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基于立方体预测模型的隐伏矿体三维预测和系统开发

吕鹏  
【摘要】: 矿区大比例尺的矿产资源预测需要从二维平面预测转变为三维空间立体预测,涉及到的预测理论和技术方法,例如三维找矿信息的获取、基于三维空间的资源预测评价方法、三维空间可视化技术等,都是当前该领域的前沿课题,而基于三维空间的找矿方法与三维地质建模的研究应是其中的重要组成部分。本论文在现有成矿预测理论研究基础上,对以下几个方面进行了研究: (1)阐述了大比例尺隐伏矿体预测相关概念、理论和技术,阐述了大比例尺成矿预测理论的发展对解决我国危机矿山问题所具有的重大现实意义。阐述了三维地质建模系统中空间数据模型、数据结构的相关概念,对各种常见的三维空间数据模型进行系统比较分析,为预测系统的开发打下理论基础。 (2)在成矿预测理论研究上,利用已有的商业三维地质建模软件,分析了现有三维地质模型建模过程,结合云南个旧锡矿实例探讨大比例尺隐伏矿体三维定量预测的地质空间数据预处理方法、三维定量预测建模方法的建模过程、三维定量预测中数学地质方法的使用,最后建立一套完整的基于“立方体预测模型”的隐伏矿体三维立体定量预测方法和流程。 (3)从计算机算法的角度,研究隐伏矿体三维定量预测过程和三维找矿信息在三维预测空间中的可视化表达,提出了基于Delaunay三角网的地质体的三维表面模型的构建及其可视化、基于Octree模型的三维立方体预测单元的构建及查询、基于Marching Cube等值面提取算法的矿体表面模型构建及其可视化等。这些关键技术问题的研究,为基于“立方体预测模型”的专业软件的开发提供技术保证。 (4)基于以上理论和算法的研究,提出了基于B-Rep矢量与Octree栅格集成的空间数据模型总体框架构建的“立方体预测模型”系统——DeepMine,并对该系统的构建、功能设计与编程实现的具体细节进行研究,以Visual C++为开发平台,结合access数据库和Open Inventor三维软件开发包,完成DeepMine软件系统部分关键功能的编写。


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