测模型 被引量:5
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作者 陈国雄 张越鹏 +2 位作者 罗磊 夏庆霖 成秋明 《地学前缘》 北大核心 2025年第4期46-59,共14页
矿产资源预测与评价一直是大数据和人工智能在地球科学研究中的重要应用领域。自20世纪60年代,人工智能的研究浪潮和技术革命深刻影响和推动着矿产资源预测领域的发展,催生了重大理论突破和方法技术创新,有效支撑了找矿勘查实践。在当... 矿产资源预测与评价一直是大数据和人工智能在地球科学研究中的重要应用领域。自20世纪60年代,人工智能的研究浪潮和技术革命深刻影响和推动着矿产资源预测领域的发展,催生了重大理论突破和方法技术创新,有效支撑了找矿勘查实践。在当前地球系统科学研究的主旋律下,矿产资源定量预测亟需跳出“静态控矿要素空间相关分析”的思维惯性,考虑成矿系统“源-运-储-变-保”深时动态演化历史,向“全要素跨尺度动态综合预测”方向延伸,进而发展时空数据耦合的矿产资源智能预测评价理论和方法。斑岩型矿床作为全球铜、钼、金等矿产的重要来源,记录了板块构造运动驱动的地球层圈相互作用和物质循环的关键信息;无论是斑岩型矿床勘查还是板块构造重建,都积累了大量相关的全球地学时空数据。本文主要介绍了时空耦合的数据驱动斑岩型矿床成矿预测研究思路,包括深时数据集构建、机器学习模型开发及其应用实践案例;提出了融合深时岩浆岩地球化学特征和俯冲板块动力学参数的斑岩型矿床时空预测机器学习模型;通过大数据分析揭示了俯冲碳酸盐岩通量是决定岩浆成矿禀赋的关键动力学参数,为沉积物俯冲在大规模岩浆成矿中的关键作用提供了地球动力学证据;定量评价了安第斯成矿带斑岩矿床时空分布规律及其资源潜力。因此,发展时空耦合的成矿预测理论和方法可为理解深时物质循环和资源效应、揭示矿产资源时空分布规律以及指导矿产勘查提供重要思路和独特视角。 展开更多
关键词 数据驱动 人工智能 斑岩型矿床 成矿预测 地球系统科学
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三维地质建模技术的最新进展和发展趋势 被引量:9
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作者 陈麒玉 荀磊 +3 位作者 崔哲思 周瑞鸿 陈大颉 刘刚 《地质科技通报》 北大核心 2025年第3期373-387,共15页
三维地质建模是一种综合运用计算机技术、空间信息理论、科学可视化、数理统计等前沿技术方法,对地质现象及过程进行三维数字化描述、表征和重建的技术。其目的是为地球科学家及地质工作者提供一个集科学研究、辅助设计和决策支持为一... 三维地质建模是一种综合运用计算机技术、空间信息理论、科学可视化、数理统计等前沿技术方法,对地质现象及过程进行三维数字化描述、表征和重建的技术。其目的是为地球科学家及地质工作者提供一个集科学研究、辅助设计和决策支持为一体的可视化平台,以便更加深入地理解和利用隐藏在地质现象和过程背后的本质涵义和规律。基于野外地质数据构建研究区域的三维地质模型已经成为涉及基础地质调查、自然资源勘查开发、地质灾害预测评价等地质研究及调查工作的必备任务。深入探讨了三维地质建模的研究对象、数据源、空间数据模型,以及3个不同视角理解的三维地质建模方法,全面总结了三维地质建模技术的最新进展。提供了三维地质建模技术在矿产预测、地质灾害预警、城市地下空间规划、油气藏储层表征等领域的实践案例。最后结合当前研究现状给出了三维地质建模及相关技术的未来发展趋势。 展开更多
关键词 三维地质建模 空间数据模型 数据驱动与模型驱动 显式建模与隐式建模 地质统计模拟 智能地质建模
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加强地质数据集成的实践和思考——以南京市为例
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作者 王梁文敬 唐鑫 +1 位作者 邓峰丽 崔蓓 《现代测绘》 2025年第1期43-47,共5页
地质数据作为自然资源管理中一项重要的数据源,在城市发展和建设过程中发挥着重要的基础性支撑作用。然而,地质数据也存在保存不集中、格式不统一、标准不统一等诸多问题,导致地质数据的价值不能完全被挖掘。以2020年江苏省矿地融合试... 地质数据作为自然资源管理中一项重要的数据源,在城市发展和建设过程中发挥着重要的基础性支撑作用。然而,地质数据也存在保存不集中、格式不统一、标准不统一等诸多问题,导致地质数据的价值不能完全被挖掘。以2020年江苏省矿地融合试点项目《南京城市地下空间资源综合开发利用》为基础,对南京市地质数据的现状和存在的问题进行梳理,并结合目前正在建设的国土空间基础信息平台,从空间基准、格式转换、数据标准、数据分类体系等方面阐述如何加强地质数据集成工作,助力地下空间资源综合开发利用。 展开更多
关键词 地质数据 数据集成 地下空间
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基于走向控制和产状约束的三维地质建模方法 被引量:1
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作者 罗金辉 陈玉华 +3 位作者 乔伟 张华实 梁湉 杨永国 《采矿与安全工程学报》 北大核心 2025年第5期1164-1174,共11页
针对三维地质建模时基础数据不足及特殊地质构造造成的建模难题,提出了一种基于平面地质图等易获取数据的新型构造建模方法。通过设计走向控制和产状约束的构造面控制点批量生成算法,实现了构造面不规则三角网的创建;结合轴向对齐包围... 针对三维地质建模时基础数据不足及特殊地质构造造成的建模难题,提出了一种基于平面地质图等易获取数据的新型构造建模方法。通过设计走向控制和产状约束的构造面控制点批量生成算法,实现了构造面不规则三角网的创建;结合轴向对齐包围盒碰撞检测等计算几何方法,设计了空间拓扑关系重构算法,有效解决了构造面接触关系及断层网络拓扑构建问题,形成了一套从数据生成、存储到三维模型构建与可视化的完整技术流程。实际应用表明,该方法有效解决了三维地质建模基础数据匮乏的问题,能够准确构建断层网络、急倾斜地层等复杂地质构造区域的三维地质模型,原理简单、实现便捷,对现有三维地质建模方法体系具有重要的补充价值。 展开更多
关键词 三维地质建模 走向控制 产状约束 碰撞检测算法 透明地质
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基于集成学习模型与贝叶斯优化算法的成矿预测 被引量:1
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作者 孔春芳 田倩 +3 位作者 刘健 蔡国荣 赵杰 徐凯 《地学前缘》 北大核心 2025年第4期122-139,共18页
全球进入隐伏矿体勘查时代,急需新的找矿预测方法。利用集成学习进行的数据驱动的成矿预测模型正在成为深部隐伏矿产勘探的有力工具。然而,基于集成学习的成矿预测模型面临着一些普遍的问题,特别是模型的参数调优。模型的参数调优是一... 全球进入隐伏矿体勘查时代,急需新的找矿预测方法。利用集成学习进行的数据驱动的成矿预测模型正在成为深部隐伏矿产勘探的有力工具。然而,基于集成学习的成矿预测模型面临着一些普遍的问题,特别是模型的参数调优。模型的参数调优是一个非常耗时的过程,需要繁琐的计算和足够的专家经验。本文提出了一种基于多源地学知识与贝叶斯优化算法的集成学习模型来解决上述问题。具体来说,首先,基于多源地学知识,构建锰矿成矿预测数据库;其次,基于自适应提升模型(Adaptive Boosting,AdaBoost)和随机森林(Random Forest,RF)模型,建立黔东北锰矿成矿预测模型;然后,采用贝叶斯优化算法(Bayesian Optimization,BO),通过5倍交叉验证的辅助,寻找BO-AdaBoost和BO-RF模型最合适的超参数组合;最后,利用精度、准确率、召回率、F_(1)分数、kappa系数、AUC值等参数及已有成果检测模型的性能。实验结果发现,BO-AdaBoost和BO-RF模型的AUC值都得到了显著的提高,表明BO是一个强大的优化工具,优化结果为集成学习模型的超参数设置提供了参考。同时,实验结果也表明:BO-AdaBoost模型(92.8%)比BO-RF模型(89.9%)具有更高的预测精度和地质泛化能力,在成矿预测方面具有巨大潜力。基于BO-AdaBoost模型的预测图为黔东北隐伏锰矿矿床的勘探提供了重要线索,并可以指导未来的矿产勘探与开发。 展开更多
关键词 集成学习 自适应提升模型 随机森林 贝叶斯优化算法 隐伏锰矿 成矿预测
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