基于熵权的多元三维地质建模数据误差分析模型研究

本项目拟以钻孔、剖面图和平面地质图等三维地质建模数据误差为研究对象，采用熵权法和经典误差分析方法，开展基于熵权的地质建模数据多元误差综合分析的理论模型研究，解决交叉数据和"外推"数据多元误差综合分析问题，揭示多元误差对构建三维地质模型的影响规律。其中，将着重研究地质属性(如岩性)概率分布与地质数据点位误差分布之间的耦合关系，以及交叉数据多元误差的熵权矩阵的构建。本研究将突破经典误差理论在多元误差综合分析上的瓶颈，为三维地质建模数据质量测度、模型精度评估、以及误差修正提供理论模型和技术方法，为完善复杂地质条件下三维地质模拟的方法提供实践依据。

历经20多年的发展，三维地质建模技术已经成为地质调查、矿产资源评估、油气藏评价等领域的重要方法和支撑技术。然而，建模数据的误差存在不仅影响了三维地质模型建模的成败和精度，还关系到地质空间数据的分析及其应用效果。为了减少误差对模型影响，通常采用多种数据如钻孔、剖面和平面地质图作为建模的数据基础。与此同时，这也在建模过程中引入多元误差。现有方法以全局数据服从单一误差分布为假设前提开展研究，这就掩盖了存在于建模数据源中的多元误差对建模过程和模型精度的影响。. 本项目以钻孔、剖面图和平面地质图等三维地质建模数据误差为研究对象，采用熵权法和经典误差分析方法，开展基于熵权的地质建模数据多元误差综合分析的理论模型研究。从探讨地质面形态与地质属性空间分布之间的耦合关系入手，本研究首先建立了构建地质属性概率分布与空间位置误差的转换模式。在单一分布特征的误差分析模型的基础上，厘定了多元误差集成中制约熵权的关键性影响指标，构建了地质属性概率的熵权判断矩阵，从而实现了交叉数据多元误差熵权综合分析模型。提出了基于地质属性概率方法的误差可视化表达方法，利用扰动法探讨了不同误差对误差分析模型的调控作用。通过对比基于Monte Carlo模拟方法的结果，验证了方法的可行性。. 依托多点统计学方法，提出了多模型的矢量约束数据“外推”误差分析方法。该方法首先确定矢量约束数据影响的空间范围及误差传播方式，即从已知数据中提取数据分布特征和模式作为模拟的训练图像；在建立的矢量约束数据外推三维区域内，利用基于交叉系数的多尺度模拟方法，实现若干矢量约束数据“外推”模型的误差分析。.本研究提出了建模数据多元误差分析的综合分析模型，突破了经典误差理论在多元误差综合分析上的瓶颈，为三维地质建模数据质量测度、模型精度评估、以及误差修正提供理论模型和技术方法，为完善复杂地质条件下三维地质模拟的方法提供实践依据。