曲面插值的剖面三维块状地质建模

本文以1:5万溶溪幅地形地质图为底图,绘制了一系列图切剖面,并基于图切剖面以surpac软件为平台构建了研究区三维地质模型,包括地形实体模型、断层实体模型及地层实体模型。较好地完成了沉积地层的建模,提高了可视化程度,并为下一阶段的成矿预测工作提供参考。

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。

针对当前石油开采中前期地质分析的重要性,对地质分析中的三维地质建模技术进行详细的分析,包括在油藏描述、地质建模、信息交流、储量计算等方面的应用,从而为三维地质建模技术的深入推广提供参考。

传统地质图件是以二维形式表达的,人们只能通过想象力构建深部地质模型。受地质知识水平差异、地质复杂程度的影响,读者难以在脑海中构建准确的地质模型。每个人脑海中的模型差异较大,教师要准确、完整地向学生表述自己脑海中的地质模型较为困难。三维地质模型具有强大的三维可视化功能,能够确切表达地质体的三维空间展布及各地质体之间的接触关系。三维地质模型在地质教学中的广泛运用不仅可以加强学生对知识点的理解程度,还可以提高学生对课堂的兴趣,提高教学质量。将三维地质建模技术引入区域地质调查实习中,可以增强学生的动手能力,让学生在校期间内就掌握最先进的三维建模技术,为将来从事地质工作打下良好基础。

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。

不规则三角网(tin),广义三棱柱(gtp)和四面体(ten)是广泛应用于钻井三维地质建模的数据模型。本文重点研究tin-gtp-ten混合建模方法,通过引入vtk作为可视化工具,利用vtk类库中的相关建模函数以及其自身数据结构以点索引号集合来表达任意几何体的特点,对基于钻井数据的传统三维地质建模过程作了一些改进。例如,通过在tin构造方法上添加顶点排序步骤,使tin拓扑信息更加丰富。简化了gtp模型结构,使原来的6组拓扑关系只保留两组,分别为修正的tin-gtp和gtp-顶点,其中修正的tin-gtp拓扑关系能实现gtp快速剖分为四面体,用于模型显示和空间操作分析。此外,利用vtk提供的蝶形细分方法来得到更加精细的模型体。实验表明,本文得到的tin-gtp-ten混合模型可以很好地完成整个模型系统,也能实现线,面及体的快速查询,模型数据的维护和更新也更为简便。

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。

随着计算机技术的发展,三维可视化技术和虚拟现实技术也得到了快速发展。公路工程设计已从2d-gis发展到3d-gis,从分散的单一要素设计发展到基于数字地球的综合要素的统一设计。公路地质体三维可视化既可以拓展现有的理论基础,在方法模型上有所突破又能在实际中解决地质领域中的许多基础问题。作者对地质体三维可视化中的部分问题进行了研究。

近年来gis技术作为关键的空间信息方法,被广泛应用于地理信息相关的多门类行业。其中,矿山三维地质建模主要是在传统三维地质建模的基础上,吸收了大量先进的科学信息技术,并有效利用地质建模软件构建出基于gis的多元化、多方法的新型三维地质建模方法,其能够在一定程度上保持矿山数据在空间与时间上的统一,提高矿山管理的数字化程度,使其生产过程能够更加的安全、可靠。本文主要围绕应用gis的矿山三维地质建模方法进行了探讨分析,以期能够为相关工作人员的后续工作提供一些借鉴意义。

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。

采用"模式预测"的砂体内部构型研究方法,对萨北油田高含水后期密井网条件下辫状河砂体构型模式、夹层类型和夹层延伸规模进行了精细描述。建立了适合萨北油田辫状河砂体的"叠覆泛砂体"构型沉积模式,根据构型沉积模式把砂体内部夹层分为3种类型,确定了垂直水流方向夹层空间延伸规模。采用基于目标的算法建立了砂体内部构型模型及参数模型,总结出高含水后期辫状河砂体内部呈现低未水淹部位少、剩余油潜力较小的基本特点。研究结果表明,辫状河砂体内部夹层空间延伸长度90～140m,总体呈水平分布,层内低未水淹部位少于10%。利用层内机械和化学堵水技术对19口油井进行了细分堵水,取得较好挖潜效果,为油田开发后期层内挖潜提供了地质依据。

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。

含断层地质体的三维建模方法充分利用地质剖面数据对现有线框模型进行改进,能够根据地质剖面图的特点半自动化地发现地质断层线,从而构建三维地质断层面和地层面,然后利用opengl加以渲染显示。本文以贵州省黔西县龙井煤矿为研究实例,在自主研发的三维地质建模软件中验证了该方法的可行性。实践表明,该方法能有效地利用现有的纸质地质剖面数据实现含断层地质体的三维建模与可视化。

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。

在密集井群条件下,利用测井数据对地层曲面和三维储层属性进行插值重构是正确认识地质构造和油藏表征的重要手段,确定性插值是对油藏构造和属性建模的手段之一,选取合理的插值方法是保证重构质量的根本。为此,对三角剖分、距离反比和克里金等几种常用插值重构方法进行了阐述和数值实验,对某地区地温场数据进行了处理,在100个井点中随机抽取25个样本点进行了比较,认为在不太追求精度时可选用普通距离反比或三角剖分方法,而克里金和径向基函数插值方法适用于精度要求较高的场合。

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。

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])。

针对水利水电工程多源地质数据的特点,充分考虑了地质精度要求、曲面连续性和数据存储量等多方面的均衡,提出并实现了基于nurbs(non-uniformrationalb-splines,非均匀有理样条曲线)技术的复杂地质曲面插值—逼近拟合构造方法。该方法对于工程关键区域集中且均匀分布的原始数据,采用nurbs蒙皮插值方法,使曲面严格通过这些数据点;对于周边区域分布离散的数据,采用nurbs逼近拟合方法,使曲面在给定精度下充分逼近原始数据;最后对整体曲面的地质结构合理性、几何性和精度进行检查分析和调整。实例表明,该方法所构造的地质曲面能满足地质工程师的实际需要,并能为进一步的三维地质建模提供基础。