区域矿产资源GIS评价关键算法研究

论文摘要

在充分研究区域矿产资源GIS评价原理与方法流程的基础上,总结归纳开发矿产资源GIS评价系统所需的关键算法。在深入研究上述关键算法和MAPGIS数据中心中间件开发和应用技术的基础上,设计并实现区域矿产资源GIS评价系统软件工具的相关功能插件,为全国矿产资源潜力评价项目服务。在矿产资源评价实际工作中,主要面临预测要素信息提取与综合,多元信息表达,找矿信息立体化等问题,而这一点恰好可以用GIS技术解决。其中空间分析和空间索引技术可以解决信息提取与综合问题,等值线图的自动绘制可以实现地球物理、地球化学等多元预测信息的表达。同时,三维可视化技术可以将地质专家大脑中的地质模型转化为预测模型,并使之具象化、可视化。本篇论文在现有区域成矿预测理论研究和区域矿产资源GIS评价系统软件需求分析的基础上,主要开展以下几个关键算法的研究和开发工作:⑴研究空间分析与二维空间索引技术,预测要素提取与综合相关关键算法的改进;⑵分析区域矿产资源GIS评价系统软件多元信息表达技术,实现各种等值线图件的自动绘制功能;⑶在现有区域矿产资源GIS评价工作流程的基础上,提出将计算机地貌晕渲技术应用到区域矿产资源GIS评价软件处理流程中,提供三维环境下,矿产资源预测评价原型系统;⑷软件应用测试。应用区域矿产资源GIS评价软件,对东天山铜镍硫化物矿床开展定位预测研究。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1. 引言
• 1.1 研究目的及意义
• 1.2 论文主要研究内容与科学问题
• 1.3 论文取得的主要成果与进展
• 2. 区域矿产资源GIS 评价理论与方法研究
• 2.1 区域矿产资源评价综述
• 2.1.1 区域成矿地质背景分析
• 2.1.2 区域综合信息找矿模型研究
• 2.1.3 地质统计单元划分与地质变量提取
• 2.1.4 资源靶区预测研究
• 2.1.5 资源量估算研究
• 2.1.6 区域矿产资源评价常用方法
• 2.2 矿产资源GIS 评价的关键技术
• 2.2.1 矿产资源GIS 评价的基本方法
• 2.2.2 区域矿产资源GIS 评价信息提取与综合
• 2.2.3 区域矿产资源GIS 评价多元信息处理与表达
• 2.2.4 区域矿产资源GIS 评价三维可视化技术应用
• 2.2.5 GIS 空间索引技术
• 2.2.5.1 网格索引
• 2.2.5.2 BSP 树
• 2.2.5.3 四叉树（多层次细节模型）
• 2.2.5.4 KDB 树
• 2.2.5.5 R-树及其扩展
• 2.2.5.6 空间索引结构选择
• 2.2.6 本论文主要研究的区域矿产资源GIS 评价系统计算机关键技术
• 3. 区域矿产资源GIS 评价预测要素提取与综合技术
• 3.1 基于二维空间分区二叉树（BSP）的点在任意简单多边形内查询算法及改进
• 3.1.1 概述
• 3.1.1.1 基于梯形剖分算法
• 3.1.1.2 网格索引法
• 3.1.2 算法整体思路
• 3.1.2.1 基本定义
• 3.1.2.2 算法流程
• 3.1.2.3 算法所需的数据结构
• 3.1.3 任意简单多边形的水平分解与点在多边形内查询实现
• 3.1.3.1 基于水平分解的点在多边形内查询算法描述
• 3.1.3.2 二维空间分区查找树水平剖分算法实现
• 3.1.3.3 二维分区查找树构建与查询过程中特殊情况处理
• 3.1.4 算法复杂度分析
• 3.1.5 实验结果与分析
• 3.1.6 总结与展望
• 3.2 基于双空间索引矢量线图任意简单多边形裁剪算法
• 3.2.1 概述
• 3.2.2 算法思想
• 3.2.2.1 基本定义
• 3.2.2.2 裁剪算法思想与步骤
• 3.2.2.3 R-Tree 空间索引研究
• 3.2.2.4 建立裁剪多边形的初始包围盒与包围盒网格分割
• 3.2.2.5 记录裁剪多边形的网格轨迹
• 3.2.2.6 矢量线裁剪
• 3.2.3 算法复杂度分析
• 3.2.4 实验结果及分析
• 3.2.5 总结与展望
• 4. 区域矿产资源GIS 评价多元信息表达技术
• 4.1 概述
• 4.2 算法整体思路
• 4.2.1 算法涉及的基本概念
• 4.2.2 算法总体流程
• 4.2.3 算法涉及的数据结构
• 4.3 带约束的不规则三角网建模算法
• 4.3.1 约束点的插入
• 4.3.2 离散点集排序与去重
• 4.3.3 约束三角网生成与优化
• 4.3.4 约束边的嵌入
• 4.3.5 约束数据节点的特征值插值
• 4.3.5.1 约束线插值的主要思想
• 4.3.5.2 约束线插值的算法实现
• 4.4 正断层等值线的追踪算法
• 4.4.1 数据预处理
• 4.4.1.1 约束边界
• 4.4.1.2 断层线求交
• 4.4.2 正断层等值线算法描述
• 4.4.3 正断层等值线追踪算法实现
• 4.5 等值线标注与平滑
• 4.5.1 等值线标注算法
• 4.5.1.1 提取等值线弯曲特征点
• 4.5.1.2 特征点标注位置的选择
• 4.5.1.3 等值线标注走向计算
• 4.5.2 等值线平滑算法
• 4.6 算法分析与实验
• 4.7 总结与展望
• 5. 区域矿产资源GIS 评价中三维可视化技术的应用
• 5.1 概述
• 5.2 模型总体结构
• 5.3 中大比例尺数字高程模型晕渲图的生成
• 5.4 中大比例尺DEM 数据网格化与数据分块
• 5.4.1 数据结构
• 5.4.2 基于等高线的数据网格化
• 5.4.3 晕渲图数据的管理
• 5.4.4 晕渲图的彩色明暗设置
• 5.4.5 晕渲图影像库的管理
• 5.5 二维图形的半透明显示
• 5.6 晕渲图在多元信息综合预测中的其它应用
• 5.6.1 点数据内插算法
• 5.6.2 化探中异常下限的处理
• 5.7 总结与展望
• 6. 区域矿产资源GIS 评价关键算法应用
• 6.1 基于数据中心平台的中间件开发
• 6.1.1 数据中心概述
• 6.1.2 数据中心架构
• 6.1.3 数据仓库及功能仓库概念模型
• 6.1.4 数据中心中间件开发
• 6.1.4.1 搭建式
• 6.1.4.2 插件式
• 6.1.4.3 配置式
• 6.2 新疆东天山地区1:100000 地貌晕渲图自动绘制
• 6.2.1 等高线数据预处理
• 6.2.2 晕渲图建模与显示
• 6.3 黄山式基性超基性岩铜镍矿产资源定位评价实例
• 6.3.1 圈定远景区
• 6.3.2 优选远景区
• 7. 结论
• 致谢
• 参考文献