摘 要：在當(dāng)前的礦產(chǎn)開(kāi)采領(lǐng)域當(dāng)中，三維地質(zhì)建模是一種十分常用的方法，為我國(guó)的礦業(yè)發(fā)展提供了極大的幫助。在銅鉆礦山當(dāng)中，三維地質(zhì)建模更是發(fā)揮了極大的作用。因此，需要對(duì)其建模的方法和應(yīng)用進(jìn)行分析，從而更加有效的預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià)銅礦資源，在銅礦開(kāi)采中，為不同階段的工作提供依據(jù)和基礎(chǔ)，從而提升銅礦開(kāi)采的效率，降低采礦成本和采礦風(fēng)險(xiǎn)。

關(guān)鍵詞：數(shù)字礦山；三維地質(zhì)建模；方法及應(yīng)用

在我國(guó)的銅鉆礦山監(jiān)控、管理、生產(chǎn)、設(shè)計(jì)、規(guī)劃、勘探等方面的工作當(dāng)中，信息化發(fā)展水平較為有限，相比于一些發(fā)達(dá)國(guó)家，在信息系統(tǒng)的應(yīng)用范圍集成化程度、研發(fā)水平等方面，存在的差距都十分巨大。在空間分析應(yīng)用、地質(zhì)體空間關(guān)系、三維空間數(shù)據(jù)等方面，都存在著較大的不足。因此，結(jié)合銅鉆礦山的特點(diǎn)和建設(shè)數(shù)字礦山的主要目的，可對(duì)多為數(shù)據(jù)庫(kù)分析應(yīng)用、多分辨率可視化檢測(cè)、多種建模方法集成、多元數(shù)據(jù)耦合等進(jìn)行應(yīng)用，從而更好的發(fā)揮三維地質(zhì)建模的作用。

一、多維數(shù)據(jù)分析

在數(shù)字礦山三維地質(zhì)建模當(dāng)中，多維數(shù)據(jù)分析具有非常大的作用，其中融合了面向圖形庫(kù)和數(shù)據(jù)庫(kù)的空間數(shù)據(jù)查詢(xún)、儲(chǔ)量和估算、空間統(tǒng)計(jì)分析、趨勢(shì)面分析、等值線(xiàn)生成、柵狀圖和立體剖面工程開(kāi)挖、屬性建模等內(nèi)容。通過(guò)多維數(shù)據(jù)分析，能夠?qū)Ω黝?lèi)信息進(jìn)行更為良好的利用、挖掘、管理、組織、描述，從而提升各種評(píng)價(jià)的有效性與合理性，為決策提供更加充分的依據(jù)，從而降低成本和風(fēng)險(xiǎn)，使礦山的經(jīng)濟(jì)效益得到提升。通過(guò)三維地質(zhì)建模，能夠?qū)Φ刂纺Ｐ蛢?nèi)部的各個(gè)細(xì)節(jié)進(jìn)行清晰的顯示，對(duì)地質(zhì)體空間分布規(guī)律進(jìn)行明確。

二、復(fù)雜地質(zhì)建模

在空間建模的過(guò)程中，需要利用體元、表面、線(xiàn)框、點(diǎn)等進(jìn)行操作。其中，點(diǎn)建模對(duì)空間點(diǎn)的位置進(jìn)行描述；線(xiàn)框建模將2D圖形延伸為3D圖形；表面建模能夠形成曲面，對(duì)邊界、表面等信息進(jìn)行描述，對(duì)于復(fù)雜表面可進(jìn)行加工和設(shè)計(jì)；體元建模則是以單元分解、體元聚類(lèi)為基礎(chǔ)，對(duì)內(nèi)外部信息進(jìn)行描述。在數(shù)字礦山三維地質(zhì)建模的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際需求，進(jìn)行混合建模，以提高可視化程度，但是對(duì)于混合建模中復(fù)雜的應(yīng)用和算法設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)給予重視，采取有效的措施解決這一問(wèn)題。

三、多源數(shù)據(jù)耦合

在多源數(shù)據(jù)耦合技術(shù)當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)對(duì)現(xiàn)有的資源和數(shù)據(jù)進(jìn)行充分的應(yīng)用，基于異構(gòu)系統(tǒng)數(shù)據(jù)、地址圖層、數(shù)據(jù)庫(kù)等已有資料，對(duì)三維空間數(shù)據(jù)模型進(jìn)行耦合生成，從而對(duì)復(fù)雜的地質(zhì)現(xiàn)象進(jìn)行表達(dá)，并對(duì)實(shí)際地質(zhì)情況進(jìn)行反映。在實(shí)際耦合過(guò)程中，首先應(yīng)當(dāng)對(duì)礦山數(shù)據(jù)進(jìn)行獲取，然后根據(jù)相應(yīng)的條件進(jìn)行分類(lèi)，其中包含各個(gè)礦區(qū)地質(zhì)勘探的資料和數(shù)據(jù)，例如巖性、構(gòu)造、古生物、地層、地質(zhì)災(zāi)害、巖相圖、礦產(chǎn)圖、地區(qū)構(gòu)造體系、地形地貌、地質(zhì)圖等。然后利用接口引擎向系統(tǒng)中導(dǎo)入數(shù)據(jù)，從而進(jìn)行數(shù)據(jù)的耦合處理。

四、數(shù)字礦山應(yīng)用

在數(shù)字礦山的建設(shè)過(guò)程當(dāng)中，通過(guò)建模、模擬、修正等過(guò)程進(jìn)行三維地質(zhì)建模，不斷的進(jìn)行完善和優(yōu)化?；谌S地質(zhì)建模的平臺(tái)，能夠規(guī)劃礦山、估算出量、優(yōu)化設(shè)計(jì)開(kāi)采方案、數(shù)字礦山一體化風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)與監(jiān)控等。對(duì)于礦山的復(fù)墾和勘探等提供依據(jù)，在礦山建設(shè)的各個(gè)階段，能夠更好的支撐相關(guān)工作的開(kāi)展，從而使礦山的開(kāi)采效率得到提升。在實(shí)際應(yīng)用中，主要包括三維地質(zhì)建模、礦產(chǎn)資源模擬預(yù)測(cè)、礦山開(kāi)采規(guī)劃設(shè)計(jì)、虛擬場(chǎng)景可視化集成、綜合自動(dòng)化數(shù)據(jù)管理、災(zāi)害模擬評(píng)價(jià)、礦山環(huán)境修復(fù)治理等。

五、多分辨率可視化

在數(shù)字礦山三維地質(zhì)建模當(dāng)中，為了提升地質(zhì)體的可視化和真實(shí)感，進(jìn)行更為有效的空間數(shù)據(jù)管理與存儲(chǔ)，應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)礦山三維數(shù)據(jù)場(chǎng)的可視化環(huán)境，同時(shí)虛擬漫游三維場(chǎng)景，或是對(duì)C/S模式進(jìn)行應(yīng)用。在WEB瀏覽器當(dāng)中，能夠任意的瀏覽各個(gè)場(chǎng)景。在可視化環(huán)境當(dāng)中，對(duì)重要的交互式引擎進(jìn)行了提供，在復(fù)雜的地質(zhì)體中，對(duì)于難以利用數(shù)學(xué)模型、自動(dòng)化算法進(jìn)行刻畫(huà)準(zhǔn)確的地質(zhì)體形態(tài)，可以采用引擎對(duì)復(fù)雜模型的交互式修改編輯加以實(shí)現(xiàn)。通過(guò)對(duì)引擎的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)交互，例如虛擬漫游、圖形查詢(xún)、空間對(duì)象拾取等。

六、空間信息質(zhì)量監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)模型

在三維地質(zhì)建模流程當(dāng)中，一個(gè)十分重要會(huì)對(duì)模型質(zhì)量產(chǎn)生影響的因素，就是各個(gè)環(huán)節(jié)當(dāng)中存在的不確定性分析，從技術(shù)層面上來(lái)說(shuō)，也具有較大的難度。而在研究和探討各個(gè)環(huán)節(jié)中不確定性問(wèn)題的過(guò)程中，需要從評(píng)價(jià)準(zhǔn)則形成的難易度、檢測(cè)和校正手段、確定性程度和可信度、傳播性、問(wèn)題描述、影響要素等方面入手?？衫萌诤蠚w一處理、內(nèi)插外推數(shù)據(jù)、優(yōu)化數(shù)據(jù)選擇等方式對(duì)多源數(shù)據(jù)耦合的不確定性進(jìn)行解決。采用概率論、模糊集合理論等方法解決多種建模方法集成中的不確定性。

七、結(jié)語(yǔ)

在我國(guó)當(dāng)前社會(huì)中，礦產(chǎn)資源是十分重要的資源之一，其中銅礦石更是具有不可替代的作用和意義。在銅鉆礦山當(dāng)中，為了提高礦山開(kāi)采建設(shè)的效率，實(shí)現(xiàn)數(shù)字礦山的構(gòu)建，應(yīng)采取三維地質(zhì)建模的方法，在礦山管理開(kāi)發(fā)中進(jìn)行充分的應(yīng)用，從而使礦產(chǎn)資源能夠得到更加高效的開(kāi)采和利用。

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作者簡(jiǎn)介：姜永樂(lè)（1988.02- ），男，江蘇蘇州人，本科，助理工程師，研究方向：礦產(chǎn)預(yù)測(cè)與普查。