大数据与数学地球科学研究进展——大数据与数学地球科学专题代序 被引量：94

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作者 周永章 陈烁 +4 位作者 张旗 肖凡 王树功 刘艳鹏 焦守涛 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期255-263,共9页

大数据与数学地球科学的核心应用技术包括高维数据降维、图像数据处理、无限数据流挖掘、机器学习、关联规则算法与推荐系统算法等。人工智能地质学,包括大数据-智能矿床成因模型与找矿模型的构建,是具有重要价值的研究方向。高维数据... 大数据与数学地球科学的核心应用技术包括高维数据降维、图像数据处理、无限数据流挖掘、机器学习、关联规则算法与推荐系统算法等。人工智能地质学,包括大数据-智能矿床成因模型与找矿模型的构建,是具有重要价值的研究方向。高维数据降维旨在从初始高维特征集合中选出低维特征集合,有效地消除无关和冗余特征,增强学习结果的易理解性。哈希算法、聚类分析、主成分分析等是较常用的数学降维工具。机器学习是人工智能的核心,是使计算机具有智能的根本途径。机器学习与人工智能各种基础问题的统一性观点正在形成。深度学习的训练模型往往需要海量数据作为支撑,因此迁移学习方法日益受到重视。图像模式识别是大数据挖掘的重要技术。网络中的社区结构识别对理解整个网络的结构和功能有重要价值,可帮助分析、预测网络各元素间的交互关系。沉浸式虚拟现实技术是实现大数据可视化的重要方向,对具有多元、异构、时空性、非线性、多尺度地质矿产勘查数据的展示要求有特别的价值。引入VR技术进行矿产地质大数据的可视化,可实现大数据时代矿产勘查数据的新认知。无限数据流在地质、地球化学、地球物理监测中大量存在,甚至可以持续自动产生。对数据流数据的计算包括对点查询、范围查询、内积查询、分位数计算、频繁项计算等。关联规则和推荐系统算法是大数据挖掘中的重要算法,其应用范围越来越广泛。贝叶斯原理在大数据时代有独特的价值,贝叶斯网络是成因建模的一个革命性工具。智能地质学研究刚刚起步,构建大数据-智能矿床成因模型与找矿模型是智能地质学研究的重要内容。矿床模型研究方式的变革,将出现于互联网、云计算技术环境下全球各地的矿床研究团队的共同参与。 展开更多

关键词 大数据挖掘 高维数据降维 图像数据处理 无限数据流挖掘 机器学习 关联规则 人工智能地质学 智能矿床模型 贝叶斯网络

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地质领域机器学习、深度学习及实现语言 被引量：71

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作者 周永章 王俊 +3 位作者 左仁广 肖凡 沈文杰 王树功 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期3173-3178,共6页

地质大数据正在以指数形式增长。只有发展智能数据处理方法才有可能追上大数据的超常增长。机器学习是人工智能的核心,是使计算机具有智能的根本途径。机器学习已成为地质大数据研究的前沿热点,它将让地质大数据插上翅膀,并因此改变地... 地质大数据正在以指数形式增长。只有发展智能数据处理方法才有可能追上大数据的超常增长。机器学习是人工智能的核心,是使计算机具有智能的根本途径。机器学习已成为地质大数据研究的前沿热点,它将让地质大数据插上翅膀,并因此改变地质。机器学习是一个源于数据的模型的训练过程,最终给出一个面向某种性能度量的决策。深度学习是机器学习研究中的一个重要子类,它通过构建具有很多隐层的机器学习模型和海量的训练数据,来学习更有用的特征,从而最终提升分类或预测的准确性。卷积神经网络算法是最为常用的一种深度学习算法之一,它广泛用于图像识别和语音分析等。Python语言在科学领域的地位占据着越来越重要。其下的Scikit-Learn是一个机器学习相关的库,提供有数据预处理、分类、回归、聚类、预测、模型分析等算法。Keras是一个基于Theano/Tensorflow的深度学习库,可以应用来搭建简洁的人工神经网络。 展开更多

关键词 地质大数据 机器学习 深度学习 人工神经网络 智能地质学 PYTHON

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基于深度学习的镜下矿石矿物的智能识别实验研究 被引量：69

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作者 徐述腾 周永章 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期3244-3252,共9页

矿石矿物鉴定的智能化是智能地质学和智能矿床学的基础技术之一。计算机视觉技术和深度学习理论使矿石矿物鉴定的智能化成为可能。本研究基于深度学习系统Tensor Flow,以吉林夹皮沟金矿和河北石湖金矿的黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿... 矿石矿物鉴定的智能化是智能地质学和智能矿床学的基础技术之一。计算机视觉技术和深度学习理论使矿石矿物鉴定的智能化成为可能。本研究基于深度学习系统Tensor Flow,以吉林夹皮沟金矿和河北石湖金矿的黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿等硫化物矿物为例,设计有针对性的Unet卷积神经网络模型,有效自动提取矿相显微镜下矿石矿物的深层特征信息,实现镜下矿石矿物智能识别与分类。实验显示,模型在训练过程中,随着训练次数的增加,模型精度在不断增大,损失函数不断减小;经过3000个批处理之后,模型精度和损失函数基本趋于稳定。训练出的模型对测试集中的显微镜镜下矿石矿物照片的识别成功率均高于90%,说明实验所建立的模型,具有很好的图像特征提取能力,能完成镜下矿石矿物智能识别的任务。 展开更多

关键词 卷积神经网络算法 深度学习 矿物自动识别 地质大数据 智能地质学 机器学习

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数据加工和数据应用服务方案探讨——以民生地质为例 被引量：3

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作者 刘丽红 陶彣君 蒋爱华 《资源环境与工程》 2016年第6期1009-1011,共3页

为适应行业转型升级的需求,有必要解读和审视已有地质资料和成果,通过做厚数据资源,夯实数据基础,满足社会对民生地质成果的期望。说明信息孤岛成因,指出消除信息孤岛的必要性,提出消除信息孤岛的方案和将数据加工成产品及服务的方法。

关键词 数据加工 应用服务 智慧地质 信息孤岛 增值服务

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科技创新结硕果,赋力发展新动能——有色金属矿产地质调查中心2011—2020年重要科技创新成果简介 被引量：2

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作者 李艳艳 王寿成 +1 位作者 杨自安 张宝琛 《矿产勘查》 2021年第7期1479-1487,共9页

在历经矿业"黄金十年"之后,有色金属矿产地质调查中心坚持创新发展理念,瞄准基础理论和勘查技术前沿,紧抓智能地质的大趋势,推动中心总体工作向智能、绿色、融合的多元化发展。本文重点介绍了近十年以来,有色金属矿产地质调... 在历经矿业"黄金十年"之后,有色金属矿产地质调查中心坚持创新发展理念,瞄准基础理论和勘查技术前沿,紧抓智能地质的大趋势,推动中心总体工作向智能、绿色、融合的多元化发展。本文重点介绍了近十年以来,有色金属矿产地质调查中心在基础地质、航磁勘查、智能地质、生态地质这4个方面的理论突破和技术创新成果,总结了其在科技创新方面的管理经验和工作方法,对今后开展地质工作具有重要的借鉴意义。 展开更多

关键词 科技创新 基础研究 航磁勘查 智能地质 生态地质

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基于CART和PU算法的矿石矿物的智能识别 被引量：2

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作者 赵永翼 申莹 王菲 《沈阳师范大学学报（自然科学版）》 CAS 2020年第2期176-182,共7页

由于矿石矿物的分布范围广,矿石数量巨大,使矿石矿物难以被识别。矿石矿物的形成类型受外力影响,导致矿体中不同部位的构成元素不同,而形成的矿石矿物种类不同。某些矿石中适用于工业生产的元素较少,在开采的过程中会导致回收率低,不能... 由于矿石矿物的分布范围广,矿石数量巨大,使矿石矿物难以被识别。矿石矿物的形成类型受外力影响,导致矿体中不同部位的构成元素不同,而形成的矿石矿物种类不同。某些矿石中适用于工业生产的元素较少,在开采的过程中会导致回收率低,不能为工业所利用。这种矿石矿物的开采浪费人力物力,使用智能矿石矿物智能识别算法识别出适合开采的矿石矿物将有助于提高矿石矿物开采利润。使用基于CART和PU学习算法的矿石矿物的智能识别,研究适合开采矿石矿物的识别问题,首先从获取的数据中进行样本制作,然后使用PU学习算法针对数据中没有负向样本标注的问题进行负向样本标注,得到完整的样本数据。最后使用样本数据对CART算法进行训练,得出CART算法分类器。通过实验得到基于CART算法和PU学习算法模型的准确率为89.45%,对比ID3算法和C4.5算法得到较为准确的识别结果。 展开更多

关键词 CART算法 矿物自动识别 智能地质学 数据挖掘

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奥维互动地图与Mapgis数据交互技巧及其应用

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作者 何妙玲 朱昱桦 +5 位作者 刘建中 李雪莲 王坤 覃红亮 黄广才 陈俊贤 《贵州地质》 2023年第3期273-283,共11页

地质图是地质工作中重要的、必不可少的基础工具之一,传统电子地质图件多以Mapgis为数据库而构建,与具有实时定位、即时分享等多功能的类地质衍生产品形成了鲜明的对比。为了厘清地球坐标系及推广主流地图软件与GIS数据的交互使用,本文... 地质图是地质工作中重要的、必不可少的基础工具之一,传统电子地质图件多以Mapgis为数据库而构建,与具有实时定位、即时分享等多功能的类地质衍生产品形成了鲜明的对比。为了厘清地球坐标系及推广主流地图软件与GIS数据的交互使用,本文首先着重梳理、归纳了地球坐标系及其相关易于混淆而又重要的基础问题,然后以操作简单、图源丰富和平台多元化的奥维互动地图(Ovitalmap)与Mapgis的交互使用为例进行了详细的技巧、应用介绍。研究认为随着地质大数据、云计算与人工智能的发展,传统地质软件/平台与类地质衍生产品的交互融合、协同发展将会为未来的智慧地质工作提供更有力、更便捷和更高效的支撑。 展开更多

关键词 坐标系 奥维互动地图 MAPGIS GIS 智慧地质

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基于CiteSpace的中国煤矿地质保障知识图谱可视化分析

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作者 陈宝辉 李旭 +1 位作者 王甜甜 黄丹 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2023年第11期164-172,共9页

为了更加全面地了解国内煤矿地质保障领域的研究热点和发展方向,进一步研究国内煤矿地质保障技术的发展过程和演化趋势特征,以中国知网(CNKI)文献数据库为数据源,采用CiteSpace技术对1997年以来煤矿“地质保障”、“透明地质”等主题的... 为了更加全面地了解国内煤矿地质保障领域的研究热点和发展方向,进一步研究国内煤矿地质保障技术的发展过程和演化趋势特征,以中国知网(CNKI)文献数据库为数据源,采用CiteSpace技术对1997年以来煤矿“地质保障”、“透明地质”等主题的416篇文献进行了科学知识图谱构建,通过对文献的作者、科研机构、关键词聚类、关键词演化趋势等内容进行可视化分析,同时根据图谱分析所产生的聚类线索对文献特征展开了结构化透视,探究了煤矿地质保障的研究热点和研究趋势等内容。结果表明:近年来,透明地质保障领域发文量呈现整体上升趋势,其中,地质保障、智能开采、地质灾害等关键词一直是研究热点;研究领域内研究人员和研究机构形成了一定的群体规模,以高校和相关研究院所为研究主体,研究阶段分为发展阶段、平稳阶段和爆发阶段。 展开更多

关键词 地质保障 知识图谱 智能开采 透明地质 可视化分析

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智能地质调查大数据应用体系架构与关键技术 被引量：50

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作者 李超岭 李健强 +2 位作者 张宏春 龚爱华 魏东琦 《地质通报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第7期1288-1299,共12页

地质调查数据主要由结构化和非结构化多样性的数据构成。由非结构化多样性数据文件组成的报告,由于技术原因,长期以来一直以传统的目录文件方式进行存储。这种存储方式导致数据的查询、统计、更新等操作不但低效,而且非常不利于检索、... 地质调查数据主要由结构化和非结构化多样性的数据构成。由非结构化多样性数据文件组成的报告,由于技术原因,长期以来一直以传统的目录文件方式进行存储。这种存储方式导致数据的查询、统计、更新等操作不但低效,而且非常不利于检索、查询、挖掘等应用,使得数据服务能力极低。通过把Hadoop生态体系融入中国地质调查云平台架构,基于Hadoop HDFS和HBase存储架构,建立非结构化地质数据基础内容库存储组织模式,采用Lucene全文搜索引擎架和地质领域本体词库构建快速随机访问的索引文件机制,改变了多样化、碎片化的复杂地质调查非结构化数据的存储、阅读、搜索和应用模式,为智能地质调查提供精确、快速服务奠定基础。 展开更多

关键词 智能地质调查 地质调查非结构化数据 分布式存储系统Hbase Hadoop生态体系

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深度学习油气藏地质建模研究进展 被引量：26

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作者 刘彦锋 张文彪 +3 位作者 段太忠 廉培庆 李蒙 赵华伟 《地质科技通报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期235-241,共7页

随着大数据和以深度学习为基础的人工智能技术的快速发展,油气藏地质建模逐步从传统的两点地质统计建模、基于目标建模、多点地质统计建模和基于沉积过程建模进入智能地质建模阶段。以深度学习为基础的智能地质建模主要采用对抗生成网... 随着大数据和以深度学习为基础的人工智能技术的快速发展,油气藏地质建模逐步从传统的两点地质统计建模、基于目标建模、多点地质统计建模和基于沉积过程建模进入智能地质建模阶段。以深度学习为基础的智能地质建模主要采用对抗生成网络建立三维地质模型,目前这些研究集中在网络结构和算法的完善,特别是对地震和测井等各类数据的条件化,少量研究侧重于样本数据的获取。目前研究中采用的训练样本大多是基于目标或基于沉积过程方法模拟得到的合成数据,为了真正将该技术应用实际地下油气藏,需要更加关注真实样本数据的获取。仅靠深度神经网络这种统计学习方法实现技术突破的难度较大,研发通用的人工智能地质建模器是未来的主要发展方向,其中统计学习与符号学习相结合可能是实现该技术的必经道路。 展开更多

关键词 智能地质建模 深度学习地质建模 条件对抗生成网络 人工智能

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地质调查智能空间体系与架构 被引量：9

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作者 李超岭 李丰丹 +3 位作者 吕霞 李健强 刘畅 刘园园 《测绘学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第B12期143-151,159,共10页

为构建新一代信息技术下的智能地质调查体系,把数字地质调查方式提升到地质调查过程智能化方式,本文以云计算、云GIS和Hadoop生态体系为基础,针对地质调查数据采集、数据分析处理、数据交换传输、三维建模、信息泛在服务和业务管理过程... 为构建新一代信息技术下的智能地质调查体系,把数字地质调查方式提升到地质调查过程智能化方式,本文以云计算、云GIS和Hadoop生态体系为基础,针对地质调查数据采集、数据分析处理、数据交换传输、三维建模、信息泛在服务和业务管理过程的环节,指出地质调查智能空间建设是智能地质调查的核心内容,提出了天地空一体化的地质调查智能空间体系、架构和应用模式,并在实际工作中对其关键技术进行了成功验证和示范。 展开更多

关键词 智能地质调查 地质调查智能空间 野外数据采集情境(上下文)感知

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惠州凹陷新近系K系列海平面变化定量分析及大数据应用展望 被引量：7

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作者 李景哲 周永章 +2 位作者 张金亮 王树功 丁琳 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期372-382,共11页

本文以珠江口盆地惠州凹陷南部为例,对地质历史时期的相对海平面变化进行了定量分析和估算,得到了研究区的相对海平面变化曲线。通过对比分析,INPEFA方法得出的曲线更能代表相对海平面变化。研究区K系列沉积时期,海平面总体是上升的,但... 本文以珠江口盆地惠州凹陷南部为例,对地质历史时期的相对海平面变化进行了定量分析和估算,得到了研究区的相对海平面变化曲线。通过对比分析,INPEFA方法得出的曲线更能代表相对海平面变化。研究区K系列沉积时期,海平面总体是上升的,但上升的速率在不同的位置不尽相同。总体而言,四级层序海侵体系域(TST)的上升速率要稍高于与其相邻的同级别高位体系域(HST)的速率。海平面主要以交替的快速上升(海侵)和缓慢上升(海退)为特点。Fischer方法得出的曲线在本地区不直接反映相对海平面(可容纳空间)变化,但可以指示富砂层段的位置。本文进一步分析认为,可以利用地层的层序结构、分形特性以及离散的地层年龄等数据,依据贝叶斯-拉普拉斯(Bayes-Laplace)原理构建数据驱动的迭代模型,进而从粗略到精细,实现相对海平面在时间域的高精度刻画,为小尺度古环境研究和精细油藏描述提供支撑。 展开更多

关键词 地质大数据 贝叶斯-拉普拉斯原理 相对海平面 惠州凹陷南部 INPEFA Fischer图解 智能地质模型

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随掘地震在乌海矿区断层超前预测中的应用研究 被引量：1

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作者 谷保泽 刘硕 刘海东 《煤炭技术》 CAS 2024年第1期90-95,共6页

为解决乌海矿区智能化建设面临的透明地质保障问题,选择利民煤矿I030902工作面运输巷开展随掘地震探测工程,依托已有工业环网构建井地随掘地震实时数据传输网络和监测预报系统,在掘进机正常作业的同时,将巷道内采集的随掘地震数据实时... 为解决乌海矿区智能化建设面临的透明地质保障问题,选择利民煤矿I030902工作面运输巷开展随掘地震探测工程,依托已有工业环网构建井地随掘地震实时数据传输网络和监测预报系统,在掘进机正常作业的同时,将巷道内采集的随掘地震数据实时传输至地面监控中心,经过数据筛选、脉冲化和偏移成像等步骤实现巷道掘进前方断层的随掘随探,共跟踪掘进长度1 268 m,为期54 d,预报6处断层,准确率75%,最大平面摆动误差6 m,验证效果较好。结果表明:随掘地震探测系统能够在巷道掘进的同时实现巷道前方断层的超前预报和跟踪探测,对多条断层具有良好的成像效果,可准确预测断层位置并及时反馈,保障了巷道掘进作业的安全高效开展。 展开更多

关键词 随掘地震 超前探测 智能地质探测 透明地质保障 智能探测

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基于物联网的地质资料库房智能管理系统的设计与实现 被引量：5

14

作者 张茜 于瑞洋 《中国矿业》 北大核心 2016年第11期83-87,共5页

随着信息化时代的发展,以万物互联为基本理念的互联网智能成为当今社会发展的一个重要趋势。本文分析了物联网在地质资料智能管理方面的应用研究,进而构建了基于物联网的地质资料库房智能管理系统的总体架构。通过3年项目实施,全国地质... 随着信息化时代的发展,以万物互联为基本理念的互联网智能成为当今社会发展的一个重要趋势。本文分析了物联网在地质资料智能管理方面的应用研究,进而构建了基于物联网的地质资料库房智能管理系统的总体架构。通过3年项目实施,全国地质资料馆基本上实现了基于以上架构的地质资料智能库房,具有以下功能:1地质资料实体的实时跟踪和精准管理;2库房保管环境的智能监测及预警;3库房设施自动巡检及报修;4库房管理的可视化支持及高效决策。本文介绍的架构及实现的功能,为地质资料库房的智能化管理实践提供了一种参考。 展开更多

关键词 智能库房 精准管理 监测预报 巡检报修 可视化决策

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2018年探矿工程十大新闻

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作者 本刊编辑部 《探矿工程（岩土钻掘工程）》 2019年第1期1-4,共4页

一、7018米,大陆科学钻探工程“松科二井”胜利完井,并完成野外验收2018年5月26日,大陆科学钻探工程(简称“松科二井”)完井现场会在黑龙江省大庆市安达“松科二井”工程现场举行。自然资源部中国地质调查局党组成员、总工程师严光生发... 一、7018米,大陆科学钻探工程“松科二井”胜利完井,并完成野外验收2018年5月26日,大陆科学钻探工程(简称“松科二井”)完井现场会在黑龙江省大庆市安达“松科二井”工程现场举行。自然资源部中国地质调查局党组成员、总工程师严光生发布“松科二井”成果。黑龙江省国土资源厅总工程师李昱岩致辞。工程首席科学家王成善院士致辞。国际大陆科学钻探计划运行支持部主任Ulrich Harms宣读贺信。国际地质科学联合会主席成秋明教授致辞。自然资源部科技管理部门主要负责人、工程领导小组副组长高平讲话。 展开更多

关键词 探矿工程 十大新闻 松科二井 万米钻机 高精度钻井对接技术 深海钻探 智能地质钻探技术装备 油田深井 干热岩钻井 绿色勘查 永磁直驱顶驱地质钻机 钻具防护与延寿

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钻爆法隧道智能建造技术研究综述与展望 被引量：10

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作者 王志坚 童建军 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2023年第4期529-548,I0003-I0022,共40页

首先,概述智能建造的基本内涵,即采用新一代信息技术、人工智能技术和机器人技术,构建智能超前地质预报、智能围岩质量评价、智能设计、智能施工、工程智能管理的多系统协同控制的隧道建造新模式。其次,从智能超前地质预报、智能围岩质... 首先,概述智能建造的基本内涵,即采用新一代信息技术、人工智能技术和机器人技术,构建智能超前地质预报、智能围岩质量评价、智能设计、智能施工、工程智能管理的多系统协同控制的隧道建造新模式。其次,从智能超前地质预报、智能围岩质量评价(钻进参数、数字图像、三维激光扫描点云等)、智能设计(信息化和数字化支护参数设计、智能化生成式设计方法等)、智能施工(施工工法工艺、施工装备等)、智能建造协同管理平台5个方面总结钻爆法隧道智能建造技术的研究现状。最后,从以下方面对智能建造今后的发展前景和方向进行展望:需构建与钻爆法隧道智能建造相适应的智能算法和模型;探索智能建造条件下隧道围岩响应规律和支护力学特性;发展考虑时间效应的隧道围岩整体稳定性评价方法和支护体系一体化设计方法;研制自感知、自适应、自决策的谱系化、多功能智能装备;形成更为安全、高效、经济的隧道智能建造标准化工法工艺;开发覆盖面更广、功能更强大、智能化水平更高的协同管理平台。 展开更多

关键词 钻爆法隧道 智能建造 智能超前地质预报 智能围岩质量评价 智能设计 智能施工 智能装备

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地质信息化平台发展综述与研究展望

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作者 张坤 花卫华 +2 位作者 李叶繁 车文超 冯武超 《铁道建筑技术》 2024年第7期54-56,148,共4页

本文旨在综述地质信息化平台的研究现状,解决地质信息管理、共享和利用的关键问题。通过文献调研和案例分析,探讨了国内外地质信息化发展现状,重点研究了地质信息化平台的技术架构、数据质量、平台功能、平台安全及其发展趋势。研究发现... 本文旨在综述地质信息化平台的研究现状,解决地质信息管理、共享和利用的关键问题。通过文献调研和案例分析,探讨了国内外地质信息化发展现状,重点研究了地质信息化平台的技术架构、数据质量、平台功能、平台安全及其发展趋势。研究发现,地质信息化平台在提高地质数据采集、处理、分析和可视化等方面取得了显著进步,但同时也面临共享应用和价值挖掘不足的问题。未来,地质信息化平台应向共建共享发展,并进一步在地质信息产品个性化定制、地质信息云平台集成共享、地质信息大模型智能应用等方面开展深入研究,以充分发挥地质数据要素价值、实现更高效的地质信息服务。 展开更多

关键词 地质信息平台 地质信息集成共享 地质信息智能应用

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