【摘要】：鉆孔巖心多維數(shù)據(jù)可視化是礦物勘探工程和地質(zhì)信息化的有效手段,具有廣泛的應(yīng)用前景。作為第一手?jǐn)?shù)據(jù)的鉆孔巖心相關(guān)的光譜數(shù)據(jù)是所有地質(zhì)可視化的數(shù)據(jù)來源,因此對(duì)鉆孔巖心光譜數(shù)據(jù)的編錄、管理和解析是很有必要的。鉆孔巖心數(shù)據(jù)的巖性解析是礦物立體填圖的第一步,經(jīng)過巖性解析后礦物類型數(shù)據(jù)可以作為礦體可視化的數(shù)據(jù)來源。同時(shí)巖性柱狀圖是對(duì)鉆孔巖心數(shù)據(jù)的CAD圖件,它以二維圖表的方式對(duì)鉆孔多維多源屬性數(shù)據(jù)可視化,是地質(zhì)勘探研究領(lǐng)域的基礎(chǔ)性圖件。本文圍繞鉆孔巖心高光譜數(shù)據(jù)中巖性解析方法,數(shù)據(jù)編錄管理和清洗、以及鉆孔和礦物數(shù)據(jù)的可視化等內(nèi)容進(jìn)行研究。本文主要完成的工作及創(chuàng)新點(diǎn)如下：1、給出了鉆孔巖心多維屬性數(shù)據(jù)自動(dòng)編錄的概念結(jié)構(gòu)、邏輯結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)關(guān)系圖設(shè)計(jì)；通過巖心多維屬性數(shù)據(jù)的抽取、轉(zhuǎn)換和清洗,實(shí)現(xiàn)了鉆孔巖心數(shù)據(jù)的有效管理。2、利用光譜匹配方法解決鉆孔數(shù)據(jù)中巖性解析的問題。論文研究了光譜角匹配算法、相關(guān)系數(shù)匹配算法、信息散度匹配算法等經(jīng)典算法,提出了基于Jaccard相關(guān)系數(shù)的光譜匹配算法。該方法充分利用了光譜曲線在波長(zhǎng)方向上的走勢(shì),對(duì)一階微分信息進(jìn)行二值編碼,然后通過計(jì)算Jaccard相關(guān)系數(shù)來達(dá)到光譜曲線匹配的目的。通過與經(jīng)典算法的比較實(shí)驗(yàn)得出,本文的算法具有較高的光譜匹配精度。對(duì)鉆孔巖心數(shù)據(jù)中光譜數(shù)據(jù)與光譜庫(kù)中數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配,達(dá)到了巖性解析的目的。3、研究并實(shí)現(xiàn)了巖性柱狀圖生成的緩沖線繪制、文字自動(dòng)換行算法等關(guān)鍵技術(shù)。針對(duì)柱狀圖放大過程中花紋走樣和復(fù)雜地質(zhì)的巖性混合表現(xiàn)力不足的問題,本文提出了巖性柱狀圖中的矢量花紋填充算法以及復(fù)合花紋填充算法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文提出的兩種算法能夠快速的繪制巖性花紋和復(fù)合巖性花紋,并且在巖性柱狀圖中得到了很好的應(yīng)用。4、在巖性柱狀圖巖性分層數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,本文給出了一種基于不同勘探線鉆孔深度巖性離散數(shù)據(jù)剖面線擬合的巖性礦體三維實(shí)體構(gòu)造方法,結(jié)合光照渲染,實(shí)現(xiàn)了礦體重構(gòu)與可視化,應(yīng)用證明了方法的有效性。5、給出了巖性柱狀圖生成系統(tǒng)的需求分析、功能模塊設(shè)計(jì),在OpenGL和Visual C++環(huán)境下,研制了巖性柱狀圖生成系統(tǒng),實(shí)際勘探鉆孔數(shù)據(jù)應(yīng)用表明該軟件的有效性和實(shí)用性。
[Abstract]:Multidimensional data visualization of borehole core is an effective means of mineral exploration engineering and geological informationization, and has a broad application prospect. As the first-hand data, the spectral data of borehole core is the data source of all geological visualization. Therefore, it is necessary to record, manage and analyze the spectral data of borehole core. The lithology analysis of core data is the first step of mineral stereo mapping, and the mineral type data after lithology analysis can be used as the data source of ore body visualization. At the same time, the lithology column diagram is a CAD map of borehole core data, which visualizes the multi-source and multi-source attribute data of borehole in the way of two-dimensional chart, and it is the research field of geological exploration. In this paper, the methods of lithology analysis, data cataloging management and cleaning, and visualization of drilling and mineral data are studied. The main work and innovation of this paper are as follows: 1. The conceptual structure, logical structure and automatic cataloging of multi-dimensional attribute data of drilling cores are given. Data relationship diagram design; through the extraction, conversion and cleaning of core multi-dimensional attribute data, the effective management of drilling core data is realized. 2. The problem of lithology analysis in drilling data is solved by spectral matching method. The classical algorithms such as spectral angle matching algorithm, correlation coefficient matching algorithm, information dispersion matching algorithm are studied in this paper. A spectral matching algorithm based on Jaccard correlation coefficient is proposed. This method makes full use of the trend of the spectral curve in the wavelength direction, binary encoding the first-order differential information, and then matches the spectral curve by calculating the Jaccard correlation coefficient. High precision of spectral matching. The purpose of lithology analysis is achieved by matching the spectral data of borehole core data with the data of spectral database. 3. Key technologies such as buffer line drawing of lithology histogram generation and automatic Line-Changing algorithm of characters are studied and realized. The experimental results show that the two algorithms proposed in this paper can quickly draw lithologic patterns and composite lithologic patterns, and have been well applied in lithologic columnar graphs. 4. Lithological classification of lithologic columnar graphs. On the basis of layer data, this paper presents a three-dimensional solid structure method of lithologic orebody based on the fitting of lithologic discrete data profiles with different drilling depths. Combined with light rendering, the ore body is reconstructed and visualized. In block design, a lithologic bar chart generation system is developed under the environment of OpenGL and Visual C++. The application of actual exploration drilling data shows that the software is effective and practical.
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：P634;TP391.41

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本文編號(hào)：2203031