胡建民(江西省煤田地質(zhì)局二二六地質(zhì)隊)
地質(zhì)勘探可視化關鍵技術的研究
胡建民(江西省煤田地質(zhì)局二二六地質(zhì)隊)
當前,隨著我國經(jīng)濟發(fā)展速度的不斷加快,對于礦產(chǎn)和能源的開采及使用需求也呈逐年遞增的趨勢。為滿足經(jīng)濟發(fā)展的需求,地質(zhì)勘探工作從未間斷,但由于受到技術上的影響,勘察效果較為低下,現(xiàn)階段,隨著社會的發(fā)展和科技的進步,將可視化關鍵技術應用于抵制勘探中,不僅提升了抵制勘探的成功率和效率,更使我國地質(zhì)勘探工作邁上了全新的臺階。本文先對可視化技術進行了概述,簡述出其含義與特點,提出了在地質(zhì)勘探中應用可視化關鍵技術的意義,并進一步探討了可視化技術在地質(zhì)勘探中的應用,旨在為我國地質(zhì)勘探效率的提升、為滿足經(jīng)濟發(fā)展和生產(chǎn)、生活需要,盡自己的微薄之力。
地質(zhì)勘探;可視化技術
新時代背景下,我國經(jīng)濟發(fā)展速度進一步提升,在經(jīng)濟發(fā)展中,所涉及到的礦產(chǎn)資源眾多,雖然我國幅員遼闊、地大物博,礦產(chǎn)的儲備量也極其豐富,但由于地質(zhì)勘探技術的限制,使得很多礦產(chǎn)資源的具體分布和儲量未能明確探出,但隨著可視化技術的研發(fā),將其應用于地質(zhì)勘探中,不僅能夠有效的解決礦藏位置,更能較為準確的確定出相應的儲量,這使得我國對于礦產(chǎn)資源的勘探進入了全新的歷史時期。同時,將可視化技術與物探儀器相結(jié)合,還可在地質(zhì)勘探中其他方面起到相應的作用,如地質(zhì)結(jié)構(gòu)、水文、地貌等,因此,對于“地質(zhì)勘探可視化關鍵技術的應用”研究,就具有極大的現(xiàn)實意義。
1.1可視化技術的含義
簡單來說,可視化技術,即是將晦澀難懂且紛繁復雜的數(shù)據(jù)信息,通過建模和渲染等過程,使其轉(zhuǎn)化為便于人們理解的圖形形式。由于可視化技術離不開計算機技術的應用與圖形處理技術的應用,同時,可視化技術中還涉及到關鍵性技術:名字服務技術、檢索資源技術、以及異構(gòu)硬件的集成技術。因此,在對可視化技術進行了解時,應當有效的了解好圖像分析得出的數(shù)據(jù)信息,更應當對數(shù)據(jù)通過計算而產(chǎn)生的變化熟悉,唯有如此,才能有效的發(fā)揮出可視化技術的相關應用作用。
1.2可視化技術的特點
可視化技術所具備的特點較為多樣:①交互性??梢暬夹g的此類特點便于對用戶數(shù)據(jù)信息進行管理,且便于相關數(shù)據(jù)的開發(fā)。②多維性。通過可視化技術的此類特點,用戶能夠?qū)?shù)據(jù)的屬性以及變量做出了解,并且,相關數(shù)據(jù)信息能夠以“維”為單位,進行分類和排序,最終顯示出來。③可視性。此類特點是指相關數(shù)據(jù)能夠通過圖形轉(zhuǎn)化,形成二維、三維或連續(xù)動畫的形式顯示而出,并能夠?qū)ζ淠J脚c關系做可視化分析。
將可視化關鍵技術應用于地質(zhì)勘探之中,能夠有效提升地質(zhì)勘探的工作效率,同時也能夠有效的改善現(xiàn)階段的工作環(huán)境,以便于地質(zhì)勘探人員能夠更好的開展和完成相關的勘探工作。由于此技術能夠?qū)⒓姺睆碗s且種類眾多的數(shù)據(jù)運用圖形的方式顯示出來,使得數(shù)據(jù)信息不再晦澀、乏味,也使地質(zhì)勘探工作更加的富有趣味性,對于數(shù)據(jù)分析能力較差的勘探人員而言,可視化技術無疑是其工作中的福音,不僅使看懂數(shù)據(jù)信息不再成為問題,更使數(shù)據(jù)信息更為的直觀易懂[1]。除此之外,直觀的可視化圖形更能夠為相關勘探人員帶來充分的想象,使其能夠根據(jù)圖形中地質(zhì)結(jié)構(gòu)的理解,找尋出其他可供使用的資源。使地質(zhì)勘探工作效率進一步提升。
地質(zhì)勘探,即是運用不同的方法和方式,對地質(zhì)進行勘查和探測的過程。通過地質(zhì)勘探,能夠?qū)Φ刭|(zhì)情況有較為深入的了解,這其中包含地層結(jié)構(gòu)、水文情況、地容地貌、礦產(chǎn)蘊藏等。同時,在進行地質(zhì)勘探過程中,較為常用的方法即是對采集的樣本進行后期的分析和研究,通過對樣本的研究,再結(jié)合地質(zhì)方面的相關知識以及長期從事地質(zhì)勘探人員的個人經(jīng)驗等,對樣本采集位置的地質(zhì)做出相應的判斷和總結(jié),以此來確定出此處的地質(zhì)條件與地層構(gòu)成等[2]。很多礦產(chǎn)資源的開發(fā),也都是通過地質(zhì)勘探的數(shù)據(jù)分析與研究確定的。但需要注意的是,樣本采集方法存在一定的誤差性和不確定性,僅靠樣本的分析和經(jīng)驗的總結(jié),便確定好礦產(chǎn)資源的位置、種類和數(shù)量,并隨之進行設備的架設,準備開采工作,此種做法不僅準確性差,而且更會時常遭受到嚴重的經(jīng)濟損失。為此,將可視化技術應用于地質(zhì)勘探中,便能夠使此類問題得到有效解決,而準確性也極大的提升[3]??梢暬夹g是將聲波或電磁波技術與遙感技術相結(jié)合,通過對地質(zhì)位置釋放電磁波或利用自然形成的地震波等,運用電磁波在不同的地質(zhì)介質(zhì)或礦產(chǎn)介質(zhì)內(nèi)傳播和接收,能夠清晰的將礦產(chǎn)結(jié)構(gòu)以三維立體的形式展示在相關設備的顯示屏中。
現(xiàn)階段,對于礦產(chǎn)資源的應用逐漸增多,礦產(chǎn)資源的勘探技術也逐漸完善,以往對于礦產(chǎn)資源的地質(zhì)勘探中,無法確定大型礦藏的規(guī)模、深度、以及儲藏量等數(shù)據(jù),但隨著可視化技術應用于地質(zhì)勘探中,此種問題便可迎刃而解[4]。同時,應用可視化技術不僅能夠確定礦藏的具體數(shù)據(jù)、查看到具體礦產(chǎn)資源的品質(zhì),更能對礦產(chǎn)資源的儲藏和開采時限做出較為準確的分析,從而使地質(zhì)勘探人員能夠依據(jù)礦產(chǎn)資源的儲量制定出合理的礦產(chǎn)資源的使用方案。并能夠使礦產(chǎn)資源得到最為合理的開采時限延長。
除此之外,由于通過多年的地質(zhì)勘探,使得我國的地質(zhì)勘探數(shù)據(jù)庫信息眾多,但卻缺少規(guī)律總結(jié),人們很難通過數(shù)據(jù)分析來得出具體礦藏的位置及儲量,而將可視化技術應用于地質(zhì)勘探中,可視化技術便能夠在紛繁復雜的數(shù)據(jù)庫中挑選出有價值的數(shù)據(jù)信息,并將數(shù)據(jù)庫信息按照價值規(guī)律進行分類,進而確定出礦產(chǎn)資源所涉及到的數(shù)據(jù)信息范圍[5]。隨后,將不同的數(shù)據(jù)參數(shù)以不同的顏色進行標注,就能夠準確的確定出礦產(chǎn)資源的位置與儲量等數(shù)據(jù)信息。而后,通過對此數(shù)據(jù)信息制定出礦產(chǎn)資源的進一步開采或管理方案,進而,便可進行如下操作流程:通過地質(zhì)勘探可視化技術,尋找到礦產(chǎn)資源儲存位置,并探測到此礦產(chǎn)資源斷面情況,隨后采用相關鉆井設備對此位置進行模擬打井作業(yè),對于模擬打井的方向課不做過多要求,平井、豎井或斜井皆可。并將相應位置的地層巖心進行有效的提取,這樣便可較為快速的將此提取位置的地層信息做初步了解,并且,若需進行其他區(qū)域的研究,則可進行單獨位置的裁片作業(yè)。
由以上分析可知,可視化技術不僅能夠?qū)δM打井進行良好的指導,還能有效的縮減無效井位的數(shù)量,從而較少了不必要的地質(zhì)勘探成本支出,除此之外,可視化技術應用于地質(zhì)勘探中,還能夠有效的提升尋礦的效率和準確性,因此可以說,將可視化關鍵技術應用于地質(zhì)勘探中,能夠使經(jīng)濟效益以及社會效益同時提升,更會對我國經(jīng)濟的發(fā)展做出積極的推動。
綜上所述,隨著社會的發(fā)展和科技的進步,可視化關鍵技術被逐漸研發(fā)和完善,現(xiàn)階段,可視化關鍵技術已經(jīng)應用于科研、工程、醫(yī)學、軍事等眾多領域,將可視化關鍵技術應用于地質(zhì)勘探之中,不僅極大的提升了地質(zhì)勘探工作的質(zhì)量和效率,更使地質(zhì)勘探工作上升到全新的發(fā)展階段。雖然我國的可視化關鍵技術與國外發(fā)達國家相比,還存在一定的差距,但我們有理由相信,通過我國科學技術的進一步發(fā)展與提升,定能設計與研發(fā)出更加智能化、便捷化、人性化,同時具備可視化的技術和設備,為我國經(jīng)濟的發(fā)展發(fā)揮出巨大的推動作用。
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[4]周平安.地質(zhì)勘探可視化關鍵技術的研究與應用[D].東華大學,2015.
[5]張生德,張時忠,門吉華.可視化技術及其在地質(zhì)勘探中的應用淺析[J].地質(zhì)勘探安全,2000,04:42~43+49.
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2095-2066(2016)26-0114-02
2016-9-2