一种基于数字高程模型的矿产资源储量评估方法及应用技术

本发明专利技术公开了一种基于数字高程模型的矿产资源储量评估方法及应用，包括：收集矿体勘查成果资料；分析并提取矿体上部、下部界面及端部界线分界点空间数据；基于数字高程模型提取矿体顶、底曲面三角内插格网点空间数据；根据矿体顶、底曲面三角内插格网点高程数据估算矿体垂向铅直厚度平均值；运用GIS空间分析系统估算矿体边曲线水平投影区面积；根据矿体垂向铅直厚度平均值与边曲线水平投影区面积评估矿产资源储量。本发明专利技术还提供了矿体与围岩接触面分解组合、分界点空间数据提取及矿体形态数字高程模型建立的方法，使得矿产资源储量评估精度与速度明显提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及矿产勘查
中资源储量评估方法，尤其涉及一种基于数字高程模型与专家知识经验相结合，充分发挥计算机应用技术优势的矿产资源储量评估方法及应用。
技术介绍
更为精确的矿产资源储量评估方法对于成矿远景预测、资源储量估算、资源储量动态检测及采矿工程量验收、非法采矿造成资源储量破坏价值评估等地质工作的开展及成效具有重要意义。然而，由于矿体往往呈隐伏状态深埋地下，已知矿体形态信息十分有限，以目前常用离散数据构建的简单几何形态直接进行矿产资源储量评估往往与矿体实际资源储量悬殊较大，因此，需要利用现代先进技术对矿产资源储量评估方法进行科学改进。数字高程模型（DigitalElevationModel),简称DEM，是通过有限的高程数据实现对地形曲面数字化模拟（即地形表面形态的数字化表达），是用一组有序数值阵列形式表示地面高程的一种实体地面模型。数字高程模型为矿体数字形态建模与资源储量评估提供了数学方法与研究方向。由于含矿地质体是在地球长期演化的动力地质作用下，多以层状、似层状形态产出，根据一般矿体上部、下部界面及端部界线空间数据特征，运用现代科技成果中数字高程模型进行矿产资源储量评估是可以实现的。通过对提取到的矿体形态空间数据分析、研究，建立矿体形态的数字模型，从而对矿体的资源储量进行科学评估，已经成为数字地质学重要研究方向。目前，现有技术中还没有应用数字高程模型结合专家知识进行矿产资源储量评估。
技术实现思路
专利技术提供了一种基于数字高程模型的矿产资源储量评估方法及应用。为实现上述目的，本专利技术采取技术方案为：本专利技术提供了一种基于数字高程模型的矿产资源储量评估方法中矿体与围岩接触面科学分解与模型数据组合的方法，将形态复杂的矿体与围岩分界点空间数据提取出来，组合并建立矿体形态数字高程模型数据库，为计算机数字建模提供了可能。本专利技术提供的一种基于数字高程模型的矿产资源储量评估方法，该方法采用以下操作步骤。(1)收集矿体勘查成果资料，包括地质调查、物化探、槽探井探、钻探坑探、采掘工程等勘查手段获取的地质成果资料。(2)分析并提取矿体上部、下部界面及端部界线分界点空间数据，包括矿体与围岩分界点空间数据提取、分类、组合，分界点空间数据制图、离散性判定，矿体形态数字高程模型数据库建立。(3)基于数字高程模型提取矿体顶、底曲面三角内插格网点高程数据，包括建立矿体的顶、底曲面空间数据三角剖分网模型建立及格网化处理，矿体顶、底曲面模型三角内插格网点高程数据提取。(4)根据矿体顶、底曲面三角格网点高程数据估算矿体垂向铅直厚度平均值，包括矿体上部界面和下部界面高程数据均值的估算，进而估算出矿体垂向铅直厚度平均值。(5)运用GIS空间分析系统估算矿体边曲线水平投影区面积，包括矿体边曲线模型数据投影制图、图形处理与面积测算。(6)根据矿体垂向铅直厚度平均值与边曲线水平投影区面积评估矿产资源储量，包括将估算出的矿体边曲线水平投影区面积值与矿体垂向铅直厚度平均值相乘，再结合矿体体重、品位数据评估出矿体的矿产资源储量。本专利技术还提供了上述矿产资源储量评估方法在矿山动用资源储量评估中的应用。本专利技术基于数字高程模型，能够充分提取勘查成果资料中反映矿体形态的空间数据信息，通过数据高程建模将离散空间数据进行三角格网化处理，有效地利用这些空间数据信息，从而实现矿产资源储量评估结果更为准确，与目前采用的矿产资源储量评估方法相比，本专利技术提供的评估方法精度与速度明显提高。附图说明图1为本专利技术提供的矿体与围岩接触面分解及模型数据组合示意图。图2为本专利技术提供的矿产资源储量评估方法流程图。图3为本专利技术实施方案中提供的矿体分界点空间数据提取流程图。图4为本专利技术实施方案中提供的矿体顶、底曲面三角内插格网点高程数据提取流程图。图5为本专利技术实施方案中提供的矿体垂向铅直厚度平均值估算流程图。图6为本专利技术实施方案中提供的矿体边曲线水平投影区面积估算与资源储量评估流程图。图7为本专利技术实施例中收集到的工作区地形地质图。图8为本专利技术实施例中收集到的工作区开采工程平面图。图9为本专利技术实施例中专家系统分析探测成果资料时应用的剖面图。图10为本专利技术实施例中动用矿体界面及界线分界点组合分布图。图11为本专利技术实施例中动用矿体底曲面三角剖分初始模型。图12为本专利技术实施例中动用矿体底曲面模型数据三角内插格网化点位图。图13为本专利技术实施例中动用矿体底曲面模型数据立体格网图。具体实施方式一般在矿产资源储量评估时，是根据各种勘查手段获取的矿体局部厚度，按工程部位划分的范围来估算各块段的体积，然后累加出矿体总体积，由于该方法是利用有限的离散数据将矿体简单几何模型化，无法反映出矿体形态的起伏变化，另外一方面是该方法全部在平面投影图上进行，误差大且费时费力。鉴于现有技术中的不足，本专利技术提供一种基于数字高程模型的矿产资源储量评估方法及应用，可通过地质专家系统分析地质勘查成果资料、矿体形态图件资料，根据提取到的矿体分界点空间数据建立矿体形态数字高程模型，运用微积分理论方法，化整为零估算出矿体每个三角内插格网点高程，然后统观矿体形态，估算出矿体垂向铅直厚度平均值，进而评估出矿体资源储量，与现有方法比较估算速度与精度都提高了。本专利技术在提供一种基于数字高程模型的矿产资源储量评估方法中，首先提供了一种矿体与围岩接触面分解及模型数据组合的方法，如图1，该方法包括：将矿体与围岩接触面分解为上部、下部界面及端部界线，由上部界面上提取到的分界点空间数据与端部界线上提取到的分界点空间数据组合成矿体顶曲面模型数据，由下部界面上提取到的分界点空间数据与端部界线上提取到的分界点空间数据组合成矿体底曲面模型数据，由端部界线上提取到的矿体分界点空间数据组合成矿体边曲线模型数据，并以此建立矿体形态数字高程模型数据库。本专利技术提供的一种基于数字高程模型的矿产资源储量评估方法，如图2，该方法包括：S1，收集矿体勘查成果资料；S2，分析并提取矿体上部、下部界面及端部界线分界点空间数据；S3，基于数字高程模型提取矿体顶、底曲面三角内插格网点高程数据；S4，根据矿体顶、底曲面三角格网点高程数据估算矿体垂向铅直厚度平均值；S5，运用GIS空间分析系统估算矿体边曲线水平投影区面积；S6，根据矿体垂向铅直厚度平均值与边曲线水平投影区面积评估矿产资源储量。所述的步骤S2中，分析并提取矿体上部、下部界面及端部界线分界点空间数据，如图2，该步骤包括：1)地质专家根据专业知识与实践经验，对矿体探测所采用的地质调查、物化探工作、探矿工程、采掘工程成果资料进行系统分析；2)地质专家根据矿体形态提取出探测成果资料中与围岩接触面的工程测控点空间数据，并推算出矿体上部、下部界面及端部界线上的推测点空间数据，组成矿体与围岩分界的基本分界点空间数据；3)地质专家对矿体与围岩分界点空间数据进行分类组合，并运用GIS编辑系统分别绘制矿体上部、下部界面及端部界线的分界点组合分布图，以判定分界点空间离散性；4)当分界点离散性无法满足矿产资源储量评估精度要求时，需要绘制进一步的反映矿体形态的综合性图件，通过地质专家系统分析，提取矿体上部、下部界面及端部界线的加密分界点空间数据；5)利用矿体基本分界点与加密分界点空间数据建立矿体形态数字高程模型数据库。所述的步骤S3中，基于数字高本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于数字高程模型的矿产资源储量评估方法，其特征在于，该方法提供了一种矿体与围岩接触面科学分解与模型数据组合的方法，将形态复杂的矿体接触面分解为上部、下部界面及端部界线，并对界面、界线上分界点空间数据配置、组合，从而构建出反映矿体顶、底曲面及边曲线模型数据，以此建立矿体形态数字高程模型数据库。

【技术特征摘要】
1.一种基于数字高程模型的矿产资源储量评估方法，其特征在于，该方法提供了一种矿体与围岩接触面科学分解与模型数据组合的方法，将形态复杂的矿体接触面分解为上部、下部界面及端部界线，并对界面、界线上分界点空间数据配置、组合，从而构建出反映矿体顶、底曲面及边曲线模型数据，以此建立矿体形态数字高程模型数据库。2.一种基于数字高程模型的矿产资源储量评估方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)收集矿体勘查成果资料；(2)地质专家分析并提取矿体上部、下部界面及端部界线分界点空间数据；(3)基于数字高程模型提取矿体顶、底曲面三角内插格网点空间数据；(4)根据矿体顶、底曲面三角格网点高程数据估算矿体铅直厚度平均值；(5)运用GIS空间分析系统估算矿体边曲线水平投影区面积；(6)根据矿体铅直厚度平均...

【专利技术属性】
技术研发人员：南怀方，杨长保，李再兴，李柯柯，葛俊涛，
申请(专利权)人：南怀方，
类型：发明
国别省市：河南;41