礦產(chǎn)勘查中三維可視化技術(shù)應(yīng)用分析

蘭培貴

摘要：勘查作為礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)體系的重要組成，對(duì)于提升資源開(kāi)發(fā)的效率，管控成本投入，擴(kuò)大礦產(chǎn)資源保有量，切實(shí)滿足區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中對(duì)于礦產(chǎn)資源的消費(fèi)需求。基于礦產(chǎn)勘查的重要性，在現(xiàn)有技術(shù)手段的基礎(chǔ)上，嘗試將三維可視化技術(shù)與礦產(chǎn)勘查工作結(jié)合起來(lái)，以期提高勘查效率，保證勘查質(zhì)量，為后續(xù)相關(guān)礦產(chǎn)資源的開(kāi)采工作創(chuàng)造條件。

關(guān)鍵詞：礦產(chǎn)勘查;三維可視化;技術(shù)應(yīng)用

1.前言

為了實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)資源的高效開(kāi)采，避免開(kāi)采活動(dòng)的盲目性，政府主管部門以及有關(guān)企業(yè)除了進(jìn)行礦產(chǎn)開(kāi)采技術(shù)革新優(yōu)化之外，還對(duì)勘查工作進(jìn)行了必要的調(diào)整，逐步建立起完善的礦產(chǎn)勘查機(jī)制。礦產(chǎn)勘查是在地質(zhì)調(diào)查工作成果的基礎(chǔ)之上，以地質(zhì)科學(xué)理論作為框架，綜合利用多種技術(shù)手段，完成對(duì)礦床地質(zhì)以及礦產(chǎn)資源分布情況的梳理。隨著礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)活動(dòng)的持續(xù)進(jìn)行，近地表礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量持續(xù)降低，為了有效延長(zhǎng)礦山服務(wù)壽命，保證礦產(chǎn)資源的持續(xù)穩(wěn)定供應(yīng)，部分礦山企業(yè)進(jìn)行不同的嘗試，通過(guò)對(duì)不同深度礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量的有效探明，提升開(kāi)采工作的針對(duì)性與有效性。文章從多個(gè)維度出發(fā)，在對(duì)三維可視化技術(shù)分析的基礎(chǔ)上，明確現(xiàn)階段礦產(chǎn)勘查中三維可視化技術(shù)應(yīng)用的基本情況，扎實(shí)做好三維可視化技術(shù)的應(yīng)用工作。

2.三維可視化技術(shù)分析

三維可視化技術(shù)作為一種全新的技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)測(cè)繪與建模的有機(jī)結(jié)合，大大增強(qiáng)了各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息的處理能力。在計(jì)算機(jī)可視化技術(shù)的支持下，該項(xiàng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)地質(zhì)數(shù)據(jù)的三維呈現(xiàn)，在地質(zhì)學(xué)、地理信息學(xué)框架之下，對(duì)各項(xiàng)地理信息進(jìn)行管理，完成對(duì)空間數(shù)據(jù)的科學(xué)預(yù)測(cè)。與傳統(tǒng)勘查技術(shù)相比，三維可視化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)大量數(shù)據(jù)的快速分析及處理，在短時(shí)內(nèi)完成對(duì)目標(biāo)對(duì)象的全面分析，如下圖所示：

在三維可視化技術(shù)下，對(duì)一定區(qū)域內(nèi)地層結(jié)構(gòu)、組成等基本數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化處理，使得相關(guān)工作人員能更好分析評(píng)估地層構(gòu)造、巖性特征，準(zhǔn)確把握復(fù)雜地質(zhì)情況，為后續(xù)開(kāi)發(fā)工作的開(kāi)展提供了方向性引導(dǎo)[1]。隨著三維可視化技術(shù)的日漸成熟，憑借自身的可視化屬性以及強(qiáng)大的空間分析能力，被廣泛應(yīng)用于礦產(chǎn)資源勘查等多個(gè)領(lǐng)域。

3.礦產(chǎn)勘查三維可視化技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

我國(guó)部分礦產(chǎn)勘查活動(dòng)中，進(jìn)行了三維可視化技術(shù)的嘗試，盡管取得了一定的成效，但是在技術(shù)應(yīng)用方面仍然存在著一定問(wèn)題，為了確保三維可視化技術(shù)在礦產(chǎn)勘查T作中的高效使用，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)總結(jié)過(guò)往經(jīng)驗(yàn)，逐步明確現(xiàn)階段礦產(chǎn)勘查三維可視化技術(shù)應(yīng)用中存在的問(wèn)題。

受到多種因素的影響，目前我國(guó)礦產(chǎn)勘查環(huán)節(jié)，對(duì)于三維可視化技術(shù)的應(yīng)用仍然存在相關(guān)問(wèn)題，導(dǎo)致三維可視化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)難以全面發(fā)揮。具體來(lái)看，部分工作人員沒(méi)有真正認(rèn)識(shí)到三維可視化技術(shù)在礦產(chǎn)勘查環(huán)節(jié)應(yīng)用的重要性以及必要性，這種情況的出現(xiàn)，增加了三維可視化技術(shù)的應(yīng)用難度，無(wú)助于三維可視化技術(shù)優(yōu)勢(shì)的發(fā)揮。同時(shí)由于三維可視化技術(shù)在我國(guó)應(yīng)用時(shí)間相對(duì)較短，缺乏完整的技術(shù)應(yīng)用模式，加上技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以及應(yīng)用流程的不統(tǒng)一，無(wú)形之中，也造成了三維可視化技術(shù)應(yīng)用質(zhì)效的降低[2]。為了有效應(yīng)對(duì)上述情況，切實(shí)發(fā)揮三維可視化技術(shù)在礦產(chǎn)勘查中的積極作用，厚植技術(shù)優(yōu)勢(shì)，應(yīng)當(dāng)采取針對(duì)性的手段，彌補(bǔ)目前礦產(chǎn)勘查環(huán)節(jié)三維可視化技術(shù)應(yīng)用中存在的漏洞，逐步構(gòu)建起現(xiàn)代高效的技術(shù)應(yīng)用模式，全面提升礦產(chǎn)勘查的能力與水平。

4.礦產(chǎn)勘查中三維可視化技術(shù)應(yīng)用方法

為了充分發(fā)揮三維可視化技術(shù)在礦產(chǎn)勘查環(huán)節(jié)的作用，有效提升礦產(chǎn)勘查的準(zhǔn)確性、便捷性以及有效性，技術(shù)人員、勘查單位有必要著眼于實(shí)際，進(jìn)行三維可視化技術(shù)應(yīng)用方式的轉(zhuǎn)變，確保技術(shù)應(yīng)用效果，提升現(xiàn)階段三維可視化技術(shù)應(yīng)用能力。

4.1深刻認(rèn)識(shí)到三維可視化技術(shù)應(yīng)用的重要性

為了提升三維可視化技術(shù)在礦產(chǎn)勘查環(huán)節(jié)的實(shí)用性，充分發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢(shì)，減少技術(shù)應(yīng)用環(huán)節(jié)存在的誤區(qū)。可以引導(dǎo)工作人員正確認(rèn)識(shí)三維可視化技術(shù)應(yīng)用重要性，逐步轉(zhuǎn)變思路，為后續(xù)技術(shù)應(yīng)用工作的開(kāi)展創(chuàng)造條件。同時(shí)三維可視化技術(shù)在礦產(chǎn)勘查環(huán)節(jié)中的應(yīng)用，需要專業(yè)技術(shù)與知識(shí)的支持，因此，勘查單位應(yīng)當(dāng)定期組織人員進(jìn)行培訓(xùn)，通過(guò)經(jīng)驗(yàn)交流、專家講座、實(shí)踐操作指導(dǎo)等多種方式，有針對(duì)性地提升工作人員對(duì)于三維可視化技術(shù)的應(yīng)用能力，除了采取培訓(xùn)外，還應(yīng)當(dāng)進(jìn)行績(jī)效考核機(jī)制的建設(shè)，在單位內(nèi)部根據(jù)三維可視化技術(shù)應(yīng)用的成效，對(duì)工作人員進(jìn)行相應(yīng)的獎(jiǎng)勵(lì)或者懲罰，不斷激發(fā)工作人員的積極性與主動(dòng)性，為三維可視化技術(shù)在礦產(chǎn)勘查環(huán)節(jié)的應(yīng)用奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[3]。

4.2礦產(chǎn)勘查三維可視化模型建設(shè)流程

除了進(jìn)行技術(shù)應(yīng)用流程、人才培養(yǎng)以及觀念轉(zhuǎn)變工作之外，為了提升三維可視化技術(shù)的應(yīng)用水平，有效彌補(bǔ)現(xiàn)階段礦產(chǎn)勘查存在的問(wèn)題，可以從三維可視化技術(shù)構(gòu)成層面出發(fā)，充分借鑒國(guó)外經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行礦產(chǎn)勘查三維可視化模型的建設(shè)。通過(guò)三維可視化模型建設(shè)，不僅提升了勘查數(shù)據(jù)的直觀性，還在很大程度上增加了勘查精度，國(guó)內(nèi)工作人員根據(jù)模型的解譯標(biāo)定信息，完成對(duì)勘查數(shù)據(jù)的檢查與糾正，有效避免了二維模型在數(shù)據(jù)處理方面存在的問(wèn)題。基于這種實(shí)際，工作人員應(yīng)當(dāng)做好三維可視化模型的建設(shè)工作，具體流程如下圖所示。

在模型構(gòu)建環(huán)節(jié)，工作人員應(yīng)當(dāng)在現(xiàn)有數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，開(kāi)展分析梳理工作，尤其對(duì)于鉆孔、物化、地質(zhì)結(jié)構(gòu)等數(shù)據(jù)資料進(jìn)行著重地梳理，在此基礎(chǔ)上，借助于三維地質(zhì)信息系統(tǒng)，對(duì)梳理后的信息進(jìn)行處理，獲得不同深度剖面的綜合數(shù)據(jù)，結(jié)合剖面數(shù)據(jù)對(duì)礦床進(jìn)行三維建模，形成三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型[4]。在獲得礦床三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型后，使用呂格插值法，對(duì)模型進(jìn)行處理，形成非均值三維可視化模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)礦產(chǎn)勘查區(qū)域各項(xiàng)地質(zhì)信息的完整表述，為后續(xù)工作的開(kāi)展奠定了夯實(shí)的基礎(chǔ)。

4.3礦產(chǎn)勘查三維可視化模型功能建設(shè)

為了確保礦產(chǎn)勘查三維可視化模型的實(shí)用性，滿足現(xiàn)階段礦產(chǎn)勘查工作的要求，在完成模型主體框架搭建的基礎(chǔ)上，有必要對(duì)模型的功能模塊進(jìn)行細(xì)化，形成一個(gè)高效的功能機(jī)制。從實(shí)際情況來(lái)看，礦產(chǎn)勘查中主要涉及數(shù)據(jù)信息查詢、可視化輸出以及量化評(píng)估等幾個(gè)方面，在實(shí)際的構(gòu)建環(huán)節(jié)，需要根據(jù)功能需求，采取必要的技術(shù)手段進(jìn)行應(yīng)對(duì)。例如對(duì)于信息查詢模塊，應(yīng)當(dāng)為工作人員提供一個(gè)端口，使其在獲得授權(quán)之后，快速進(jìn)入到相關(guān)界面，獲取礦產(chǎn)地質(zhì)結(jié)構(gòu)、礦產(chǎn)資源分布情況等具體信息，為了便于礦產(chǎn)開(kāi)采作業(yè)，在模型的外圍增設(shè)三維坐標(biāo)邊框，以提升定位的準(zhǔn)確性。對(duì)于可視化的輸出功能模塊構(gòu)建，可以借助于屏幕等多種形式，將三維可視化模型中礦產(chǎn)資源的分布情況進(jìn)行直觀地呈現(xiàn)，使得整個(gè)礦產(chǎn)勘查以及開(kāi)發(fā)工作更為高效[5]。礦產(chǎn)勘查一項(xiàng)重要任務(wù)在于對(duì)礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量的評(píng)估，為了確保儲(chǔ)量評(píng)估結(jié)果的準(zhǔn)確性，可以采取斷面法或者塊斷法等方法進(jìn)行儲(chǔ)量評(píng)價(jià)，通過(guò)儲(chǔ)量計(jì)算，對(duì)礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量有一個(gè)較為全面的了解，提升了開(kāi)采方案制定的針對(duì)性與有效性。

5.結(jié)語(yǔ)

為了進(jìn)一步提升礦產(chǎn)勘查質(zhì)量，確保勘查結(jié)果的準(zhǔn)確性，同時(shí)有效降低勘查難度，降低勘查成本，持續(xù)發(fā)揮礦產(chǎn)勘查在礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)中的積極作用。文章以三維可視化技術(shù)作為研究對(duì)象，從多個(gè)角度，探討三維可視化技術(shù)在礦產(chǎn)勘查環(huán)節(jié)應(yīng)用的基本方法，逐步形成完善的技術(shù)應(yīng)用方案，實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)勘查工作的升級(jí)。

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