平面地質(zhì)圖地質(zhì)體三維建模

對(duì)幾種三維空間數(shù)據(jù)模型進(jìn)行了比較,總結(jié)了克里格(kriging)插值方法在三維地質(zhì)體建模方面的種種優(yōu)點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上,借助于gstl開(kāi)源地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)庫(kù)和wxwidgets界面庫(kù),在dev-cpp開(kāi)發(fā)環(huán)境下開(kāi)發(fā)了一個(gè)三維礦體數(shù)據(jù)的克里格插值系統(tǒng),為礦體的三維可視化提供了數(shù)據(jù)支持。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了kriging插值、變異函數(shù)擬合模型擬合程度的驗(yàn)證—交叉驗(yàn)證以及特定格式的結(jié)果輸出等功能。

在煤田地質(zhì)勘探中,面對(duì)復(fù)雜多變的地質(zhì)體,利用三維地質(zhì)建模技術(shù)將其實(shí)際形態(tài)真實(shí)的反映出來(lái),可以有效的指導(dǎo)勘探工程布置、見(jiàn)礦點(diǎn)預(yù)測(cè)等。三維地質(zhì)實(shí)體模型除描述物體的輪廓外,還應(yīng)具備地質(zhì)體體積和表面積計(jì)算、任意方位剖面切割、地質(zhì)構(gòu)造形態(tài)展示、地層穩(wěn)定性評(píng)價(jià)功能。三維地質(zhì)實(shí)體模型建立方法主要有剖面線法、合并法、相連段法。以寧夏洪澇池勘探區(qū)地質(zhì)實(shí)體模型建立為例,其主要模型包括:鉆孔模型,地形表面模型,煤系地層與斷層等地質(zhì)體三維空間模型等。在最終生成的地質(zhì)模型中,可以清晰反映出q、e、煤系地層、斷層面、煤層底板等高線等地質(zhì)體。

三維地質(zhì)實(shí)體模型的建立對(duì)于工程設(shè)計(jì)和決策具有十分重要的意義。由于其幾何形態(tài)的復(fù)雜性,這也是三維地學(xué)信息可視化的一個(gè)難點(diǎn)。在詳細(xì)介紹了在建模過(guò)程中經(jīng)常需要解決的主要技術(shù)難點(diǎn),包括tin不規(guī)則三角網(wǎng)結(jié)構(gòu)、線性八叉樹(shù)碼、三維圖形消隱技術(shù)和交互切割技術(shù)。最后結(jié)合實(shí)際工程實(shí)例,建立了某礦的地形表面模型、主要巖層模型和礦體模型,并在工程設(shè)計(jì)、支護(hù)方案決策、采掘計(jì)劃編制中得到了很好的應(yīng)用。

\"三維建模\"是水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)分析的重要平臺(tái),對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了資源數(shù)據(jù)的綜合利用,為地質(zhì)分析及工程改造創(chuàng)造了有利條件.據(jù)此,本文結(jié)合水文地質(zhì)勘察信息化趨勢(shì),介紹了三維建模與可視化特點(diǎn),提出切實(shí)可行的勘察作業(yè)方案.

隨著當(dāng)前地質(zhì)研究工作的持續(xù)深入開(kāi)展,地質(zhì)研究和分析技術(shù)也應(yīng)迎來(lái)了更多的創(chuàng)新和突破,其中為了更好的探測(cè)和研究是水位條件下的地質(zhì)結(jié)構(gòu)形態(tài)而研發(fā)的三維建模研究形式,為當(dāng)前的地質(zhì)研究工作提供了更為高效和可靠的技術(shù)手段和方法,其可視化的優(yōu)勢(shì)功能大大提高了地質(zhì)研究的效率,而且三維的建模研究模式目前已經(jīng)被更廣泛的應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域之中,發(fā)揮著更為關(guān)鍵和重要的作用.

對(duì)鐵路地質(zhì)三維建模方法進(jìn)行總結(jié),并探討鐵路地質(zhì)三維建模思路。論述bentley平臺(tái)下的地質(zhì)建模方法:將工程區(qū)域內(nèi)的環(huán)境和鉆孔數(shù)據(jù)錄入bentley數(shù)據(jù)端,在bentley圖形端制作巖性分界面,然后對(duì)規(guī)則塊體進(jìn)行切割,得到有體積的網(wǎng)格或者智能實(shí)體；最后給地質(zhì)屬性賦值,得到鐵路三維地質(zhì)體模型成品。研究表明,基于bentley平臺(tái)的地質(zhì)體模型成品可以很直觀地表達(dá)巖層在三維空間下的分布狀態(tài),經(jīng)過(guò)屬性賦值后,可以輕松地查詢(xún)到巖層參數(shù),彌補(bǔ)了傳統(tǒng)二維設(shè)計(jì)在鐵路設(shè)計(jì)中的缺點(diǎn)和不足。

復(fù)雜地質(zhì)結(jié)構(gòu)工程通常所采用的二維數(shù)據(jù)信息無(wú)法直觀表達(dá)工程區(qū)的地形、地質(zhì)情況,建立復(fù)雜地質(zhì)結(jié)構(gòu)的三維模型,可以形象、直觀地了解工程地質(zhì)條件的基礎(chǔ)信息,回避或減少工程設(shè)計(jì)的風(fēng)險(xiǎn),提高工程設(shè)計(jì)的效率與水平,降低工程投資成本,提高工程設(shè)計(jì)方案的準(zhǔn)確性、科學(xué)性和前瞻性。以構(gòu)建河口村水庫(kù)的三維地質(zhì)模型為例,探討了復(fù)雜地質(zhì)結(jié)構(gòu)三維建模的方法。

一，建模 1，閥體的建模 2，閥桿建模 3.彈簧 4，球頭 5，螺套 7，調(diào)節(jié)螺釘 8，手柄 9，膠墊 10，銷(xiāo)釘 二，裝配 1.添加組件，加入閥體 2.添加組件。加入閥桿，通過(guò)自動(dòng)判斷中心軸和接觸約束閥桿 3，加入彈簧 4，加入膠墊和調(diào)節(jié)螺釘 5，加入手柄 6，添加組件，加入銷(xiāo)釘 7，添加球頭 8，添加螺套 本次上機(jī)自我評(píng)價(jià)： 期末的大作業(yè)圖紙是從圖書(shū)館照找到，也是選的比較簡(jiǎn)單的一個(gè)手壓閥的三維實(shí)體 建模，總的來(lái)說(shuō)，完成的很順暢。通過(guò)這次練習(xí)，這讓我對(duì)ug的使用更加的熟練。

通過(guò)實(shí)例介紹了autocad的三維技術(shù)、利用形體分析和布爾運(yùn)算構(gòu)建三維模型的方法以及由三維模型生成二維工程圖的方法和技巧。這對(duì)工程設(shè)計(jì)與制造都有較大的研究和實(shí)際意義

針對(duì)當(dāng)前石油開(kāi)采中前期地質(zhì)分析的重要性,對(duì)地質(zhì)分析中的三維地質(zhì)建模技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)的分析,包括在油藏描述、地質(zhì)建模、信息交流、儲(chǔ)量計(jì)算等方面的應(yīng)用,從而為三維地質(zhì)建模技術(shù)的深入推廣提供參考。

傳統(tǒng)地質(zhì)圖件是以二維形式表達(dá)的,人們只能通過(guò)想象力構(gòu)建深部地質(zhì)模型。受地質(zhì)知識(shí)水平差異、地質(zhì)復(fù)雜程度的影響,讀者難以在腦海中構(gòu)建準(zhǔn)確的地質(zhì)模型。每個(gè)人腦海中的模型差異較大,教師要準(zhǔn)確、完整地向?qū)W生表述自己腦海中的地質(zhì)模型較為困難。三維地質(zhì)模型具有強(qiáng)大的三維可視化功能,能夠確切表達(dá)地質(zhì)體的三維空間展布及各地質(zhì)體之間的接觸關(guān)系。三維地質(zhì)模型在地質(zhì)教學(xué)中的廣泛運(yùn)用不僅可以加強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解程度,還可以提高學(xué)生對(duì)課堂的興趣,提高教學(xué)質(zhì)量。將三維地質(zhì)建模技術(shù)引入?yún)^(qū)域地質(zhì)調(diào)查實(shí)習(xí)中,可以增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力,讓學(xué)生在校期間內(nèi)就掌握最先進(jìn)的三維建模技術(shù),為將來(lái)從事地質(zhì)工作打下良好基礎(chǔ)。

運(yùn)微分幾何理論,在修正了平面二蝸桿的齒面公式,并在此基礎(chǔ)上建立了蝸桿齒面的建模方程,并在vc++與opengl軟件環(huán)境中模擬出了齒面模型。

三維空間建模方法是三維地勘工程gis研究的核心問(wèn)題之一。提出一種基于似三棱柱體元的三維數(shù)據(jù)模型,模型包含頂點(diǎn)、線段(棱邊、三角形邊)、三角形、側(cè)面四邊形、三棱柱體元5個(gè)基本元素,和點(diǎn)對(duì)象、線對(duì)象、面對(duì)象、體對(duì)象、復(fù)雜對(duì)象、空間對(duì)象等6個(gè)對(duì)象。設(shè)計(jì)了5個(gè)基本元素和3種地質(zhì)對(duì)象的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和它們之間的拓?fù)潢P(guān)系。以巖體和巷道為例,給出了似三棱柱體建模思路和算法。利用內(nèi)蒙古某礦區(qū)實(shí)際鉆孔資料和模擬巷道數(shù)據(jù)對(duì)所開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)原型進(jìn)行驗(yàn)證。研究表明,基于似三棱柱體元的數(shù)據(jù)模型的優(yōu)勢(shì)在于可以表示空間對(duì)象的表面和內(nèi)部結(jié)構(gòu),便于建模和節(jié)省存儲(chǔ)空間,同時(shí)便于不規(guī)則的自然地質(zhì)體和規(guī)則勘探工程建模。

本文以1:5萬(wàn)溶溪幅地形地質(zhì)圖為底圖,繪制了一系列圖切剖面,并基于圖切剖面以surpac軟件為平臺(tái)構(gòu)建了研究區(qū)三維地質(zhì)模型,包括地形實(shí)體模型、斷層實(shí)體模型及地層實(shí)體模型。較好地完成了沉積地層的建模,提高了可視化程度,并為下一階段的成礦預(yù)測(cè)工作提供參考。

由于深部地質(zhì)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性、地質(zhì)信息的不確定性,使得三維地質(zhì)模型一直存在可信度問(wèn)題。通過(guò)多元數(shù)據(jù)的綜合分析、對(duì)比、相互約束,能夠較為準(zhǔn)確的控制深部地質(zhì)結(jié)構(gòu)與隱伏地質(zhì)體,進(jìn)而提升地質(zhì)模型可信度。該方法在銅陵礦集區(qū)建模工作中取得較好效果。

隨著淺地表礦床發(fā)現(xiàn)的難度增大,資源勘查深度增加,三維建模技術(shù)在深部找礦中作用更加突出。三維地質(zhì)模型的精確程度直接決定了對(duì)地質(zhì)背景及成礦條件的認(rèn)知程度,為此提出了一套基于航磁資料處理與三維可視化相結(jié)合的三維地質(zhì)建模技術(shù)。對(duì)研究區(qū)選取適當(dāng)剖面進(jìn)行二維反演,獲得各剖面地質(zhì)模型。通過(guò)剖面相連法構(gòu)建各地質(zhì)單元的三維地質(zhì)模型后,引入起伏地形三維塊體磁場(chǎng)正演技術(shù),對(duì)構(gòu)建的三維初始模型正演計(jì)算,從而獲取全區(qū)三維地質(zhì)模型及各地質(zhì)單元的航磁異常理論響應(yīng)。與實(shí)測(cè)結(jié)果對(duì)比分析后,合理添加地質(zhì)約束條件,重新修正模型,使得構(gòu)建的模型最大程度接近實(shí)際情況,這樣模型既能很好地反映地質(zhì)信息,又能滿(mǎn)足觀測(cè)場(chǎng)與理論場(chǎng)的擬合誤差最小,最大限度發(fā)揮地質(zhì)學(xué)家的經(jīng)驗(yàn)和對(duì)區(qū)域地質(zhì)的理解。利用主塊體和次級(jí)塊體思想對(duì)地質(zhì)體進(jìn)行剖分建模,在保證模型精度的同時(shí),減少總的模型塊體個(gè)數(shù),大幅提高模型正演運(yùn)算速度,有效解決三維反演建模方法在建模過(guò)程中對(duì)模型復(fù)雜度和規(guī)模的限制,可方便構(gòu)建形態(tài)復(fù)雜、不同規(guī)模的三維地質(zhì)模型。并將該方法應(yīng)用于湖北大冶鐵礦區(qū),構(gòu)建大冶鐵礦研究區(qū)三維地質(zhì)模型,驗(yàn)證了該方法的可行性及合理性。

將三維地質(zhì)建模技術(shù)用于地質(zhì)分析,提出一種基于tin的建模方法。采用帶斷層約束的三角剖分算法,實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)delaunay三角剖分,建立地質(zhì)層面模型,以地層和斷層為約束,根據(jù)層序地層學(xué)原理,按層序網(wǎng)格表征方式細(xì)分地層,建立層序模型,并在結(jié)構(gòu)模型的基礎(chǔ)上,使用距離加權(quán)反比法估算網(wǎng)格結(jié)點(diǎn)的屬性,建立地質(zhì)體屬性模型。

在實(shí)際針對(duì)煤田地質(zhì)加以勘探的過(guò)程中，其地質(zhì)體表現(xiàn)出的復(fù)雜性極為明顯，而要確?？碧骄_性，就必須要通過(guò)三維地質(zhì)建模技術(shù)，來(lái)使得地質(zhì)所表現(xiàn)出的多方面實(shí)際狀態(tài)能夠清晰的反映出來(lái)，進(jìn)而為勘探工程的布置以及見(jiàn)礦點(diǎn)預(yù)測(cè)等工作奠定基礎(chǔ)。本篇文章主要針對(duì)真三維地質(zhì)體建模技術(shù)極其在煤田地質(zhì)勘探工作中的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行了全面詳細(xì)的探討，以期為我國(guó)地質(zhì)行業(yè)的發(fā)展作出貢獻(xiàn)。

三維地質(zhì)建模與可視化是數(shù)字礦山的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),對(duì)礦山生產(chǎn)、地學(xué)分析和資源評(píng)估具有重要的意義。以鉆孔信息和地質(zhì)剖面圖為基礎(chǔ)數(shù)據(jù),提出了基于剖面的三維地質(zhì)建模流程,建立了地質(zhì)體的面模型及其相應(yīng)的地質(zhì)塊段體模型,最終實(shí)現(xiàn)了“剖面-tin-塊段”(section-tin-block)面體混合構(gòu)模和科學(xué)計(jì)算可視化。對(duì)建模涉及的關(guān)鍵算法進(jìn)行了研究:提出“切開(kāi)-縫合”法解決了形狀和頂點(diǎn)數(shù)目差異較大的相鄰剖面輪廓線重構(gòu)三維形體問(wèn)題;研究了含島嶼多邊形的三角剖分算法,解決了含有夾石或孔洞的復(fù)雜地質(zhì)體構(gòu)模問(wèn)題。

采用"模式預(yù)測(cè)"的砂體內(nèi)部構(gòu)型研究方法,對(duì)薩北油田高含水后期密井網(wǎng)條件下辮狀河砂體構(gòu)型模式、夾層類(lèi)型和夾層延伸規(guī)模進(jìn)行了精細(xì)描述。建立了適合薩北油田辮狀河砂體的"疊覆泛砂體"構(gòu)型沉積模式,根據(jù)構(gòu)型沉積模式把砂體內(nèi)部夾層分為3種類(lèi)型,確定了垂直水流方向夾層空間延伸規(guī)模。采用基于目標(biāo)的算法建立了砂體內(nèi)部構(gòu)型模型及參數(shù)模型,總結(jié)出高含水后期辮狀河砂體內(nèi)部呈現(xiàn)低未水淹部位少、剩余油潛力較小的基本特點(diǎn)。研究結(jié)果表明,辮狀河砂體內(nèi)部夾層空間延伸長(zhǎng)度90～140m,總體呈水平分布,層內(nèi)低未水淹部位少于10%。利用層內(nèi)機(jī)械和化學(xué)堵水技術(shù)對(duì)19口油井進(jìn)行了細(xì)分堵水,取得較好挖潛效果,為油田開(kāi)發(fā)后期層內(nèi)挖潛提供了地質(zhì)依據(jù)。

隨著三維可視化技術(shù)的發(fā)展，三維仿真中地質(zhì)建模技術(shù)越來(lái)越受到重視，本文闡述了catia軟件在水利工程建立地質(zhì)模型的應(yīng)用過(guò)程，詳細(xì)介紹了此軟件在建立地質(zhì)模型時(shí)的操作步驟、流程、相關(guān)命令功能和技巧。主要通過(guò)visualbasic語(yǔ)言編程和catia軟件的逆向工程模塊，首先利用visualbasic語(yǔ)言編程提取地形圖信息，將點(diǎn)云數(shù)據(jù)信息導(dǎo)入catia，使用dse、qsr、partdesign等工作臺(tái)建立工程區(qū)的三維地質(zhì)模型。發(fā)現(xiàn)catia軟件能夠快速、簡(jiǎn)捷地建立地質(zhì)模型，而且直觀、真實(shí)地反映出地形、地貌特征。因此將這種成熟的地質(zhì)建模技術(shù)引入水電行業(yè)是可行的，并將具有廣闊的前景。

根據(jù)本礦山現(xiàn)有的地質(zhì)勘探資料,通過(guò)三維礦業(yè)軟件3dmine建立相關(guān)圖形文件和地質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù),從而創(chuàng)建礦山的地形dtm表面、礦體和塊體模型等實(shí)體模型。利用地質(zhì)統(tǒng)計(jì)分析和塊體估值等實(shí)現(xiàn)真實(shí)直觀的三維可視效果、方便日后生產(chǎn)計(jì)劃的編制等,顯著提高礦山的經(jīng)濟(jì)效益。