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基于Inverted-B+树的海量三维地质块体模型高效索引方法
被引量:
1
1
作者
陈根深
刘刚
+3 位作者
董洋
范文遥
易强
姜子鑫
《计算机科学》
北大核心
2025年第8期146-153,共8页
三维地质块体模型中大量的零值或空值使得基于B+树的属性索引结构频繁分裂和调整,导致索引维护成本高;同时,B+树的单向链表结构加剧了大规模块体模型中数据顺序遍历和范围查询效率低下的问题。为此,提出了一种基于Inverted-B+树(IBT)的...
三维地质块体模型中大量的零值或空值使得基于B+树的属性索引结构频繁分裂和调整,导致索引维护成本高;同时,B+树的单向链表结构加剧了大规模块体模型中数据顺序遍历和范围查询效率低下的问题。为此,提出了一种基于Inverted-B+树(IBT)的索引方法。该方法通过构建IBT索引结构,在将重复键插入叶子节点时,为每个重复键创建倒排节点,从而有效减少了数据处理中的结构调整。通过在内部节点存储中间索引值来加速查询过程,并在叶子节点和倒排节点之间建立双向链表,实现了从任意叶子节点按顺序访问整个数据集从而进行高效的范围查询。利用三维地质结构模型经过体元剖分、插值和降维处理所得到的6个块体模型进行测试,结果表明:与传统B+树相比,IBT方法在索引构建时间、空间占用和查询性能方面均有显著提升,特别是在处理大规模数据集中,其索引构建效率提升了71%,空间占用减少了83%,查询效率得到了显著提升。
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关键词
Inverted-B+树
规则块体
三维地质模型
空间数据管理
空间索引
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职称材料
基于多传感器信息融合的城市边坡监测数据异常事件检测
被引量:
11
2
作者
刘刚
叶立新
+2 位作者
陈麒玉
陈根深
范文遥
《地质科技通报》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第2期13-25,共13页
为预防和管控城市突发地质灾害造成的人民生命和财产损失,国家针对城市地质灾害易发地区部署了大量的各类传感器,用来感知和监测城市边坡等地质体的变化情况,以支持对地质灾害的预警。从边坡监测数据特点和时序数据分析技术出发,针对监...
为预防和管控城市突发地质灾害造成的人民生命和财产损失,国家针对城市地质灾害易发地区部署了大量的各类传感器,用来感知和监测城市边坡等地质体的变化情况,以支持对地质灾害的预警。从边坡监测数据特点和时序数据分析技术出发,针对监测数据噪声混杂、模式分析困难、预警阈值的不确定性等问题,给出了一种基于多传感器信息融合的边坡监测数据异常事件检测方法。主要工作包括:①边坡监测数据变化模式可以归结为周期项、趋势项以及噪声项的叠加,实践中在预处理基础上对边坡监测数据进行周期为24 h的重采样,同时趋势项可以近似看作是经典的牛顿运动,以此构建形变运动模型,为卡尔曼滤波的状态转移提供理论支持;②采用集中式衰减记忆卡尔曼滤波,引入衰减记忆因子,对多传感器边坡监测数据进行特征级融合,降低了噪声的影响,提高了边坡监测数据的可靠性;③引入惩罚系数,应用改进的动态时间弯曲算法对于周期序列数据进行相似性度量。在此基础上基于K-means聚类和局部异常因子分析对边坡监测数据进行异常检测,并基于3σ准则确定预警阈值。该方法能将正常模式和异常模式的时序数据进行区分,有效检测出边坡监测数据的异常,为灾害预防提供支持。最后以深圳市典型边坡监测数据为例验证了此方法的可行性。
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关键词
时序数据
多传感器信息融合
卡尔曼滤波
动态时间弯曲
边坡监测数据异常事件检测
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职称材料
基于GOCAD软件的三维地质建模可视化过程
被引量:
27
3
作者
范文遥
曹梦雪
路来君
《科学技术与工程》
北大核心
2020年第24期9771-9778,共8页
为了研究与观察鄂尔多斯盆地某一铀矿储集区,采用GOCAD软件对研究区域进行地质三维建模模拟与可视化操作过程。结果表明:该软件包含了丰富的建模参数以及研究人员的客观需求,功能齐全,模块较多,操作较为容易,可以对油气成藏、深地成矿...
为了研究与观察鄂尔多斯盆地某一铀矿储集区,采用GOCAD软件对研究区域进行地质三维建模模拟与可视化操作过程。结果表明:该软件包含了丰富的建模参数以及研究人员的客观需求,功能齐全,模块较多,操作较为容易,可以对油气成藏、深地成矿带、大地构造等复杂地质现象进行模拟演示,为圈定矿体靶区、地表以下矿体的展布规律、地层标识界面及其厚度等奠定了良好的基础。
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关键词
地质三维建模
可视化
GOCAD
铀矿
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职称材料
题名
基于Inverted-B+树的海量三维地质块体模型高效索引方法
被引量:
1
1
作者
陈根深
刘刚
董洋
范文遥
易强
姜子鑫
机构
中国地质大学(武汉)计算机学院
智能地学信息处理湖北省重点实验室
武汉地大坤迪科技有限公司
贵州省战略矿产智慧勘查重点实验室
自然资源部城市国土资源监测与仿真重点实验室
出处
《计算机科学》
北大核心
2025年第8期146-153,共8页
基金
国家自然科学基金(42372345)
自然资源部城市国土资源监测与仿真重点实验室开放基金(KF-2023-08-25)
贵州磷、锰、铝优势资源成矿规律与快速高效智慧化勘查技术研究及示范项目(黔科合战略找矿[2022]ZD003,[2022]ZD004)。
文摘
三维地质块体模型中大量的零值或空值使得基于B+树的属性索引结构频繁分裂和调整,导致索引维护成本高;同时,B+树的单向链表结构加剧了大规模块体模型中数据顺序遍历和范围查询效率低下的问题。为此,提出了一种基于Inverted-B+树(IBT)的索引方法。该方法通过构建IBT索引结构,在将重复键插入叶子节点时,为每个重复键创建倒排节点,从而有效减少了数据处理中的结构调整。通过在内部节点存储中间索引值来加速查询过程,并在叶子节点和倒排节点之间建立双向链表,实现了从任意叶子节点按顺序访问整个数据集从而进行高效的范围查询。利用三维地质结构模型经过体元剖分、插值和降维处理所得到的6个块体模型进行测试,结果表明:与传统B+树相比,IBT方法在索引构建时间、空间占用和查询性能方面均有显著提升,特别是在处理大规模数据集中,其索引构建效率提升了71%,空间占用减少了83%,查询效率得到了显著提升。
关键词
Inverted-B+树
规则块体
三维地质模型
空间数据管理
空间索引
Keywords
Inverted-B+tree
Regular blocks
3D geological models
Spatial data management
Spatial index
分类号
TP391 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
基于多传感器信息融合的城市边坡监测数据异常事件检测
被引量:
11
2
作者
刘刚
叶立新
陈麒玉
陈根深
范文遥
机构
中国地质大学(武汉)计算机学院
中国地质大学(武汉)智能地学信息处理湖北省重点实验室
中国地质大学(武汉)生物地质与环境地质国家重点实验室
出处
《地质科技通报》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第2期13-25,共13页
基金
国家自然科学基金项目(U1711267)
“地学长江计划”核心项目(CUGCJ1810)
+1 种基金
湖北省创新群体项目(2019CFA023)
生物地质与环境地质国家重点实验室自主研究课题资助项目(2021)。
文摘
为预防和管控城市突发地质灾害造成的人民生命和财产损失,国家针对城市地质灾害易发地区部署了大量的各类传感器,用来感知和监测城市边坡等地质体的变化情况,以支持对地质灾害的预警。从边坡监测数据特点和时序数据分析技术出发,针对监测数据噪声混杂、模式分析困难、预警阈值的不确定性等问题,给出了一种基于多传感器信息融合的边坡监测数据异常事件检测方法。主要工作包括:①边坡监测数据变化模式可以归结为周期项、趋势项以及噪声项的叠加,实践中在预处理基础上对边坡监测数据进行周期为24 h的重采样,同时趋势项可以近似看作是经典的牛顿运动,以此构建形变运动模型,为卡尔曼滤波的状态转移提供理论支持;②采用集中式衰减记忆卡尔曼滤波,引入衰减记忆因子,对多传感器边坡监测数据进行特征级融合,降低了噪声的影响,提高了边坡监测数据的可靠性;③引入惩罚系数,应用改进的动态时间弯曲算法对于周期序列数据进行相似性度量。在此基础上基于K-means聚类和局部异常因子分析对边坡监测数据进行异常检测,并基于3σ准则确定预警阈值。该方法能将正常模式和异常模式的时序数据进行区分,有效检测出边坡监测数据的异常,为灾害预防提供支持。最后以深圳市典型边坡监测数据为例验证了此方法的可行性。
关键词
时序数据
多传感器信息融合
卡尔曼滤波
动态时间弯曲
边坡监测数据异常事件检测
Keywords
time series data
multisensor information fusion
Kalman filter
dynamic time warping
abnormal event detection of slope monitoring data
分类号
X830.3 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
基于GOCAD软件的三维地质建模可视化过程
被引量:
27
3
作者
范文遥
曹梦雪
路来君
机构
吉林大学地球科学学院
成都理工大学数学地质四川省重点实验室
出处
《科学技术与工程》
北大核心
2020年第24期9771-9778,共8页
基金
国家自然科学基金青年科学基金(41802245)。
文摘
为了研究与观察鄂尔多斯盆地某一铀矿储集区,采用GOCAD软件对研究区域进行地质三维建模模拟与可视化操作过程。结果表明:该软件包含了丰富的建模参数以及研究人员的客观需求,功能齐全,模块较多,操作较为容易,可以对油气成藏、深地成矿带、大地构造等复杂地质现象进行模拟演示,为圈定矿体靶区、地表以下矿体的展布规律、地层标识界面及其厚度等奠定了良好的基础。
关键词
地质三维建模
可视化
GOCAD
铀矿
Keywords
three-dimensional geological modeling
visualization
GOCAD
uranium
分类号
P628.3 [天文地球—地质矿产勘探]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于Inverted-B+树的海量三维地质块体模型高效索引方法
陈根深
刘刚
董洋
范文遥
易强
姜子鑫
《计算机科学》
北大核心
2025
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于多传感器信息融合的城市边坡监测数据异常事件检测
刘刚
叶立新
陈麒玉
陈根深
范文遥
《地质科技通报》
CAS
CSCD
北大核心
2022
11
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职称材料
3
基于GOCAD软件的三维地质建模可视化过程
范文遥
曹梦雪
路来君
《科学技术与工程》
北大核心
2020
27
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职称材料
已选择
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参考文献
引证文献
统计分析
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