矿产资源定量预测系统开发与应用
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摘要
矿产资源的开发和利用有着关系到国家战略和巨大经济潜力的意义，所以矿产资源的定量预测工作重要性不言而喻。随着该学科的发展，各个研究机构在对定量预测的研究方向上投入了相当的精力。在计算机科学技术快速发展的今天，使用计算机软件来协助矿产资源预测工作并快速的进行大量的计算，就显得尤为必要。纵观前人以往的研究成果，大多是在某一环节将矿产预测结合计算机程序进行辅助性工作，而将整个的工作流程交付给软件的研究方向上则还有着大量的工作需要做。将定量预测方法和流程与计算机技术紧密结合，形成一套具有完整操作流程的定量预测软件系统，就具有特殊的意义。
文章结合了综合信息矿产资源预测的方法，以“先定性，后定量”的思路确定了定量预测系统的主要工作流程。具体为先对单元，以特定方法如特征分析方法进行成矿概率的估计，挑选出成矿概率较高的单元；在这个基础之上利用某种数学方法，展开对资源量的估算工作。避免出现成矿概率小，而资源量却高的与事实出入较大的情况出现，从而有效提高预测的准确性，避免浪费资源开发中不必要的人力和物力。本文以此流程为标准，结合计算机科学中的软件工程知识和编程技术，建立了以数据为基础，定量预测为中心，包含从数据输入到预测结果输出发布的一套矿产资源定量预测软件系统，为定量预测的信息化工作提供了一个可行的思路。
定量预测系统具有如下特点：
1．以地质数据作为系统的输入，是整个预测工作的根据；
2．“先定性，后定量”作为预测流程的原则；
3．建立完整的数据库，存储计算中间结果和最终结果；
4．记录用户操作，随时查看与更改；
5．提供多种数学模型供用户选择；
6．多种用户角色满足不同使用需求；
7．独立的发布子系统，保证数据安全。
根据定量预测的业务需求，将定量预测软件系统分为数据子系统、预测子系统和发布子系统三个部分，将定量预测工作过程中涉及到的三类业务作为独立的功能集合分别进行讨论。
数据子系统负责整个系统中的数据存储、转换等工作，为预测系统提供等待计算的数据，并为发布系统提供需要显示的数据。考虑到数据安全，将预测数据与发布数据进行了物理上的隔离。数据子系统包含对外的一套统一访问接口，将整个数据库封装在有限接口的边界内部，通过.Net数据访问组件作为中间层，提供给外界进行数据存取等操作的途径。
预测子系统承担了定量预测工作中的主要预测业务，通过将预测工作分为单元划分、变量处理、建模计算、结果表达等环节，把定量预测工作串连成一条完整的流程，是整个软件系统的核心部分。以数据子系统所提供的数据为基础，对数据进行访问和计算，经过各个预测步骤之后，得到通过数学模型计算出来的一系列预测结果，并以图和表的形式将其存储与数据库中。
发布子系统使用.Net技术建立发布平台，将定量预测的结果分类，并为不同的用户类型提供相应形式的发布结果展现。如单元级别、资源总量、资源量、资源分布图、矿产预测图、工作建议部署图等内容。
文章将矿产资源定量预测系统应用到黑龙江东部砂金矿产预测工作中，实现了该区域砂金资源分布、砂金资源量预测，并使用矿产预测图、资源分布图和工作部署图等对预测的结果进行了表达。从实际工作的应用角度证实了本系统在生产研究中具有可行性与实用性的结论。
定量预测软件系统的研究仍然有着大量的工作要做，如随着三维可视化技术的发展对引入可视化需求的逐渐增大、定量预测流程的优化、分布式系统结构的改进等方面。
Development and utilization of mineral resources have a relationship to the nationalstrategy and important economic significance. Therefore, the quantitative prediction ofmineral resources plays a very important role. With the development of the discipline, a lot ofresearch on the quantitative prediction were taken. With the rapid development of computerscience and technology, it is particularly necessary to help the work of prediction of mineralresources by using computer software to assist in processing a large number of calculations.Throughout the previous results of the previous studies, computer programs mostly weretreated as supporting tools in one of the sessions to help the prediction of mineral resources.However, there is a lot of work need to be done which could deliver the entire workflow tosoftware. So it will has a special significance to compose a software system with a set ofoperational processes by combine the quantitative prediction methods and processes withcomputer technology closely.
In this paper, with the methods of comprehensive information prediction in mineralresources, the main workflow of quantitative prediction was determined by the idea of“qualitative first and quantitative after”. That is: calculate the weights of every variable ofeach unit, and estimate the probability of mineralization, pick out the units that has a highprobability of mineralization. Based on this, use the mathematical methods to estimate theamount of resources. By this way, the situation that the unit with high amount of resources butsmall metallogenic probability can be avoid, and the accuracy can be effectively increased.Base on this process, using the knowledge of software engine and programming, an system of prediction including from data input to result of prediction will be built. Provide a viabel ideafor the integration of information technology and quantitative prediction.
The system has the following characteristics:
1．geological data as the input of the system, being the basis of the entire prediction;
2．“qualitative first, quantitative after” as the principle of the system;
3．a complete database to be built for storing the result of every calculations step;
4．recording the actions of user operations, and could be checkout if necessary;
5．provide a variety of mathematical models for users to choose;
6．meet different needs by creating different user types;
7．independent subsystem of publishment to ensure the security of data.
The system of quantitative prediction is divided into three subsystems: data subsystem,prediction subsystem and subsystem of result publishment, taking three different classes ofbusiness by three different feature sets.
Data subsystem is responsible for the data storage, conversion of the entire system,preparing the data for calculating by the system, and the data to be displayed by subsystem ofresult distribution. Taking into account the security of data, the data of prediction anddistribution are separated physically. the subsystem of data contains a set of uniform dataaccess interface which packaged the entire database within the boundaries limited and beaccessed through.Net data access components as an intermediate layer.
The subsystem of prediction takes the major business of prediction. By dividing the workof prediction into several steps, it can be the core of the entire system. Based on database, thesubsystem provides the accessing and calculations of data, and using the mathematical modelto calculates, the store the result in tables and images into database.
The subsystem of distribution is the platform which using.Net technology to distributethe result of predictions, and display for different users in different forms. It contains theinformations such as the level of units, the total amount of resources, the amount of resourceof each unit, etc..
And there is still a lot of work about the research of the quantitative prediction system ofmineral resource to do. With the development of three-dimensional visualization technology,it will be necessary to introduce into this kind of system, and the process optimization and the structure of distributed system also will be required.
文章结合了综合信息矿产资源预测的方法，以“先定性，后定量”的思路确定了定量预测系统的主要工作流程。具体为先对单元，以特定方法如特征分析方法进行成矿概率的估计，挑选出成矿概率较高的单元；在这个基础之上利用某种数学方法，展开对资源量的估算工作。避免出现成矿概率小，而资源量却高的与事实出入较大的情况出现，从而有效提高预测的准确性，避免浪费资源开发中不必要的人力和物力。本文以此流程为标准，结合计算机科学中的软件工程知识和编程技术，建立了以数据为基础，定量预测为中心，包含从数据输入到预测结果输出发布的一套矿产资源定量预测软件系统，为定量预测的信息化工作提供了一个可行的思路。
定量预测系统具有如下特点：
1．以地质数据作为系统的输入，是整个预测工作的根据；
2．“先定性，后定量”作为预测流程的原则；
3．建立完整的数据库，存储计算中间结果和最终结果；
4．记录用户操作，随时查看与更改；
5．提供多种数学模型供用户选择；
6．多种用户角色满足不同使用需求；
7．独立的发布子系统，保证数据安全。
根据定量预测的业务需求，将定量预测软件系统分为数据子系统、预测子系统和发布子系统三个部分，将定量预测工作过程中涉及到的三类业务作为独立的功能集合分别进行讨论。
数据子系统负责整个系统中的数据存储、转换等工作，为预测系统提供等待计算的数据，并为发布系统提供需要显示的数据。考虑到数据安全，将预测数据与发布数据进行了物理上的隔离。数据子系统包含对外的一套统一访问接口，将整个数据库封装在有限接口的边界内部，通过.Net数据访问组件作为中间层，提供给外界进行数据存取等操作的途径。
预测子系统承担了定量预测工作中的主要预测业务，通过将预测工作分为单元划分、变量处理、建模计算、结果表达等环节，把定量预测工作串连成一条完整的流程，是整个软件系统的核心部分。以数据子系统所提供的数据为基础，对数据进行访问和计算，经过各个预测步骤之后，得到通过数学模型计算出来的一系列预测结果，并以图和表的形式将其存储与数据库中。
发布子系统使用.Net技术建立发布平台，将定量预测的结果分类，并为不同的用户类型提供相应形式的发布结果展现。如单元级别、资源总量、资源量、资源分布图、矿产预测图、工作建议部署图等内容。
文章将矿产资源定量预测系统应用到黑龙江东部砂金矿产预测工作中，实现了该区域砂金资源分布、砂金资源量预测，并使用矿产预测图、资源分布图和工作部署图等对预测的结果进行了表达。从实际工作的应用角度证实了本系统在生产研究中具有可行性与实用性的结论。
定量预测软件系统的研究仍然有着大量的工作要做，如随着三维可视化技术的发展对引入可视化需求的逐渐增大、定量预测流程的优化、分布式系统结构的改进等方面。
Development and utilization of mineral resources have a relationship to the nationalstrategy and important economic significance. Therefore, the quantitative prediction ofmineral resources plays a very important role. With the development of the discipline, a lot ofresearch on the quantitative prediction were taken. With the rapid development of computerscience and technology, it is particularly necessary to help the work of prediction of mineralresources by using computer software to assist in processing a large number of calculations.Throughout the previous results of the previous studies, computer programs mostly weretreated as supporting tools in one of the sessions to help the prediction of mineral resources.However, there is a lot of work need to be done which could deliver the entire workflow tosoftware. So it will has a special significance to compose a software system with a set ofoperational processes by combine the quantitative prediction methods and processes withcomputer technology closely.
In this paper, with the methods of comprehensive information prediction in mineralresources, the main workflow of quantitative prediction was determined by the idea of“qualitative first and quantitative after”. That is: calculate the weights of every variable ofeach unit, and estimate the probability of mineralization, pick out the units that has a highprobability of mineralization. Based on this, use the mathematical methods to estimate theamount of resources. By this way, the situation that the unit with high amount of resources butsmall metallogenic probability can be avoid, and the accuracy can be effectively increased.Base on this process, using the knowledge of software engine and programming, an system of prediction including from data input to result of prediction will be built. Provide a viabel ideafor the integration of information technology and quantitative prediction.
The system has the following characteristics:
1．geological data as the input of the system, being the basis of the entire prediction;
2．“qualitative first, quantitative after” as the principle of the system;
3．a complete database to be built for storing the result of every calculations step;
4．recording the actions of user operations, and could be checkout if necessary;
5．provide a variety of mathematical models for users to choose;
6．meet different needs by creating different user types;
7．independent subsystem of publishment to ensure the security of data.
The system of quantitative prediction is divided into three subsystems: data subsystem,prediction subsystem and subsystem of result publishment, taking three different classes ofbusiness by three different feature sets.
Data subsystem is responsible for the data storage, conversion of the entire system,preparing the data for calculating by the system, and the data to be displayed by subsystem ofresult distribution. Taking into account the security of data, the data of prediction anddistribution are separated physically. the subsystem of data contains a set of uniform dataaccess interface which packaged the entire database within the boundaries limited and beaccessed through.Net data access components as an intermediate layer.
The subsystem of prediction takes the major business of prediction. By dividing the workof prediction into several steps, it can be the core of the entire system. Based on database, thesubsystem provides the accessing and calculations of data, and using the mathematical modelto calculates, the store the result in tables and images into database.
The subsystem of distribution is the platform which using.Net technology to distributethe result of predictions, and display for different users in different forms. It contains theinformations such as the level of units, the total amount of resources, the amount of resourceof each unit, etc..
And there is still a lot of work about the research of the quantitative prediction system ofmineral resource to do. With the development of three-dimensional visualization technology,it will be necessary to introduce into this kind of system, and the process optimization and the structure of distributed system also will be required.
引文
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