本發(fā)明涉及地質(zhì)勘探，特別是指一種基于三維建模的立方體預(yù)測模型找礦方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、地質(zhì)勘探技術(shù)領(lǐng)域旨在應(yīng)用多種地質(zhì)科學(xué)的原理和方法，探測和評價地球上的礦產(chǎn)資源，利用地質(zhì)、地球物理和地球化學(xué)的數(shù)據(jù)，通過地表和地下調(diào)查，識別地質(zhì)結(jié)構(gòu)和礦物分布，確定礦產(chǎn)資源的位置、數(shù)量、品質(zhì)和經(jīng)濟(jì)價值，并進(jìn)行礦業(yè)的開發(fā)和管理，結(jié)合對數(shù)據(jù)的分析和解釋，運用鉆探、地震勘探、磁法、重力測量多種方法進(jìn)行資源勘查，應(yīng)用于礦業(yè)和地質(zhì)研究多個方面。

2、其中，立方體預(yù)測模型找礦方法通過集成三維地質(zhì)建模與統(tǒng)計分析技術(shù)，精確預(yù)測和定位地下礦產(chǎn)資源，優(yōu)化勘探和開采過程，通過構(gòu)建地下巖層和礦體的三維模型，分析礦區(qū)的地質(zhì)特征和礦體賦存條件，使得礦產(chǎn)探測更為直觀和精確，提高找礦的精度和效率，結(jié)合了地質(zhì)數(shù)據(jù)分析，提高礦產(chǎn)資源評估的效率和成功率，幫助礦業(yè)工程師更準(zhǔn)確地進(jìn)行決策，減少勘探成本，并為開采活動提供科學(xué)依據(jù)。

3、傳統(tǒng)找礦方法在處理復(fù)雜地質(zhì)結(jié)構(gòu)時能力不足，在處理批量地質(zhì)數(shù)據(jù)時缺乏足夠的精確度，對地下深層結(jié)構(gòu)的識別和分析方面能力不足，導(dǎo)致礦產(chǎn)資源的定位不夠精確，造成資源的浪費和對環(huán)境的過度破壞，在數(shù)據(jù)處理和模型構(gòu)建方面依賴于經(jīng)驗判斷，缺乏數(shù)據(jù)驅(qū)動決策支持，導(dǎo)致勘探?jīng)Q策的不確定性增加，增加勘探成本和時間，難以全面評估地下復(fù)雜結(jié)構(gòu)，影響了礦產(chǎn)開發(fā)的效率和安全性，在礦體識別精確度上的不足，導(dǎo)致開采過程中的資源浪費和環(huán)境風(fēng)險，包括錯誤的開采定位導(dǎo)致不必要的巖層破壞和環(huán)境污染。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的礦產(chǎn)資源的定位能力不佳的技術(shù)問題，本發(fā)明實施例提供了一種基于三維建模的立方體預(yù)測模型找礦方法及系統(tǒng)。所述技術(shù)方案如下：

2、一方面，提供了一種基于三維建模的立方體預(yù)測模型找礦方法，方法包括：

3、s1：基于勘探點位置信息，利用電磁成像設(shè)備，通過調(diào)整掃描參數(shù)，采集目標(biāo)區(qū)域多個位置的反射電磁波，記錄多種頻率和強(qiáng)度下的電磁響應(yīng)數(shù)據(jù)，生成電磁特性數(shù)據(jù)；

4、s2：基于所述電磁特性數(shù)據(jù)，通過計算多個數(shù)據(jù)點間的空間關(guān)系，結(jié)合數(shù)據(jù)平滑，預(yù)測多個位置的電磁響應(yīng)數(shù)據(jù)，對多個空間點的地質(zhì)數(shù)值填充，得到地質(zhì)數(shù)據(jù)插值記錄；

5、s3：利用所述地質(zhì)數(shù)據(jù)插值記錄，通過分析電磁響應(yīng)數(shù)據(jù)，識別多個位置的巖土特性，評估地層的連續(xù)性并檢測斷層位置，構(gòu)建地質(zhì)模型并映射多項地質(zhì)特征信息，生成三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型；

6、s4：根據(jù)所述三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型，結(jié)合多種礦物樣本的幾何形態(tài)和紋理特征，對地質(zhì)模型中的礦體進(jìn)行識別，標(biāo)定礦體位置，生成礦體形態(tài)識別結(jié)果；

7、s5：基于所述礦體形態(tài)識別結(jié)果，分析目標(biāo)區(qū)域多種礦物的分布，結(jié)合地質(zhì)勘探樣本，預(yù)測礦產(chǎn)的含量和品質(zhì)，估算礦區(qū)的總資源量，生成礦產(chǎn)資源預(yù)測信息。

8、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案，所述電磁特性數(shù)據(jù)具體為反射電磁波頻率、電磁波強(qiáng)度信息、掃描參數(shù)配置，所述地質(zhì)數(shù)據(jù)插值記錄包括地質(zhì)特征預(yù)測值、空間關(guān)系計算結(jié)果、數(shù)據(jù)平滑處理結(jié)果，所述三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型具體指地層連續(xù)性分析信息、斷層位置識別記錄、地下結(jié)構(gòu)映射結(jié)果，所述礦體形態(tài)識別結(jié)果包括礦物幾何形狀、礦物顏色信息、礦物紋理信息，所述礦產(chǎn)資源預(yù)測信息具體為礦物分布分析結(jié)果、礦產(chǎn)含量預(yù)測信息、礦區(qū)資源量估算數(shù)據(jù)。

9、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案，基于勘探點位置信息，利用電磁成像設(shè)備，通過調(diào)整掃描參數(shù)，采集目標(biāo)區(qū)域多個位置的反射電磁波，記錄多種頻率和強(qiáng)度下的電磁響應(yīng)數(shù)據(jù)，生成電磁特性數(shù)據(jù)的步驟具體為：

10、s101：基于勘探點位置信息，根據(jù)掃描深度，調(diào)整電磁成像設(shè)備的掃描參數(shù)，包括頻率和功率調(diào)整，生成設(shè)定參數(shù)記錄；

11、s102：使用所述設(shè)定參數(shù)記錄，在勘探點進(jìn)行電磁波掃描，采集目標(biāo)位置的電磁響應(yīng)數(shù)據(jù)，包括多種頻率和強(qiáng)度下的信號，得到電磁響應(yīng)數(shù)據(jù)集；

12、s103：基于所述電磁響應(yīng)數(shù)據(jù)集，對采集的電磁數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，包括信號增強(qiáng)、噪聲濾除和數(shù)據(jù)格式化，生成電磁特性數(shù)據(jù)。

13、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案，基于所述電磁特性數(shù)據(jù)，通過計算多個數(shù)據(jù)點間的空間關(guān)系，結(jié)合數(shù)據(jù)平滑，預(yù)測多個位置的電磁響應(yīng)數(shù)據(jù)，對多個空間點的地質(zhì)數(shù)值填充，得到地質(zhì)數(shù)據(jù)插值記錄的步驟具體為：

14、s201：基于所述電磁特性數(shù)據(jù)，計算多個勘探點間的距離和相關(guān)性，分析數(shù)據(jù)的空間分布，創(chuàng)建勘探點空間關(guān)系圖；

15、s202：利用所述勘探點空間關(guān)系圖，利用數(shù)據(jù)插值，預(yù)測多個未采集位置的電磁響應(yīng)數(shù)據(jù)，并填充數(shù)據(jù)空白區(qū)域，優(yōu)化勘探數(shù)據(jù)的連續(xù)性，生成特征預(yù)測數(shù)據(jù)集；

16、s203：基于所述特征預(yù)測數(shù)據(jù)集，結(jié)合數(shù)據(jù)平滑，消除異常值和噪聲，優(yōu)化數(shù)據(jù)的可用性和準(zhǔn)確性，得到地質(zhì)數(shù)據(jù)插值記錄。

17、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案，所述預(yù)測多個未采集位置的電磁響應(yīng)數(shù)據(jù)的具體公式為：

18、

19、其中，z(s0)代表目標(biāo)位置的預(yù)測電磁響應(yīng)值，z(si)代表已知勘探點的電磁響應(yīng)值，λi代表根據(jù)空間自相關(guān)性計算得出的權(quán)重系數(shù)，s0代表預(yù)測位置，si代表鄰近的已采集勘探點位置，n代表參與計算的勘探點數(shù)量，i表示權(quán)重系數(shù)和勘探點的索引。

20、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案，利用所述地質(zhì)數(shù)據(jù)插值記錄，通過分析電磁響應(yīng)數(shù)據(jù)，識別多個位置的巖土特性，評估地層的連續(xù)性并檢測斷層位置，構(gòu)建地質(zhì)模型并映射多項地質(zhì)特征信息，生成三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型的步驟具體為：

21、s301：利用所述地質(zhì)數(shù)據(jù)插值記錄，根據(jù)電磁響應(yīng)數(shù)據(jù)，分析多個位置的巖土特性，識別地層的連續(xù)性和目標(biāo)區(qū)域多個位置的地質(zhì)界限，構(gòu)建基礎(chǔ)地層框架；

22、s302：基于所述基礎(chǔ)地層框架，對地層分層進(jìn)行調(diào)整，包括調(diào)整地層的厚度和延展性，生成地層結(jié)構(gòu)調(diào)整記錄；

23、s303：基于所述地層結(jié)構(gòu)調(diào)整記錄，將多個位置的巖土特性信息映射到地質(zhì)模型中，包括巖性、礦物含量和地層年代，生成三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型。

24、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案，根據(jù)所述三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型，結(jié)合多種礦物樣本的幾何形態(tài)和紋理特征，對地質(zhì)模型中的礦體進(jìn)行識別，標(biāo)定礦體位置，生成礦體形態(tài)識別結(jié)果的步驟具體為：

25、s401：根據(jù)所述三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型，分析多種礦物樣本的幾何形態(tài)和紋理特征，生成礦物樣本分析結(jié)果；

26、s402：基于所述礦物樣本分析結(jié)果，通過和地質(zhì)三維模型進(jìn)行對比，檢測并識別目標(biāo)區(qū)域的地下礦體，生成地下礦物檢測記錄；

27、s403：利用所述地下礦物檢測記錄，記錄并標(biāo)識多個已識別礦體的位置信息，生成礦體形態(tài)識別結(jié)果。

28、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案，基于所述礦體形態(tài)識別結(jié)果，分析目標(biāo)區(qū)域多種礦物的分布，結(jié)合地質(zhì)勘探樣本，預(yù)測礦產(chǎn)的含量和品質(zhì)，估算礦區(qū)的總資源量，生成礦產(chǎn)資源預(yù)測信息的步驟具體為：

29、s501：基于所述礦體形態(tài)識別結(jié)果，分析目標(biāo)區(qū)域礦物的空間分布，結(jié)合目標(biāo)位置的地質(zhì)特性，包括巖石硬度，評估開采難度，生成礦物分布信息；

30、s502：基于所述礦物分布信息，采集多個位置的礦石樣本，通過分析礦石的化學(xué)成分，包括金屬含量和雜質(zhì)級別，評估礦石品質(zhì)，生成礦石品質(zhì)分析記錄；

31、s503：基于所述礦石品質(zhì)分析記錄，分析礦區(qū)內(nèi)可開采礦物的總量，計算目標(biāo)區(qū)域礦產(chǎn)開采的經(jīng)濟(jì)效益，生成礦產(chǎn)資源預(yù)測信息。

32、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案，所述分析礦區(qū)內(nèi)可開采礦物的總量的具體公式為：

33、

34、其中，r代表礦區(qū)的總可開采資源量，vi代表第i個礦體的體積估算，di代表相應(yīng)礦體的密度，ei代表提取率，n表示礦區(qū)內(nèi)被考慮的礦體總數(shù)，i為索引。

35、另一方面，提供了一種基于三維建模的立方體預(yù)測模型找礦系統(tǒng)，該系統(tǒng)應(yīng)用于基于三維建模的立方體預(yù)測模型找礦方法，該系統(tǒng)包括：

36、電磁數(shù)據(jù)采集模塊基于勘探點位置信息，設(shè)置電磁成像設(shè)備的參數(shù)，包括掃描深度和頻率，進(jìn)行電磁波掃描，記錄多個勘探點的電磁響應(yīng)數(shù)據(jù)，生成電磁特性數(shù)據(jù)；

37、數(shù)據(jù)插值分析模塊基于所述電磁特性數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)點間的空間關(guān)系計算，結(jié)合數(shù)據(jù)平滑和數(shù)據(jù)插值，填充地質(zhì)數(shù)據(jù)空缺，生成地質(zhì)數(shù)據(jù)插值記錄；

38、三維建模模塊基于所述地質(zhì)數(shù)據(jù)插值記錄，分析多個位置的巖土特性，評估地層的連續(xù)性并檢測斷層位置，結(jié)合地質(zhì)特征信息，構(gòu)建三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型；

39、礦體分析模塊基于所述三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型，結(jié)合礦物樣本數(shù)據(jù)，分析礦體的幾何形狀和紋理特征，檢測目標(biāo)區(qū)域中多個礦體的位置，并預(yù)測礦產(chǎn)的含量和品質(zhì)，計算礦區(qū)的總資源量，生成礦產(chǎn)資源預(yù)測信息。

40、本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果至少包括：

41、通過整合電磁成像與地質(zhì)數(shù)據(jù)插值技術(shù)，準(zhǔn)確地評估和映射地下結(jié)構(gòu)，優(yōu)化地質(zhì)模型的構(gòu)建，提高數(shù)據(jù)的利用率，減少了開采中的不確定性和風(fēng)險，通過對礦體的幾何形態(tài)和紋理特征進(jìn)行分析，檢測地下礦物并對分布特征進(jìn)行識別，有效指導(dǎo)礦產(chǎn)開采策略，優(yōu)化資源分配，減少環(huán)境破壞和勘探成本，通過對地質(zhì)數(shù)據(jù)的深度解析和模型優(yōu)化，增強(qiáng)地質(zhì)勘探的科學(xué)性和經(jīng)濟(jì)效益。