3D Geological Logging System

結合三維可(kě)視(shì)化、數(shù)據庫和(hé)互聯網技(jì)術(shù)，按照标準地質工作(zuò)方法，采用三維建模思路，通(tōng)過對野外勘查和(hé)探礦工程（探槽、坑道(dào)和(hé)鑽孔）的地質編錄工作(zuò)所完成的三維數(shù)據采集、存儲、工程建模、綜合成圖、報表、統計(jì)分析于一體(tǐ)的三維地質編錄系統（3DLogging），是一款應用于地質勘查與工程專業，服務于自然資源領域的工具平台。從地質勘查開(kāi)始的數(shù)據采集直到礦山(shān)生(shēng)産的數(shù)據更新，實現地質勘查數(shù)據的唯一性、實時(shí)性和(hé)系統性，為(wèi)我國礦産資源管理(lǐ)和(hé)礦業信息化提供原始、全面、綜合的數(shù)據支撐。

三維地質編錄系統（3DLogging）由三部分組成：即移動端APP、三維地質編錄系統PC端軟件和(hé)數(shù)據中心（Data Center）。其中，移動端APP實現野外地質踏勘，探礦工程編錄的數(shù)據采集、數(shù)據上(shàng)傳。數(shù)據中心是基于SQL Server數(shù)據庫，建立綜合的數(shù)據庫表和(hé)管理(lǐ)權限，實現數(shù)據存儲和(hé)下載的接口。三維地質編錄軟件PC端是基于內(nèi)業處理(lǐ)需要的軟件，也可(kě)以完成全部數(shù)據的采集和(hé)錄入，主要完成編錄數(shù)據處理(lǐ)，實現編錄圖的繪制(zhì)、各類報表和(hé)編錄數(shù)據的輸出以及三維浏覽等應用，通(tōng)過數(shù)據接口，形成可(kě)共享應用的模式，從而實現地質勘查數(shù)據的閉環管理(lǐ)。通(tōng)過與地質建模軟件（如3DMine Plus軟件等）相結合，完成地質信息從野外采集到儲量估算(suàn)的全部應用即組成三維地質信息管理(lǐ)系統（3DGIM）。

圖1 三維地質信息管理(lǐ)系統結構

應用價值

改變傳統的野外編錄手段，利用移動技(jì)術(shù)和(hé)軟件相結合進行(xíng)空(kōng)間(jiān)數(shù)據采集、數(shù)據入庫等工作(zuò)流程，極大(dà)地提高(gāo)了地質編錄的工作(zuò)效率。

實現采集數(shù)據綜合全面，并利用數(shù)據中心，确保數(shù)據的唯一性和(hé)可(kě)靠性，其編錄結果的三維可(kě)視(shì)化、三維空(kōng)間(jiān)數(shù)據和(hé)自動圖件繪制(zhì)，提高(gāo)地質編錄自動化水(shuǐ)平。

基于國家(jiā)地質編錄工作(zuò)規範和(hé)要求，實現數(shù)據的實時(shí)、準确與共享；采用國際通(tōng)行(xíng)的三維建模方法，完成工程空(kōng)間(jiān)建模并與實測結果快速對比。

與三維礦業軟件的無縫對接，從根本上(shàng)解決了編錄數(shù)據的直接應用的難題，既可(kě)滿足野外地質編錄的基本要求，也可(kě)以全面提升三維軟件的應用。

基于三維可(kě)視(shì)化平台和(hé)地質數(shù)據采集與分析功能，可(kě)以擴展至自然資源和(hé)其他工程應用領域。

具有(yǒu)綜合數(shù)據顯示、提取、統計(jì)、分析等功能，為(wèi)項目管理(lǐ)和(hé)礦山(shān)生(shēng)産提供強大(dà)的數(shù)據來(lái)源和(hé)基礎，将為(wèi)地質勘查和(hé)礦山(shān)地質工作(zuò)帶來(lái)極大(dà)的便利。

應用領域

三維地質編錄系統（3DLogging）實現從數(shù)據采集、數(shù)據存儲、統計(jì)分析、三維工程模型、投影(yǐng)繪圖和(hé)報表輸出等全流程，可(kě)滿足多(duō)個(gè)領域的應用：

用于地質勘查項目的地質調查和(hé)探礦工程編錄；

用于礦山(shān)地質工作(zuò)的探礦工程和(hé)采場(chǎng)編錄及數(shù)據采集；

用于礦産資源地質調查的基礎資料和(hé)彙總分析；

用于自然資源管理(lǐ)部門(mén)對自然資源原始資料采集與存儲；

用于地礦類大(dà)專院校(xiào)的教學與專業培訓。

功能描述

1、移動端APP

圖2  移動App用戶登錄

    移動端App的核心是一個(gè)界面友(yǒu)好、功能強大(dà)的數(shù)據錄入和(hé)編輯平台，是一個(gè)符合國家(jiā)編錄規範的集成數(shù)據錄入平台。以地質數(shù)據和(hé)信息共享為(wèi)目标，通(tōng)過先進的網絡技(jì)術(shù)與數(shù)據中心相連接，可(kě)以随時(shí)查看地質信息和(hé)模型數(shù)據；通(tōng)過分級和(hé)權限管理(lǐ)，确保數(shù)據的安全性和(hé)準确性，同時(shí)确保基礎數(shù)據為(wèi)不同專業和(hé)應用領域的共享服務。

    作(zuò)為(wèi)移動的編錄數(shù)據錄入和(hé)編輯平台，既可(kě)以對所有(yǒu)編錄功能進行(xíng)完整的驅動，完成野外編錄的數(shù)據采集和(hé)初步處理(lǐ)，也可(kě)以通(tōng)過定制(zhì)方式，對不同的應用領域進行(xíng)延伸開(kāi)發形成獨立的應用産品。

圖3  移動端三維可(kě)視(shì)化
 

2、三維地質編錄系統PC端軟件

三維地質編錄系統PC端軟件的主要功能是通(tōng)過野外地質探勘工作(zuò)以及對探礦工程包括探槽、坑道(dào)和(hé)鑽孔的地質編錄，獲得(de)相關的地質信息，包括工程位置、輪廓、岩性、地質界線、礦化範圍、取樣位置以及相關的編錄數(shù)據，按照固定的格式自動形成探礦工程的三維可(kě)視(shì)化模型，并快速形成工程的二維編錄圖。

圖4  三維地質編錄系統PC端用戶登錄

三維地質編錄系統移動端APP軟件将編錄的數(shù)據通(tōng)過網絡，直接發送到數(shù)據中心。一方面，通(tōng)過在用戶電(diàn)腦(nǎo)上(shàng)部署安裝的三維地質編錄系統PC端軟件實現三維模型實時(shí)展示圖，可(kě)以快速核實勘探工程的空(kōng)間(jiān)形态、礦岩界線和(hé)取樣位置的準确性，從而減少(shǎo)對野外記錄的重複抄寫和(hé)數(shù)據模糊帶來(lái)的工作(zuò)量和(hé)數(shù)據缺失，極大(dà)地提高(gāo)了數(shù)據的可(kě)靠性和(hé)準确性。另一方面，通(tōng)過三維地質編錄系統PC端軟件可(kě)快速提取地質工程數(shù)據庫必備四個(gè)基礎表即定位表、測斜表、岩性表和(hé)分析表便于三維礦業軟件共享應用，解決了過去一直困擾地質工程師(shī)的難題。

圖5  三維編錄系統PC端界面

2.1 項目管理(lǐ)

按照地質勘查項目管理(lǐ)的要求，根據勘查類型、階段、性質的不同進行(xíng)分類管理(lǐ)。參照勘查許可(kě)證和(hé)采礦許可(kě)證的基本內(nèi)容為(wèi)主要信息，通(tōng)過數(shù)據庫管理(lǐ)的方式，可(kě)以快速查詢和(hé)打印信息表，也可(kě)通(tōng)過項目的類型進行(xíng)查詢，并對探礦工程的相關信息進行(xíng)統計(jì)、分析和(hé)報告。

圖6  采礦權項目管理(lǐ)

圖7 探礦權項目管理(lǐ)

2.2 地質踏勘

按照國家(jiā)地質踏勘的基本要求，完成地質點的綜合觀察記錄，包括位置（可(kě)借助GPS的定位技(jì)術(shù)）、路線、地質特征描述、産狀、礦化現象、标本登記、采樣記錄、照片記錄等等。可(kě)通(tōng)過選擇性的要求，形成地質觀察點的記錄表并可(kě)打印成冊。

圖8  地質踏勘點記錄表

2.3 探槽編錄

根據探槽地質編錄規程，通(tōng)過對探槽一幫一底的地質編錄，利用基點、基線的距離、方位和(hé)角度，通(tōng)過實測的距離和(hé)垂距，對地形線、岩性界線、槽底線和(hé)取樣位置等信息進行(xíng)采集和(hé)記錄，對應的表格式與文字記錄均可(kě)以通(tōng)過手持中端（手機或Pad等）輸入，一旦完成現場(chǎng)的記錄，軟件将自動完成三維模型展示圖、探槽基線平面位置示意圖和(hé)探槽地質要素點投繪示意圖，同時(shí)，可(kě)以輸出相應的登記表《探槽基點基線登記表》、《探槽工程地質記錄表》、《地表及探槽工程樣品采樣記錄表》及《音(yīn)像記錄表》等。

圖9 探槽工程編錄信息

圖10 探槽工程立體(tǐ)模型和(hé)投繪圖

2.4 坑道(dào)編錄

按坑道(dào)與礦體(tǐ)關系，分為(wèi)穿脈坑道(dào)（簡稱穿脈）及沿脈坑道(dào)（簡稱沿脈）。穿脈橫向揭穿礦體(tǐ)，沿脈順礦體(tǐ)走向，其中在礦體(tǐ)內(nèi)部的稱脈內(nèi)沿脈，在礦體(tǐ)頂、底闆圍岩中的稱脈外沿脈。在坑道(dào)編錄時(shí)，掌子面編錄也是重要的內(nèi)容之一。

利用基點、基線的距離、方位和(hé)角度，通(tōng)過實測的距離和(hé)垂距，對坑道(dào)輪廓、岩性界線、取樣位置、地質分層、産狀測量和(hé)化學分析等信息進行(xíng)采集和(hé)記錄，對應的表格式與文字記錄均可(kě)以通(tōng)過手持終端（手機或Pad等）填入，一旦完成現場(chǎng)的記錄，軟件将自動完成三維模型展示圖、坑道(dào)基線平面位置示意圖和(hé)坑道(dào)地質要素點投繪示意圖。同時(shí)，可(kě)以輸出相應的登記表《坑道(dào)基點基線登記表》、《坑道(dào)工程地質記錄表》、《坑道(dào)工程樣品采樣記錄表》及《音(yīn)像記錄表》等。

圖11 坑道(dào)工程編錄信息


圖12  坑道(dào)工程立體(tǐ)模型和(hé)投繪圖

2.5 鑽探編錄

通(tōng)過鑽探工程的基本信息、回次記錄、孔深校(xiào)正、彎曲度測量、采樣記錄、地質分層和(hé)相關信息的記錄，完整記錄鑽探工程的編錄信息。可(kě)以直接顯示鑽孔的空(kōng)間(jiān)位置和(hé)示意圖，并可(kě)直接生(shēng)成鑽孔柱狀圖，輸出《孔深校(xiào)正及彎曲度測量記錄表》，《鑽孔回次記錄表》，《鑽孔岩心照相記錄表》，《鑽孔地質記錄表》，《鑽孔采樣記錄表》等表格。

圖13 鑽探工程編錄信息

圖14  鑽孔采樣記錄表

3、三維地質編錄系統（3DLogging）數(shù)據中心

數(shù)據中心作(zuò)為(wèi)三維地質編錄系統基礎數(shù)據的存儲中心，采用數(shù)據庫的存儲方式，将極大(dà)地改善地勘數(shù)據的共享與應用；從編錄采集到的基礎數(shù)據開(kāi)始，建立起全方位的數(shù)據存放地，真正提高(gāo)和(hé)增強數(shù)據中心的數(shù)據管理(lǐ)核心地位。同時(shí)，将數(shù)據中心建設成一個(gè)能夠承載全礦各應用系統的運行(xíng)平台，實現可(kě)管理(lǐ)、可(kě)伸縮、可(kě)擴展、高(gāo)可(kě)用的的特性，三維地質編錄系統（3DLogging）數(shù)據中心可(kě)以集中運行(xíng)和(hé)維護這個(gè)平台。

基于SQL Server數(shù)據庫，按照野外數(shù)據采集的原始編錄數(shù)據，系統性地存儲所有(yǒu)編錄的實際信息，包括控制(zhì)點坐(zuò)标，導線距離、方位和(hé)角度，岩性界線位置和(hé)取樣信息，通(tōng)過軟件自動更新計(jì)算(suàn)，将獲得(de)編錄信息并存入數(shù)據中心。

通(tōng)過三維地質編錄系統（3DLogging）數(shù)據中心，還(hái)可(kě)以提取這些(xiē)工程的空(kōng)間(jiān)定位、測斜、采樣記錄、岩性記錄等信息并可(kě)在三維軟件中直接應用，可(kě)進行(xíng)顯示、分析與建模。

圖15 三維地質編錄系統（3DLogging）數(shù)據中心架構與功能

4、技(jì)術(shù)支持

基于三維地質編錄系統（3DLogging）的獨特性，該系統采用定制(zhì)的方式按各部署單位特性提供軟件系統産品及相關服務，歡迎廣大(dà)地礦工作(zuò)者莅臨指導。具體(tǐ)聯系方式如下：

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