【摘 要】
:
如何融合多源地质信息建立符合复杂地质现实的地质模型一直是地球科学中的难点。在油气、矿山和水文环境等关注地质变量空间分布随机性和不确定性的场景中,具有易于集成和融合多源数据、可以分析不确定性等优点的地质体素模型常被使用,成为了对地质体进行可视化、解释和分析的重要载体。利用地质统计学融合多源地质信息对体素内地质变量进行预测是地质体素模型构建方法的关键步骤。但是,当前的地质现实是经历了多期次、多种地质作
论文部分内容阅读
如何融合多源地质信息建立符合复杂地质现实的地质模型一直是地球科学中的难点。在油气、矿山和水文环境等关注地质变量空间分布随机性和不确定性的场景中,具有易于集成和融合多源数据、可以分析不确定性等优点的地质体素模型常被使用,成为了对地质体进行可视化、解释和分析的重要载体。利用地质统计学融合多源地质信息对体素内地质变量进行预测是地质体素模型构建方法的关键步骤。但是,当前的地质现实是经历了多期次、多种地质作用的结果,地质变量的空间分布常呈现高阶马尔可夫性和局部各向异性,地质采样表现为稀少且不均匀。为建立符合复杂地质现实的高精度地质体素模型,需要合理的空间相关计算模型、高准确率的地质变量预测方法以及合适的建模方法,这一直是建模方法体系迫切需要解决的难题。转移概率图可以描述地质变量的高阶马尔可夫性,可用以精确描述两点地质变量间空间相关性。人工神经网络擅长学习变量间复杂非线性关联,可以应用于多个两点转移概率的概率融合。围绕地质变量呈现的上述特点时导致建模精度低的问题,本文开展了基于转移概率的地质体素模型构建方法研究,重点研究了褶皱构造中的考虑局部各向异性的两点转移概率计算模型以及高准确率概率融合方法,形成了适合在褶皱和断裂中进行三维地质体素模型高精度构建的方法,并结合实例对建模方法进行了有效性验证,为实现含褶皱构造和断裂构造中的地质体素模型构建提供了方法支持与案例借鉴。具体研究成果包括:1)褶皱构造的三维局部各向异性方向场高精度重建方法以往的方法利用实测产状插值得到的产状矢量场不精确,进一步求取的局部各向异性方向场构造含义不强。针对这一问题,研究了一种在岩层层面切线处估计产状的方法以补充大量与地质构造相符的产状,结合产状方向场与褶皱类型的关系,研究了一种具有明确构造含义的三维局部各向异性方向场重建方法。2)局部各向异性两点转移概率计算模型针对褶皱构造中地质变量具有局部各向异性和高阶马尔可夫性两种空间分布特征,基于三维局部各向异性方向场,借鉴转移概率图,开展褶皱构造中两点转移概率计算模型研究:研究褶皱构造中具有构造含义的两点局部各向异性距离求取算法,解决传统局部各向异性距离计算效率慢、构造含义欠缺的问题;研究适合于描述褶皱构造中两点空间相关性的转移概率计算模型,提出了局部各向异性转移概率图,用以获取褶皱构造中两点间精确的转移概率。该模型不仅直观,还可以推导出层厚、层序与水平地层局部各向异性转移概率图的关系。3)基于人工神经网络融合两点转移概率的可自学习、高准确率的地质变量预测方法针对绝大多数概率融合模型的权重系数难以确定的问题,利用取自转移概率图的两点转移概率组成样本特征和样本图像,基于前馈神经网络和卷积神经网络进行转移概率融合,实现了可自学习、高准确率的地质变量预测,其中基于卷积神经网络的概率融合方法不受已知点点数限制,二维岩性模拟模型实验和实例均验证提出的方法较多个先进的概率融合方法具有更高的分类准确率。4)褶皱构造和断裂构造中融合转移概率的三维地质体素模型构建方法针对褶皱构造中的地质体素模型构建,提出了“局部各向异性方向场模拟—地质体素模型模拟”两步建模方法,在一个具有组合褶皱构造的研究区中只使用一张平面地质图成功模拟了与实际地质构造相符的三维地层体素模型;针对断裂作用导致断裂面两侧地质体发生滑动位移,利用断裂滑动场实现对断裂作用前体素坐标复原,进而形成了断裂系统中的三维地质体素建模方法,并在一个复杂断裂系统中完成三维地质体素模型构建。论文的主要创新点如下:1)提出了以地质面切线产状为变量的局部各向异性方向场目标函数及其求解方法,实现了褶皱构造各向异性方向场的高精度三维重建。2)基于三维局部各向异性方向场和地质对象的高阶马尔可夫特性,构建了局部各向异性两点转移概率计算模型,可更有效描述地质对象的空间变化特性。3)提出了融合两点转移概率的三维地质体素模型构建方法,提升了复杂地质构造体素模型构建的准确性。本文研究为三维地质体素模型构建提供了新的理论和方法支持,基于本文在地质变量空间相关性计算模型、地质信息融合及地质体素模型构建方法等方面的探索,以期在褶皱构造和断裂构造中的三维地质体素模型构建中提高模型质量。
其他文献
本文基于《义务教育数学课程标准(2022年版)》核心素养导向的教学要求,探讨在人教版一年级上册“1—5的认识和加减法”单元教学中培养学生模型意识的教学策略,包括通过精心选择素材渗透模型意识、展开建模过程培养模型意识、重视模型应用强化模型意识。
厘清能源开采业碳排放的时空特征、演化机理、系统过程、情景仿真及碳减排责任分配问题,对于中国2030年碳达峰、2060年碳中和目标的实现和能源行业绿色生产、高质量发展具有重要意义。能源开采业是我国6个最高的能源密集型产业之一,以煤炭、石油和天然气为主要代表的能源开采业,在矿物提取、运输、精炼等过程中,需要消耗大量的能源,由此产生的碳排放问题加剧了大气污染的风险。本文采用多重分形、一般收敛、空间收敛、
滨海含水层处于海-陆交界带的中心,是陆地地下水与海水物质和能量转换的关键带,其物质和能量的转化关系既受陆地地下水流场的控制,同时也受到海洋水动力条件,尤其是海水潮汐的影响。不同的地下水系统结构、流场特征以及海洋水动力条件,其物质和能量的转化关系极不相同。例如,承压含水层由于其弹性给水度很小,压力传导系数很大,滨海地区承压含水层表现出对潮汐能量(水压力)的响应较为敏感,海水波动引起地下水波动的幅度和
洋中脊海底热液区的多金属硫化物富集了多种高品位的金属和稀有金属,是重要的海底潜在资源。由于地质盖层在洋中脊多金属硫化物矿床的形成过程中起到了非常重要的作用,因此对洋中脊热液区海底底质状况的研究具有重要意义。多波束声学底质分类是海洋测绘领域发展的前沿方向,属于国内外研究的热点和难点问题。该方法已经成功地应用于浅水环境中,但对于深海环境,特别是海底地形和海底底质较为复杂的洋中脊区域,其应用效果并不理想
目的:探讨贝利尤单抗治疗系统性红斑狼疮的效果及安全性。方法:将2020年5月1日~2021年6月30日共11例系统性红斑狼疮患者作为研究对象,均行贝利尤单抗治疗,观察治疗效果及药物不良反应情况。结果:11例患者中,应用贝利尤单抗治疗≥8次5例、5~7次6例;治疗后患者关节痛、皮肤损害、乏力、水肿、发热等症状较前好转,免疫指标较治疗前改善,狼疮活动度降低,激素用量减少,未见不良反应。结论:贝利尤单抗
由于传统化石能源的不可再生性以及对环境所造成的污染,对清洁能源的需求已受到越来越多的关注。在众多清洁能源中,光伏发电在当今的电力系统中发挥着重要作用,因为它们可以将太阳能直接转化为电能。然而,决定其转换性能的主要因素之一在于太阳能电池模型未知参数的准确性。由于太阳能电池模型等效电路方程的复杂特性(如非线性、多变量等),使得太阳能电池模型参数反演是光伏系统优化中具有挑战性的任务,近年来已成为光伏领域
矿产资源是人类社会和经济发展的重要物质基础,高速经济发展离不开强大的矿产资源支持。我国虽然是矿产资源大国,但是人均拥有量不足,矿产资源严重依赖进口,成为制约社会和经济发展的瓶颈。在自然矿产资源趋紧的大背景下,城市矿产的开发利用是缓解资源压力、实现循环发展经济的重要政策措施。我国自2010年以来就正式启动城市矿产示范基地建设,从国家层面布局城市矿产开发利用,推动城市矿产的全面快速发展。电子废弃物作为
三叠纪末生物大灭绝逐渐被证明是由多次逐步灭绝事件组成,晚三叠世诺利晚期Sevatian亚期是研究晚三叠世生物灭绝或演替,古气候和古环境变化的重要地质时段。确定延长的晚三叠世生物大灭绝的开端事件和时间对我们理解晚三叠世生物灭绝和古气候、环境变化之间的关系至关重要。牙形石因其演化快、分布广和保存好的特点而成为研究晚诺利期生物多样性面貌和变化的良好载体,牙形石带的划分可以很好地限定生物多样性变化事件发生
川西坳陷位于四川盆地西部龙门山与米仓山前带,1971年在该区中三叠统雷口坡组发现了中坝气田,有关天然气的成因类型与来源一直存在争议,难以确定是源于雷口坡组本层位碳酸盐岩烃源岩还是源于深部二叠系或寒武系烃源岩。这一争议影响了该区雷口坡组天然气资源潜力的评价及其勘探进程,随后的一系列钻探失利表明该层系具有较高的风险,但是自2010年以来发现了彭州、马井与新场等大-中型气田,雷口坡组天然气的成因类型与来
近年来,光纤激光和光纤传感已成为光通信及光学传感领域的研究热点。光纤激光器具有光束质量高、结构紧凑、散热性好等优势,已被广泛应用于光纤传感、精密光谱学等领域。光纤传感器具有抗电磁干扰、耐腐蚀、灵敏度高和抗高温高压等优势,已被广泛应用在石油化工、航空航天、交通运输等诸多领域。在油气开采行业,为了保障石油开采安全和提高开采效率,需要对开采现场的温度、应力和扭矩等参数进行实时监测。但随着石油开采规模的不