地质资源可视化勘查系统设计及应用

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摘要：传统的地质资源勘查显示技术存在着客观显示范围有限、显示能力低等问题。对此设计一种新的地质资源可视化勘查系统，并对其应用前景进行分析，再通过与传统技术进行对比实验，得出新的勘查系统可以更清晰、更精准的找出地质资源分布位置的结论。

关键词：模糊理论；地质资源；可视化；勘查系统

传统的地质资源勘查技术是运用标注法对地质资源进行勘查并显示，但这种方法只能对地质资源主要的信息进行显示，无法准确的对资源的边界进行精准的划分，因此也限制了地质资源勘查技术的发展[1]。而基于模糊理论的控制可以简化系统设计的复杂性，适用于地质资源可视化勘查系统这种非线性、时变、模型不完全的系统之上。利用控制法则对系统的变量间的关系进行描述，不通过数值而是通过语言形式对模糊变量进行描述，基于模糊理论的地质资源可视化勘查系统控制器不需要对被控制的对象建立完整的数学模式但能清晰地勘查到地质资源的分布位置。

1地质资源可视化勘查系统设计

1.1硬件设计。系统网络的拓扑结构图如图1所示。以安徽省的地质资源为例，基于模糊理论的地质资源可视化勘查系统中包括数据库服务器、数据服务器、Arcgisserver服务器、GPS服务器组成。其中前两种服务器部署在安徽省城市规划与地质资源管理项管部门的中心机房中，同时不同地区的终端在授权的情况下可以访问与其相关的业务信息或查询地质资源定位信息。数据库服务器主要是采用模糊理论的控制架构对数据进行模糊控制将其转化为语言形式的空间数据以及业务数据，并且储存和模糊控制转化后的数据信息。Arcgisserver服务器连接数据库服务器，其作用是用来语言形式的空间数据、业务数据以及与之相关的服务，例如搜索、分析、地理位置显示等。GPS服务器是用来接受勘查的信号信息，并将实时位置的数据信息导入到数据库，便于提供实时的地质资源范围的查询。当用户获得授权后，在客户端上搜索“安徽省地质资源”时，系统通过服务器的运作后就会将安徽省地质资源中有色金属、煤、地下水等详细的资料信息清晰的显示到客户端的电脑上，同时通过进一步的搜索后，GPS服务器也可以将地质资源的具体位置信息发送到客户端上。1.2软件设计。（1）空间矢量数据迭代分析。空间矢量数据分析设计是根据地质资源模糊转化过程及表达，是对地质资源分析的显示方法。同时空间矢量数据迭代分析也是地质资源的模糊理论与可视化中重要的一个环节，这一过程是极其复杂的，因此需要通过公式的表达对空间矢量数据迭代分析这一技术进行详细的分析。以安徽省某地区地质资源为例，在分析前首先要确定系统中地质资源的条件参量，设计成如（1）所示的公式。（1）公式（1）中，c（E，F）表示为该地区地质资源的条件参量，（ei，fi）表示为地质资源的基本参数，S表示为条件变化的系数。可以通过已知的地质资源的条件参量进行显示其成分和结构的计算，转化成如（2）所示的公式。（2）公式（2）中D表示为地质资源的成分，G表示为显示地质资源的结构，T表示为勘查方法的准确程度，S依然表示为条件变化的系数，△H表示为临近结构的变化，k表示为深度。通过公式（2）可以实现地质资源的分析，以完成空间矢量数据迭代的分析，以此实现地质资源可视化勘查技术的设计。（2）数据管理子系统设计。在基于模糊理论的地质资源可视化勘查系统中由于想要表达的内容数据是十分庞大，其主要包括Web要素服务数据、语言形式的空间数据、业务数据等，对于计算机中的CPU、内存、显卡等使用量需求大，若系统在同一时间内加载的不重要信息过多时，可能会电脑的运行变慢，影响系统的启动速度，严重时可能会造成系统的运行不稳定。对此数据管理子系统就发挥着巨大的作用，将这一子系统添加到系统中可以使其进行动态的且按照需求进行对数据的加载以及卸载功能，释放出系统中占用的不必要的计算机资源，保证了系统的稳定性，同时加快系统的运行。

2地质资源可视化勘查系统的应用前景

以探究安徽省某地区的矿山地质资源为例，通过基于模糊理论的地质资源可视化勘查系统对该地区的地质资源进行勘查，同时结合地面的检查数据，可以在该地区找出大量的有色金属、煤、地下水等资源，并且能够精准的确定资源的分布位置。而对于一些地形复杂的、资源难开发的位置通过系统的可视化勘查也可以顺利的完成。

3实验论证分析

首先根据数据准备的参数，对安徽省某地区的地质资源进行模拟，并将客观显示的自变量信息设置为不同地质资源变化的深度。分别通过传统技术和本文设计的新的系统进行分析，并将分析获得的数据进行处理，记录在客观能力显示通过表1分析两种方法的客观显示能力，可以得出结论：传统技术的显示能力会随着地质资源的矿藏深度的增加而明显减弱，而本文设计的基于模糊理论的地质资源可视化勘查系统的整体运行都十分良好，能够清晰的分析出该地区的地质资源。分析客观显示能力对比曲线，我们可以得出，常规显示技术客观显示能力随埋藏深度的增加变化较为明显，提出的三维可视化技术整理运行良好，能够清楚的分析其矿山的矿产资源。

4结语

随着资源市场需求量的增加，地质资源的供应愈发紧迫，需要不断加强对地质资源的开发力度，因此对于提高资源的利用水平以及效率是十分具有现实意义的，对于地质资源勘查工作的难度以及精准的勘查方法的研究力度也需要不断的深入。

作者:赵红宇 单位:安徽省煤田地质局第三勘探队