《基於楊赤中推估法空間插值的三維地質隱式建模研究》是依託中南大學，由鄒艷紅擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於楊赤中推估法空間插值的三維地質隱式建模研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：鄒艷紅
- 依託單位：中南大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
楊赤中推估法是一種對空間域複合變數通過連續的幾何濾波過程來建立核函式的最小二乘推估法，建模過程簡便而能基於少量已知數據點取得很好的建模效果。針對地質勘察中離散、稀疏而不規則分布的地質體散亂點數據難於構建地質體三維模型這一套用基礎研究中的難點問題，基於礦山地測資料的數位化為基礎建立資料庫，結合楊赤中濾波與推估理論方法，研究適合三維地質體數據空間插值的楊赤中推估法估值數學模型及其函式表達、建立估值模型的自動化方法，發展三維空間插值的自動計算模型；構建一套基於楊赤中推估法的三維地質體空間數據探索分析、估值建模和空間插值計算自動化實現的流程與程式，並以此為基礎開發三維地質隱式建模實例系統。項目的研究可望形成一套基於楊赤中推估法對連續的地質三維空間數據場進行插值的模型自動化表達、三維地質體模型自動生成的關鍵技術與算法以及流程等，拓展楊赤中推估理論方法的套用，同時推動三維地質隱式建模的研究進展。
結題摘要
本項目研究了基於楊赤中濾波與推估法空間插值的三維地質體隱式建模方法、過程與關鍵技術。項目研究過程和取得的主要成果如下：（1）針對三維地質體數據的獲取，項目收集了銅陵鳳凰山銅礦、廣西大廠礦田、山東大尹格莊金礦床的地質勘探資料，建立了一套從地勘工程資料的數位化到專題數據提取的工作流程，開發了基於地質勘探工程圖件的地質編錄數位化專用軟體,基於孔數據模型，建立了實例專題資料庫；（2）選取合適的數學模型，開展了適合三維地質數據空間插值的楊赤中濾波與推估估值數學模型的函式表達、實驗擬合與驗證。研究中選取了三個礦床的實例礦化數據，獲得了模型的相關參數，實例通過模型的交叉驗證和理論分析證實了負冪指數函式模型在理論上是最適合楊赤中函式的擬合模型；（3）研究了楊赤中推估法空間插值自動計算模型，設計了估值建模和空間插值計算自動化實現的流程與程式。通過編程，實現了實例研究區三維地質規則格網空間插值，構建了三維柵格數據場；（4）基於三維柵格數據場，項目提出並實現了一種利用Marching Cubes算法實現由格線離散點到地質體三維等值面的隱式模擬方法。該方法研究並改進了傳統Marching Cubes算法，採用了剖分法消除算法的二義性，從三維規則數據場中提取三維等值面，結合OpenGL可視化技術構建地質體三維幾何模型，實現了地質體三維空間形態模擬與可視化。實例礦體隱式模擬的結果顯示：與Datamine等地質建模軟體建立的三維顯式模型相比，結果比較接近，但省去了繁瑣的人機互動建模過程。（5）研究開發了三維地質隱式建模可視化系統。系統具有通用的數據接口，在三維柵格數據場的基礎上，基於VC++6.0編程，實現了楊赤中推估法空間插值自動計算以及礦體的三維隱式建模與可視化功能。系統需要結合廣泛實例進行套用研究與驗證，更多的套用將在以後進一步討論。在該項目的資助下，共發表相關論著14篇，還有一些成果在總結，培養了4名碩士研究生，整體上完成了項目計畫書中的研究內容，達到了預期目標。
