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地质资料不仅是地质工作的重要成果,科学界的宝贵财富,更是国家的重要信息资源。传统的地质资料管理方法工作效率较低、资料保存分散、综合研究不够、信息化程度低,不利于资料的交流和共享,不能满足当前地质工作和社会公共服务的需要,不能发挥地质资料的巨大潜在价值。本文的研究目的是建立一个能够被地学领域各个专业广泛接受和使用的地质资料信息管理和科学研究服务平台,以满足专家们对地质资料现代化管理和研究的需求。 本文的研究内容主要是:1)分析地质资料的数据结构和特点,对地质数据的采集进行标准化和规范化设计;2)设计具有通用性和实用性的地质数据模型,满足地质科学不同专业的应用需求;3)在此基础上,设计并实现系统的后台数据库,为数据的信息化存储和管理提供支持;4)研究和实现“地质资料信息化综合管理平台”,对地质资料进行数字化管理,并提供多项研究工具;5)以牙形石为例,研究并初步实现平台的化石自动鉴定功能。 本文通过收集、整理大量地质资料,分析、总结地质资料的数据来源、数据类型和数据特点,对地质资料数据进行分解、抽象,设计了以采样点为核心的综合性地质数据模型,对不同专业、不同来源、不同结构和不同格式的离散数据进行整合。该模型将古生物学、地层学、矿物学、岩石学和地球化学等不同类型的地质信息按照统一的格式进行组织,不仅使地学知识得以更加完整和系统地呈现,而且实现了地质数据的规范化和标准化,为“地质资料信息化综合管理平台”的实现提供了数据支持,也为下一步建立地学领域各专业通用的地质数据模型奠定了坚实的基础。 在深入理解地质数据结构的基础上,本文从地质工作业务流程入手,根据野外地质调查和样品处理的工作经验,深入分析用户的功能需求,设计并实现了“地质资料信息化综合管理平台”。除了地质数据管理功能,本文创新性地设计了化石自动鉴定、地质信息检索、用户交流、数值分析和数据图表等科研辅助功能,使软件成为一个真正意义上的综合性管理科研平台。实验证明,平台的使用实现了地质资料的数字化、规范化和现代化管理,相比于传统的地质资料管理方式,能够更好地发挥地质资料的研究价值,对地质科研工作的进一步细化和深化具有重大意义,为地质资料信息化建设提供了新的思路和参考。 本文通过分析牙形石数字图像的特点,总结了牙形石图像的采集条件和方法,首次提出了一种基于形状的牙形石自动识别方法。算法首先对原始图像进行灰度变换、牙形石检测和降噪预处理,然后进行图像分割,提取牙形石的外部轮廓、中心骨架和特征参数,通过定量分析自动识别牙形石种类为单锥型、复合型、B类单锥、台型、梳状台型、三突状台型、多角状台型或D类复合。实验证明该方法对任意类型的牙形石输入图像可行且有效,自动识别准确率达到89.7%,为牙形石自动鉴定的深入研究奠定了坚实的基础,为其他门类化石的自动鉴定研究提供了借鉴和参考。