基于Xplorpac三维地质建模方法及问题

三维地质建模是实现岩土勘察bim动态设计的关键,如何快速、高效地建立能直接应用于指导设计施工的三维地质模型,是工程实践应用中的难点之一.以厦门第二东通道工程地质勘察项目为例,依据野外实测的地形测量数据及钻孔、物探等地质数据,利用civil3d强大的曲面功能,首先建立地形曲面和地层曲面单元;其次,利用civil3d中\"由曲面提取实体\"等工具,自地表而下逐层建立三维地质体,并整合生成最终的三维地质模型.此外,通过二次开发建立基于civil3d三维地质模型任意剖切补充模块,实现了地质模型的任意剖切及栅格图生成;同时,通过部件编辑器功能,针对沉管基槽进行开挖设计.工程应用结果表明,该建模方法便捷、直观且高效,所形成的模型能直接应用于指导工程设计和施工.

三维地质建模是实现岩土勘察bim动态设计的关键,如何快速、高效地建立能直接应用于指导设计施工的三维地质模型,是工程实践应用中的难点之一。以厦门第二东通道工程地质勘察项目为例,依据野外实测的地形测量数据及钻孔、物探等地质数据,利用civil3d强大的曲面功能,首先建立地形曲面和地层曲面单元；其次,利用civil3d中\"由曲面提取实体\"等工具,自地表而下逐层建立三维地质体,并整合生成最终的三维地质模型。此外,通过二次开发建立基于civil3d三维地质模型任意剖切补充模块,实现了地质模型的任意剖切及栅格图生成；同时,通过部件编辑器功能,针对沉管基槽进行开挖设计。工程应用结果表明,该建模方法便捷、直观且高效,所形成的模型能直接应用于指导工程设计和施工。

当今矿业领域开始不断向着数字化、可视化的方向发展,“数字矿山”已成为矿山采矿行业未来发展的主要趋势.该文在基于某地区金矿的勘查数据,介绍了surpac三维数学建模软件的主要功能,模块和在地学领域中的应用,并综合论证该软件未来的发展优势和前景.

随着计算机技术的迅猛发展和各种应用软件的开发，三维可视化技术也不断地应用到地学领域中。基于应用软件建立的矿体模型可以直观形象的展现矿床内部结构和外部形态空间变化，实现矿山生产的动态管理和资源的合理利用，降低矿产勘查和开采的成本，提高企业的经济效益。因此文章就surpac软件在三维地质建模中的应用进行略述。

三维地质建模具有直观、形象、便捷等优点,在地质、矿产、地下施工等领域有着突出贡献.comsolmultiphysics作为多物理场耦合模拟仿真软件,具备-定的三维建模能力.通过充分挖掘该软件自身潜力,结合kriging插值方法,尝试建立了山西某井田的三维地质模型.研究结果显示,基于comsolmultiphysics的三维地质建模方法可实现地质体模型的缩放、旋转和平移等操作,生成地质剖切面图、透视图,展示地质体内部的各个细节.实例证明了comsolmultiphysics软件的三维地质建模能力及其在地质解译、矿产评估和多物理场求解等方面的应用价值.

鉴于剖面是水文地质中常见的、有价值的数据形式,提出了基于水文剖面的三维地质建模方法,即\"剖面信息提取\

提出了一种基于工程柱体的三维地质建模方法。该方法结合钻孔数据特点和地层分布规律,根据钻孔平面位置将勘探区域划分为若干工程柱体,对每个柱体侧面进行矿段对比连接,得到柱体线框图,再逐柱、逐层、逐面构建三角网,最后构建出整个地质体的三角网,建立三维地层模型,能够解决包括尖灭、分叉和断层等在内的复杂地层构造推理和自动建模,便于按储量级别进行储量估算。该方法对基于工程柱体的三维地质建模具有一定的参考价值和指导意义。

由于深部地质结构的复杂性、地质信息的不确定性,使得三维地质模型一直存在可信度问题。通过多元数据的综合分析、对比、相互约束,能够较为准确的控制深部地质结构与隐伏地质体,进而提升地质模型可信度。该方法在铜陵矿集区建模工作中取得较好效果。

随着浅地表矿床发现的难度增大,资源勘查深度增加,三维建模技术在深部找矿中作用更加突出。三维地质模型的精确程度直接决定了对地质背景及成矿条件的认知程度,为此提出了一套基于航磁资料处理与三维可视化相结合的三维地质建模技术。对研究区选取适当剖面进行二维反演,获得各剖面地质模型。通过剖面相连法构建各地质单元的三维地质模型后,引入起伏地形三维块体磁场正演技术,对构建的三维初始模型正演计算,从而获取全区三维地质模型及各地质单元的航磁异常理论响应。与实测结果对比分析后,合理添加地质约束条件,重新修正模型,使得构建的模型最大程度接近实际情况,这样模型既能很好地反映地质信息,又能满足观测场与理论场的拟合误差最小,最大限度发挥地质学家的经验和对区域地质的理解。利用主块体和次级块体思想对地质体进行剖分建模,在保证模型精度的同时,减少总的模型块体个数,大幅提高模型正演运算速度,有效解决三维反演建模方法在建模过程中对模型复杂度和规模的限制,可方便构建形态复杂、不同规模的三维地质模型。并将该方法应用于湖北大冶铁矿区,构建大冶铁矿研究区三维地质模型,验证了该方法的可行性及合理性。

将三维地质建模技术用于地质分析,提出一种基于tin的建模方法。采用带断层约束的三角剖分算法,实现海量数据delaunay三角剖分,建立地质层面模型,以地层和断层为约束,根据层序地层学原理,按层序网格表征方式细分地层,建立层序模型,并在结构模型的基础上,使用距离加权反比法估算网格结点的属性,建立地质体属性模型。

根据本矿山现有的地质勘探资料,通过三维矿业软件3dmine建立相关图形文件和地质数据库,从而创建矿山的地形dtm表面、矿体和块体模型等实体模型。利用地质统计分析和块体估值等实现真实直观的三维可视效果、方便日后生产计划的编制等,显著提高矿山的经济效益。

三维地质建模与可视化是数字矿山的一项关键技术,对矿山生产、地学分析和资源评估具有重要的意义。以钻孔信息和地质剖面图为基础数据,提出了基于剖面的三维地质建模流程,建立了地质体的面模型及其相应的地质块段体模型,最终实现了“剖面-tin-块段”(section-tin-block)面体混合构模和科学计算可视化。对建模涉及的关键算法进行了研究:提出“切开-缝合”法解决了形状和顶点数目差异较大的相邻剖面轮廓线重构三维形体问题;研究了含岛屿多边形的三角剖分算法,解决了含有夹石或孔洞的复杂地质体构模问题。

根据本矿山现有的地质勘探资料,通过三维矿业软件3dmine建立相关图形文件和地质数据库,从而创建矿山的地形dtm表面、矿体和块体模型等实体模型。利用地质统计分析和块体估值等实现真实直观的三维可视效果、方便日后生产计划的编制等,显著提高矿山的经济效益。

随着浅地表矿床发现的难度增大，资源勘查深度增加，三维建模技术在深部找矿中作用更加突出。三维地质模型的精确程度直接决定了对地质背景及成矿条件的认知程度，为此提出了一套基于航磁资料处理与三维可视化相结合的三维地质建模技术。对研究区选取适当剖面进行二维反演，获得各剖面地质模型。通过剖面相连法构建各地质单元的三维地质模型后．引入起伏地形三维块体磁场正演技术。对构建的三维初始模型正演计算，从而获取全区三维地质模型及各地质单元的航磁异常理论响应。与实测结果对比分析后，合理添加地质约束条件，重新修正模型，使得构建的模型最大程度接近实际情况．这样模型既能很好地反映地质信息，又能满足观测场与理论场的拟合误差最小，最大限度发挥地质学家的经验和对区域地质的理解。利用主块体和次级块体思想对地质体进行剖分建模．在保证模型精度的同时，减少总的模型块体个数，大幅提高模型正演运算速度，有效解决三维反演建模方法在建模过程中对模型复杂度和规模的限制，可方便构建形态复杂、不同规模的三维地质模型。并将该方法应用于湖北大冶铁矿区，构建大冶铁矿研究区三维地质模型．验证了该方法的可行性及合理性。

随着数字化的快速发展,三维建模技术已经得到了广泛的应用。为了探索三维建模技术在区域地质调查中的应用方法,本研究阐述了面向区域地质调查的三维地质建模工作方案与方法。选择重庆市潼南区为研究区域,使用区域调查中的地形数据、遥感影像数据、钻孔数据、剖面数据等各种资料,在三维地质建模系统(geobim)平台中进行三维地质建模,主要包括多源数据收集和预处理、空间数据库建库、地表三维模型的建立与地下三维模型的建立等。针对geobim建模过程中出现的各基岩面拟合、围合面异常等问题,提出了相应的解决方法。建立的三维模型具有较强的可视化与分析功能,并进一步延伸地质信息服务功能。

主要根据厦门城市发展的战略需求，针对厦门市社会经济在可持续发展过程中所遇到的资源、环境与安全等问题，在充分搜集与整合并数字化厦门已有地质勘察、调查等资料及成果的基础上，综合运用地质学、地球物理化学、钻探方法和计算机信息技术等手段，全面调查城市地质灾害点与地质地层环境，建立厦门三维可视化城市地质信息管理服务系统，实现全市地质数据的一体化多层次管理和三维可视化，为城市重要重点项目的规划、选线选址、勘察设计及施工建设与运营管理提供最基础的地质信息化资源与决策平台。

当前地下空间大比例尺建模难度较大,少有案例提及.主要难点在于严格按照原始地层开展大比例尺建模,会出现大量的透镜体和螺旋体,给建模工作带来较大难度.6号线地面沉降易发区的试验段研究,共涉及7个站点和6个区间的模型.通过收集整理多方位资料,以横向1：500,纵向1：200比例尺进行大比例建模.选用钻孔537个,剖面299条,格子252个,建模面积为0.6km^2.按照规范对筛选出的钻孔归纳岩性、统一命名,将岩层分为7大类,40层.应用交互拼接建模的方法,将模型分为地质体、地表建筑物两个部分,加入dem、卫星贴图耦合显示.同时,地层的属性数据也在建模过程中加入到地层属性表中.本次工作解决了透镜体和螺旋体的建模难点,提高了建模精度.

随着三维可视化技术的发展，三维仿真中地质建模技术越来越受到重视，本文阐述了catia软件在水利工程建立地质模型的应用过程，详细介绍了此软件在建立地质模型时的操作步骤、流程、相关命令功能和技巧。主要通过visualbasic语言编程和catia软件的逆向工程模块，首先利用visualbasic语言编程提取地形图信息，将点云数据信息导入catia，使用dse、qsr、partdesign等工作台建立工程区的三维地质模型。发现catia软件能够快速、简捷地建立地质模型，而且直观、真实地反映出地形、地貌特征。因此将这种成熟的地质建模技术引入水电行业是可行的，并将具有广阔的前景。

矿山三维地质建模是实现\"数字矿山\"的关键技术,是实现现代化矿山的技术保障。对基于3dmine的矿山三维地质建模研究进行了综述,主要对3dmine软件的性能与发展、建模方法、三维可视化与\"数字矿山\"建设、矿山灾害预警与采动影响等方面进行了分析。在充分分析现有研究的基础上提出了目前研究方面存在的不足与今后研究的重点。

针对围斜内倾的\"漏斗\"状火山口三维地质建模问题,提出了基于地质剖面进行火山口三维地质建模的方法。首先对火山口地表地质界线和剖面数据进行匹配提取三维地质界线,然后根据三维地质界线\"平缓\"或\"陡峭\"等特点提出不同的地质界面建模方案。具体以福建镇前幅石门火山口为例,用常规方法建立的角砾流纹岩界面存在\"尖点\"现象,且不经过原始的地质界线。采用biharmonic样条模拟得到的地质界面光滑且贴合效果较好,但发现其对平缓的角砾流纹岩界面建模有效,对于陡峭的火山角砾岩界面建模会出现形态突变的情况,为此提出将陡峭的三维地质界线数据按照空间三角网的形式组织,采用基于空间三角网的改进clough-tocher算法进行空间建模。最后,地质界面加上地形和底面约束封闭成火山口地质体模型。

在土木工程领域,civil3d是一款优秀的勘察、设计软件,其对autocad有着良好的继承性,并在此基础上强化了数据采集、整理及面向专业土建对象(如基坑、道路、航道等)的处理功能,而三维地质模型一直是该类土建对象与地基之间的纽带,如何描述好地质模型,对设计人员合理的解决工程问题是很有帮助的。因此三维地质模型的创建,是以civil3d为主导的整个勘察、设计流程的关键。以连云港港30万t级航道二期工程为依托,通过地质数据采集、钻孔生成、地质曲面生成及结合地质出图算量等步骤,具体介绍了在civil3d中geotechnicalmodule插件的运用方法,为工程设计、勘察阶段三维地质建模提供参考~([1])。

本文提出了分块区域三维地质建模的组件开发的具体开发流程,探索了dem数据处理方法,从而实现了从二维数据到三维地质建模.在此基础上,尝试了基于虚拟钻孔的区域地形图建模,以及带状地形图建模的方法模型,最终通过三维建模的组件开发得到了地质体整体三维地质模型,得到了地质体整体可视化效果图.