基于地质统计学的煤质预测系统研究与实现

对煤炭资源的分布、储量、品位进行预测,是煤炭地质研究工作的热点,其中,探究煤质空间分布并提高预测精度显得非常重要。空间插值是煤质预测的基础和关键,插值模型是否科学、合理直接影响预测精度的高低。然而,传统插值方法的估计误差较大或存在系统偏差,地质统计学方法也因模型参数拟合的自动化程度不高而使其在商业软件中的简便性和通用性有所下降。因此,实现地质统计学方法模型参数拟合的自动化,将煤质空间分布及走势以图形化方式展示,具有重要的现实意义和应用价值。 本文首先介绍地质统计学的研究内容及其在储量估算问题中相对于传统估算方法和经典概率统计方法的优越性,总结地质统计学方法的特点和适用条件。详细阐述区域化变量、半变差函数、估计方差等地质统计学基础理论;深入分析普通克里金估值模式及其优越性——无偏性和最优性。 继而,对比半变差函数及相对半变差函数的计算方法,归纳了影响变差函数值准确程度的因素,如区域化变量的选择、特异值的有效处理、数据量的确定等;比较加权线性规划方法与常规的变差函数拟合方法的应用效果,并利用加权线性规划方法拟合克里金球状模型,实现球状模型参数拟合的自动化,并通过交叉验证法和综合指标法对模型的最优性进行检验。 随后,介绍Java 3D绘图原理及程序开发流程,通过将Java 3D Applet程序嵌入网页,利用Servlet实现了Java 3D Applet访问数据库;采用数字签名和截屏实现Java 3D绘制图形的保存,进而实现地质图件的打印。 最后,本系统采用J2EE编程框架,并利用Oracle 9i建立矿井地质、煤质数据库。同时,通过Java 3D场景图结构对地质图件进行建模,描述了基于规则网格等值线的绘制过程,设计并实现煤质预测系统,从而验证本文研究成果的可行性与有效性。