一种基于多源成矿信息的三维标识体系构建方法及系统

本发明涉及地理信息数据处理，具体涉及一种基于多源成矿信息的三维标识体系构建方法及系统。

背景技术：

1、在矿产资源勘查过程中，三维成矿信息模型通常需要综合钻孔岩性编录、岩心蚀变识别、样品化验及地球物理解释等多源信息。现有技术一般通过钻孔编号关联不同来源的观测记录，根据孔口坐标及测斜成果计算钻孔空间轨迹，再将按照沿孔深度记录的观测区间转换为三维空间位置，并通过空间映射、插值或融合处理，将相关成矿信息赋予对应的三维空间单元，形成可供查询和分析的三维标识。在新增勘查资料或原有资料发生变化时，部分技术还能够通过局部模型更新与模型拼接，对已有三维模型进行修正。

2、在已经完成取心的倾斜钻孔中，为复核钻孔轨迹，作业人员需要将测斜仪再次下入同一钻孔，对已成孔孔段进行复测，并利用经质量检查的复测成果修正原有轨迹。此时，原岩性编录、蚀变识别及样品化验对应的观测对象和沿孔深度区间并未改变，但这些观测区间通过轨迹计算得到的三维空间位置可能发生变化。当相关观测区间位于狭窄矿化带边缘，且修正前后的空间位置分属不同三维空间单元时，需要同步调整其成矿信息与三维空间单元之间的有效关联。

3、然而，现有以空间单元属性或融合结果为主要存储对象的处理方式，在未完整保留原始观测区间、轨迹版本与空间单元之间依赖关系的情况下，难以在轨迹修正后准确识别并撤销同一观测区间在旧位置形成的全部有效关联。其原因在于，钻孔编号及沿孔深度区间能够确定原始观测的归属，但不能单独表明三维空间中的属性或标识由哪一版轨迹计算得到；经过插值或多源融合后，一个空间单元又可能同时包含不同观测来源的贡献，仅凭最终属性难以区分其中已经失效的定位贡献。若局部更新仅覆盖修正后的轨迹附近，原轨迹所影响的部分空间单元还可能被遗漏；而直接清除旧位置的全部属性，则可能同时删除其他来源仍然有效的信息。进而在钻孔复测后的轨迹更新过程中，可能出现原始观测已经关联至修正后的空间位置，而旧位置仍保留该观测所形成的有效成矿标识的情况，使同一取样区间在已不再对应的空间位置继续被作为成矿证据使用。这种空间关联残留会使三维查询结果与当前轨迹定位结果不一致，并可能使后续验证孔的目标位置选择受到失效证据影响。

4、因此，提出一种基于多源成矿信息的三维标识体系构建方法及系统来解决上述提出的问题。

技术实现思路

1、解决的技术问题

2、针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种基于多源成矿信息的三维标识体系构建方法及系统，能够有效地解决现有技术中钻孔轨迹复测后多源成矿信息的空间关联更新不完整、旧贡献残留及新旧版本混用的技术问题，实现了受影响关联的准确重建、成矿属性的同步更新及三维标识数据的一致发布。

3、技术方案

4、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

5、本发明提供一种基于多源成矿信息的三维标识体系构建方法，所述方法包括以下步骤：

6、s1、多源观测身份与定位依赖构建：获取多源成矿信息，为所述多源成矿信息中的原始观测建立原始观测标识，记录所述原始观测的定位依据及定位依赖关系；对于依赖钻孔轨迹定位的原始观测，建立所述原始观测标识与对应钻孔、沿孔深度区间及钻孔轨迹版本之间的对应关系；

7、s2、三维标识关联构建：建立具有三维标识的三维空间单元，根据所述定位依据确定所述原始观测与所述三维空间单元之间的关联，记录所述关联的原始观测标识、定位依据及贡献信息，根据所述贡献信息确定所述三维空间单元的成矿属性，并建立用于根据原始观测查询三维空间单元以及根据三维空间单元查询原始观测的双向索引；

8、s3、复测影响范围确定：响应于钻孔轨迹复测产生的轨迹版本更新，根据所述定位依赖关系确定受影响的原始观测，在保持所述受影响的原始观测的原始观测标识及沿孔深度区间不变的情况下，结合更新前的关联和根据更新后的钻孔轨迹确定的候选关联，确定待更新的三维空间单元，并根据成矿属性的计算依赖关系扩展待更新范围；

9、s4、旧关联撤销与新关联重建：在待发布数据中，撤销所述受影响的原始观测对应的旧关联及其贡献，根据更新后的钻孔轨迹重建关联及其贡献，保留未受影响的原始观测对应的关联及其贡献，并重新确定所述待更新范围内三维空间单元的成矿属性；

10、s5、三维标识一致发布：对所述待发布数据进行关联一致性校验和版本一致性校验，将通过校验的关联、贡献信息及成矿属性作为同一数据快照发布，使所述三维标识对应的数据保持版本一致。

11、进一步地，在s1中，所述定位依赖关系用于区分依赖钻孔轨迹定位的原始观测与具有独立空间定位依据的原始观测；

12、所述原始观测标识用于在钻孔轨迹版本更新前后识别同一原始观测，所述钻孔轨迹版本更新不改变所述原始观测标识；

13、对于空间定位不依赖所述钻孔轨迹、但参与成矿属性计算时依赖钻孔观测的信息，分别记录其空间定位依据和计算依赖关系，以分别确定定位更新范围和计算更新范围。

14、进一步地，在s2中，所述关联包括直接关联和插值关联；

15、所述直接关联根据所述原始观测对应的空间位置或者空间覆盖范围与所述三维空间单元之间的空间关系确定，所述插值关联根据具有有限空间作用范围的贡献规则确定；

16、所述贡献信息与对应的原始观测标识关联存储，使同一原始观测通过不同计算分段形成的贡献能够按照所述原始观测标识归集；

17、所述三维空间单元的成矿属性关联记录其证据来源及关联类型，以区分直接观测形成的成矿属性与插值计算形成的成矿属性。

18、进一步地，在s3中，根据所述双向索引获取所述受影响的原始观测在更新前关联的三维空间单元，形成旧关联单元集合，根据更新后的钻孔轨迹及所述受影响的原始观测的空间作用范围，确定新关联候选单元集合；

19、将所述旧关联单元集合与所述新关联候选单元集合的并集作为关联更新范围，并沿所述计算依赖关系确定直接或间接依赖所述关联更新范围内贡献信息或成矿属性的三维空间单元，形成所述待更新范围；

20、在s4中，对所述新关联候选单元集合进行实际关联判定，根据判定结果重建关联及其贡献。

21、进一步地，在s3中，还包括基于连续轨迹包络的影响范围保守确定处理，所述处理包括：

22、在所述受影响的原始观测的沿孔深度区间内，对更新前后的钻孔轨迹建立公共子区间划分；

23、根据各公共子区间内的轨迹变化界和更新前后轨迹的位移变化界，确定连续轨迹的空间包络以及轨迹位移上界；

24、根据所述空间包络、所述原始观测的空间作用范围和所述三维空间单元之间的距离界，对各公共子区间对应的三维空间单元进行排除或保留；

25、对不能根据所述距离界完成判定的公共子区间进行细分，并更新细分后的空间包络和距离界，在达到预设细分终止条件时保留仍不能排除的三维空间单元；

26、将保留的三维空间单元归入所述新关联候选单元集合，使所述新关联候选单元集合覆盖连续轨迹在所述空间作用范围内可能关联的三维空间单元。

27、进一步地，在s4中，还包括基于沿孔证据量守恒的关联差量重建处理，所述处理包括：

28、为所述受影响的原始观测确定在钻孔轨迹版本更新前后保持不变的原始证据量，根据所述原始证据量及沿孔深度区间确定沿孔证据密度，使所述沿孔证据密度在所述沿孔深度区间内的积分等于所述原始证据量；

29、在更新前后的钻孔轨迹之间采用一致的公共子区间划分，根据所述沿孔证据密度及具有有限空间作用范围的贡献函数，分别确定各公共子区间对三维空间单元的更新前贡献和更新后贡献；

30、根据轨迹空间包络与三维空间单元之间的距离界确定所述更新前贡献和更新后贡献的上下界，并根据所述轨迹位移上界、公共子区间对应的证据量及所述贡献函数的变化界，确定贡献差量的绝对值上界；

31、将根据所述更新前贡献和更新后贡献的上下界得到的贡献差量区间与根据所述贡献差量的绝对值上界得到的贡献差量区间取交集，在满足预设计算精度后，按照原始观测标识归集各公共子区间的贡献差量，并利用归集后的贡献差量更新所述贡献信息及对应的成矿属性；

32、其中，所述公共子区间的细分不改变所述原始证据量。

33、进一步地，在s4中，还包括基于独立证据锚定的循环依赖消解处理，所述处理与所述基于沿孔证据量守恒的关联差量重建处理分别设置，并在取得更新后的原始观测贡献后执行，所述处理包括：

34、根据所述成矿属性的计算依赖关系识别受本次更新影响的循环依赖部分，并确定所述循环依赖部分的外部边界条件；

35、根据更新后的原始观测贡献确定所述三维空间单元的独立证据权重及证据加权量，将所述独立证据权重及证据加权量作为独立证据锚定依据；

36、对于采用对称非负邻接权重进行邻域平滑的循环依赖部分，根据所述独立证据锚定依据、邻接关系及外部边界条件建立联合求解关系，以共同确定所述循环依赖部分内的成矿属性，避免将循环依赖部分自身产生的派生结果重复作为独立证据；

37、对于不具有独立证据锚定且不具有有效外部边界约束的连通部分，将其成矿属性标记为未知状态；

38、对于具有唯一解的联合求解关系，执行求解及残差校验，并将通过校验的成矿属性连同其扩展涉及的三维空间单元纳入所述待发布数据。

39、进一步地，在s4中，以原始观测标识、三维标识、成矿属性类型、关联类型及关联版本共同确定关联记录的唯一性；

40、按照所述关联记录的唯一性识别结果执行所述旧关联撤销与新关联重建，使同一关联更新操作的重复执行不产生重复贡献；

41、对于能够通过贡献累加确定的成矿属性，根据旧贡献的撤销结果和新贡献的加入结果进行更新；对于不能通过贡献累加确定的成矿属性，根据更新后的有效证据重新计算；

42、对于更新后缺少有效证据的三维空间单元，将对应成矿属性标记为未知状态，所述未知状态与由有效证据确定的无矿状态分别表示。

43、进一步地，在s5中，所述关联一致性校验包括关联记录唯一性校验、贡献信息与原始观测标识的对应关系校验以及关联记录与双向索引的一致性校验；

44、所述版本一致性校验包括确定所述待发布数据所依据的基础数据版本与发布时的当前数据版本是否一致；

45、将所述版本一致性校验中的版本比较与所述数据快照的发布切换作为同一原子操作执行，并保留发布前的数据快照及其关联版本，以供历史追溯。

46、进一步地，所述方法由一种基于多源成矿信息的三维标识体系构建系统执行，所述系统包括：

47、多源观测身份与定位依赖构建模块，用于执行s1，建立所述原始观测标识、定位依据及定位依赖关系；

48、三维标识关联构建模块，用于执行s2，建立所述三维空间单元、关联、贡献信息及双向索引，并确定所述成矿属性；

49、复测影响范围确定模块，用于执行s3，根据钻孔轨迹版本更新确定所述受影响的原始观测及所述待更新范围；

50、旧关联撤销与新关联重建模块，用于执行s4，在所述待发布数据中撤销旧关联及其贡献，重建关联及其贡献，并重新确定所述成矿属性；

51、三维标识一致发布模块，用于执行s5，对所述待发布数据进行关联一致性校验和版本一致性校验，并发布通过校验的数据快照。

52、有益效果

53、本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

54、本发明通过为多源成矿信息建立稳定的原始观测标识及定位依赖关系，将原始观测本身与其依据钻孔轨迹确定的空间位置关联管理，使钻孔轨迹复测后能够在保持原始观测身份及沿孔深度区间不变的情况下，准确追溯需要更新的关联及其贡献。通过结合旧关联、新关联候选范围及成矿属性的计算依赖关系确定待更新范围，能够覆盖观测空间位置迁移所涉及的贡献撤销区域、贡献加入区域及依赖传播区域，减少旧贡献残留、新贡献遗漏和重复计入。同时，通过在待发布数据中完成关联重建及成矿属性更新，并将通过一致性校验的数据作为同一数据快照发布，使三维标识对应的关联、贡献信息及成矿属性保持版本一致，提高三维标识体系在钻孔轨迹更新过程中的可追溯性和数据一致性。

55、此外，本发明在采用基于连续轨迹包络的影响范围保守确定处理和基于沿孔证据量守恒的关联差量重建处理时，通过连续轨迹的空间包络及距离界确定候选关联范围，能够降低仅依据离散轨迹点判断空间关联时遗漏局部跨界区域的风险；通过以原始观测的固定证据量确定沿孔证据密度，并按照公共子区间计算和归集贡献，使轨迹细分仅改变计算精度而不增加原始证据量，减少因分段数量变化造成的成矿属性偏移。进一步地，将影响范围确定过程中获得的轨迹位移上界用于约束贡献差量，并与贡献上下界形成的差量区间取交集，使范围判定结果能够进一步服务于贡献更新计算，在保证候选范围保守覆盖的同时收紧贡献差量的不确定范围，为减少不必要的细分计算提供依据。

56、以及，在采用基于独立证据锚定的循环依赖消解处理时，以更新后的原始观测贡献作为独立证据锚定依据，结合邻接关系和有效外部边界条件，对适用的循环依赖部分进行联合求解，减少派生成矿属性在相互引用过程中被重复当作独立证据使用的情况，使已撤销的原始观测贡献不再通过循环依赖持续影响更新结果。对于缺少独立证据锚定且不存在有效外部边界约束的连通部分，将其标记为未知状态，避免将缺少证据误表示为确定的成矿属性。该处理与关联差量重建相衔接，使原始贡献的局部变化能够传递至实际受影响的依赖区域，并通过残差校验约束联合求解结果，从而提高轨迹复测后三维成矿属性更新的可靠性。