邹艳红-三维地质隐式建模技术与应用
三维地质建模技术在涠洲11-4N油田的应用
三维地质建模技术在涠洲11-4N油田的应用随着石油勘探开发技术的不断进步，三维地质建模技术在油田勘探开发中扮演着越来越重要的角色。
涠洲11-4N油田作为中国南海地区的重要油田之一，其复杂的地质构造和岩性分布给勘探开发工作带来了诸多挑战。
而三维地质建模技术的应用，不仅为涠洲11-4N油田的勘探开发提供了重要的技术支持，也为油田未来的开发和管理提供了科学依据。
1、地质建模技术的基本原理三维地质建模技术是利用地震、测井、岩心等多种数据，通过计算机软件对地层结构、岩性分布等地质信息进行建模和展示的一种技术手段。
通过三维地质建模，可以直观地展现油田的地质构造、油气分布情况，为油田的勘探开发提供重要的决策依据。
2、技术在涠洲11-4N油田的应用在涠洲11-4N油田的勘探开发过程中，三维地质建模技术得到了广泛的应用。
通过对地震、测井等数据的采集和分析，建立了涠洲11-4N油田的三维地质模型。
在此基础上，进一步对油田的地质构造、岩性分布等进行了详细的解释和分析，为油田的勘探开发提供了重要的技术支持。
三维地质建模技术还为涠洲11-4N油田的储量评价、勘探方向规划等工作提供了科学的数据支撑。
1、优化油田的勘探开发方案通过三维地质建模技术，可以清晰地展现油田的地质构造、油气分布情况，为油田的勘探开发提供了可靠的地质信息。
在油田勘探开发的初期阶段，通过分析三维地质模型，可以快速确定潜在的含油气层位置和分布规律，优化勘探开发方案，提高勘探开发的效率和成功率。
2、精细化油田管理三维地质建模技术不仅可以在油田勘探开发的初期阶段发挥重要作用，同时也可以为油田的后期管理提供重要的支持。
通过不断更新地质模型，并结合生产、注水等数据，可以实现对油田地质情况的实时监测和精细化管理，为油田的高效稳产和安全生产提供有力保障。
三、三维地质建模技术在涠洲11-4N油田中存在的问题及未来发展方向1、存在问题目前涠洲11-4N油田的三维地质模型仍然存在一些不足。
三维地质数据的神经网络处理及立体图形显示
三维地质数据的神经网络处理及立体图形显示夏宏泉3洪庆玉孙良田谈德辉刘红歧(西南石油学院国家重点实验室)夏宏泉等. 三维地质数据的神经网络处理及立体图形显示.天然气工业,1997 ;17 (4) :26～30摘要在油气藏三维精细描述工作中,常需要对一些三维四变量(X , Y , H , Z) 地质数据进行分析处理。
传统的处理方法多为方位近点距离加权模型和趋势回归模型及克里金模型等。
基于现代神经网络信息处理新技术,提出一种简易可行的B P神经网络三维估值模型,由此可根据研究区域内的已知资料对其未知井点处的储层参数值进行高分辨率估值;采用立体等值线图可视化技术来实现该模型估值的直观图形显示,充分揭示三维地质体某种特征参数的纵横向变化规律。
通过对S 气田马家沟组的地层压力等数据的分析处理,结果表明该法是一种有效的高分辨率估值技术,在油气藏描述中值得借鉴使用。
主题词神经网络地质数据三维模型立体图图形显示地层压力奥陶纪在现代油气藏描述中,常需要采用某种估值技术来生成高密度的网格化或非网格化数据。
如何利用研究区域内相当有限的地质、测井、岩心分析资料精确估算或插补任意空间位置井点处的储层参数值,是储层地质参数空间分布预测的主要研究内容。
过去这些数据所蕴含的地质信息很少为人们所注意,对它们的分析处理多限于一维或二维帄面的研究,往往不能充分揭示其空间变化规律,失去了这些信息变量能为油气田勘探与开发提供可靠参数的利用价值。
显然这种传统的降维处理方法已远远不能满足精细油藏描述的要求,需要从立体空间的地质角度出发,研究三维估值技术及三维曲面等值图可视化技术。
在二维估值技术上发展起来的三维估值模型,常见的可归纳为: ①空间方位近点距离加权模型; ②三维趋势回归叠加模型; ③克里金模型。
在实际应用过程中,它们各有其优缺点。
目前,神经网络信息处理新技术正被广泛成功地应用于油藏描述中的各个领域,它的自适应性、自组织学习性、容错抗干扰性和高度非线性以及较强的外推内插能力等性能,很适用于储层参数的定量计算和储层综合评价。
基于GIS的太原市活断层三维建模
基于GIS的太原市活断层三维建模周艳萍;张敏;张瑾瑾【摘要】针对目前三维地质建模技术不能真实反映实际地层与复杂结构面相互交切关系的综合三维特征信息,本文提出了一种在ArcGIS环境下了利用浅层地震探测资料构建三维地层和断层模型的新方法,该方法通过对浅层地震探测深度剖面进行“微分”,设计构建了三维地质模型的算法,利用AOVBA开发方式进行了程序的开发,对太原市活断层探测区域第四纪地层剖面和断层断面进行了三维地质可视化建模.【期刊名称】《矿产勘查》【年(卷),期】2019(010)004【总页数】6页(P984-989)【关键词】三维地质建模;ArcGIS;活断层;地层【作者】周艳萍;张敏;张瑾瑾【作者单位】榆林学院能源工程学院,榆林719000;北京市地质矿产勘查开发总公司,北京100000;榆林学院能源工程学院,榆林719000【正文语种】中文【中图分类】P694引言三维地质模型使人们对复杂地质构造有了更为直观精确的认识,为地质学家进一步分析地下复杂情况提供了一种新的途径。
目前地学系统的三维数据空间建模已成为3D GIS(Geographic Information System)和3D GMS(Geosciences Modeling System)的研究热点和难点(Gong et al.,2004；Ugalde et al.,2006；Wu 2004)。
当前的三维地质建模技术大都着重于对简单地质实体的表示,对含断层、褶皱等复杂构造的地质实体建模工作重视不够,不能反映实际地下构造的分布和地层与复杂结构面相互交切关系的综合三维特征信息(罗智勇和杨武年,2008；山西省地震局内部资料,2006；向中林等,2009；张兵等,2010)。
断层作为一种典型的地质体要素,由于其受多种地质因素的控制和影响,形状在地表和深部都具有不规则性和不连续性,造成整块地层的错动和地层岩性的不连续。
受勘探手段的限制,无法用肉眼观察到地下深处的真实现象,所以对地下地层和断层三维模型的研究有一定的现实意义。
基于大数据和虚拟仿真技术的水文地质实践教学新体系改革探索
基于大数据和虚拟仿真技术的水文地质实践教学新体系改革探索作者：闫佰忠周亚红于开宁李铎李方红刘昭邱淑伟来源：《现代职业教育》2022年第34期[摘要] 为了提高水文地质实践教学的时效性和前瞻性，通过融合大数据和虚拟仿真技术，构建了基于室内实验室、室外实验场、校外实践基地和多种专业软件仿真模拟的“四维度”水文地质教学实践平台。
采取“虚实互补、以虚促实”的教学实践原则，扩充丰富了教学实践内容，增强了学生教学实践过程的操作性和锻炼性，完善了实践成绩评定体系，解决了教学实践场地、师生比低、资金不足的问题。
实践证明，这一平台能满足水文地质学相关课程的室内和野外实践教学要求，达到了强化学生专业知识实践，增强学生的野外独立工作能力和创新能力的预期目标，同时为地下水科学与工程专业进行工程教育专业认证服务。
[关键词] 大数据;虚拟仿真;水文地质实践教学;新体系[中图分类号] G642 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2022）34-0046-04随着社会经济发展对工科应用创新型人才的迫切需求，高等教育对大学生的创新实践能力也提出了越来越高的要求。
特别是在新形势下，国家对人才的需求发生了变化，学科的战略发展方向改变以及地质行业转型的时期，对于高素质、具有创新实践能力的卓越工程师人才的培养提出越来越高的要求。
地下水科学与工程专业（前身为水文地质专业）是河北地质大学国家级特色专业、河北省一流本科专业建设点、河北省高等学校品牌特色优势专业，在学生培养方面已经具有完善的培养体系，但是传统的实践教学环节已不能完全满足“卓越工程师”培养的需要。
如何在大数据、虚拟仿真等新兴技术快速发展的新形势下，按照社会需求和新工科的要求进行课程体系整合，探索虚拟现实、数据挖掘等新兴技术促进水文地质实践教学改革，进而培养卓越的地下水科学与工程专业技术人才，已成为刻不容缓的工作。
目前，在新工科和工程教育专业认证背景下，大数据和虚拟仿真技术广泛应用于地质、水文地质实践教学中。
基于轮廓线层间形态插值的三维地质隐式曲面重构
第42卷 第5期2023年 9月 地质科技通报B u l l e t i n o f G e o l o g i c a l S c i e n c e a n d T e c h n o l o g yV o l .42 N o .5S e p .2023王权,邹艳红.基于轮廓线层间形态插值的三维地质隐式曲面重构[J ].地质科技通报,2023,42(5):293-300.W a n g Q u a n ,Z o u Y a n h o n g .T h r e e -d i m e n s i o n a l g e o l o g i c a l i m p l i c i t s u r f a c e r e c o n s t r u c t i o n b a s e d o n i n t e r m e d i a t e c o n t o u r m o r ph o -l o g i c a l i n t e r p o l a t i o n [J ].B u l l e t i n o f G e o l o g i c a l S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y,2023,42(5):293-300.基金项目:国家重点研发计划课题(2019Y F C 1805905);国家自然科学基金项目(41872249);湖南省科技创新计划项目(2021R C 4055)作者简介:王 权(1997 ),男,现正攻读地质工程专业硕士学位,主要从事三维地质建模研究㊂E -m a i l :342008694@q q.c o m 通信作者:邹艳红(1971 ),女,教授,主要从事三维地学建模与成矿定量预测研究㊂E -m a i l :z o u y a n h o n g@c s u .e d u .c n ©E d i t o r i a l O f f i c e o f B u l l e t i n o f G e o l o g i c a l S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y .T h i s i s a n o pe n a c c e s s a r t i c l e u n d e r t h e C C B Y -N C -N D l i c e n s e .基于轮廓线层间形态插值的三维地质隐式曲面重构王 权a ,b,邹艳红a ,b(中南大学a .有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室;b .地球科学与信息物理学院,长沙410083)摘 要:地质勘查剖面图上地质体轮廓线分布稀疏,难以满足复杂地质表面的三维形态重构建模㊂为此,提出了一种基于最大相似度匹配轮廓线层间形态插值的三维地质隐式曲面重建方法㊂该方法首先采用模糊匹配算法,生成相邻剖面地质体轮廓线顶点映射集;然后通过计算匹配点相似度获取相似系数,基于最大相似度匹配原则建立最佳轮廓线顶点映射;最后基于轮廓线对应顶点计算层间梯度插值作为形态约束,采用径向基隐式曲面重建方法实现地质体三维曲面重建㊂通过实例的地质体轮廓线三维隐式建模结果,验证了该方法不仅可以实现形状大小各异的层间轮廓线形态插值,同时能够有效克服隐式曲面重建中由于数据稀疏而引起的曲面过度光滑或不连续的现象,可以为基于隐函数的复杂地质表面重建提供基础㊂关键词:轮廓线层间插值;相似度匹配;三维地质建模;径向基隐式曲面函数;形态约束2022-01-04收稿;2022-02-21修回;2022-02-22接受中图分类号:P 628 文章编号:2096-8523(2023)05-0293-08d o i :10.19509/j .c n k i .d z k q.t b 20220003 开放科学(资源服务)标识码(O S I D ):T h r e e -d i m e n s i o n a l g e o l o g i c a l i m pl i c i t s u r f a c e r e c o n s t r u c t i o n b a s e d o n i n t e r m e d i a t e c o n t o u r m o r p h o l o g i c a l i n t e r po l a t i o n W a n g Q u a n a ,b ,Z o u Y a n h o n ga ,b (a .K e y L a b o r a t o r y o f M e t a l l o g e n ic P r ed i c t i o n o f N o n fe r r o u s M e t a l s a n d G e o l o gi c a l E n v i r o n m e n t M o n i t o r i n g ,M i n i s t r y of E d u c a t i o n ;b .S c h o o l o f G e o s c i e n c e s a n d I n f o -P h y s i c s ,C e n t r a l S o u t h U n i v e r s i t y ,C h a n gs h a 410083,C h i n a )A b s t r a c t :[O b je c t i v e ]I n t h r e e -d i m e n s i o n a l m o r p h o l o g i c a l r e c o n s t r u c t i o n of c o m p l e xg e o l o g i c a l s u r f a c e s ,th e s p a r s e g e o l o gi c a l s e c t i o n d a t a c a n n o t m e e t t h e m o d e l l i n g r e q u i r e m e n t s .T o o v e r c o m e i t ,i n t h i s p a pe r ,w e p r o p o s e a 3D g e o l o g i c a l i m p l i c i t s u rf a c e r e c o n s t r u c t i o n m e t h o d b a s e d o n i n t e r m e d i a t e c o n t o u r m o r ph o -l o g i c a l i n t e r p o l a t i o n a t t h e m a x i m u m s i m i l a r i t y .[M e t h o d s ]F i r s t l y ,a f u z z y v e r t e x c o r r e s p o n d e n c e a l go -r i t h m w a s u s e d t o g e n e r a t e m u l t i p l e c o n t o u r v e r t e x m a p p i n g s e t s o f t w o a d ja c e n t c o n t o u r s o f t h e s a m e g e o -l o g i c a lb o d y .T h e n ,t h ec o n t o u r s i m i l a r i t y c o e f f i c i e n t w a s o b t a i n ed b y c a l c u l a t i n g t he s i m i l a r i t y d e g r e e of m a t c h i ng p o i n t s ,a n d th e b e s t c o n t o u r v e r t e x m a t c hi n g m a p i s e s t a b l i s h e d b a s e d o n m a x i m u m s i m i l a r i t ym a t c h i n g p r i n c i p l e ;F i n a l l y ,t h r o u g h i n t e r m e d i a t e g r a d i e n t i n t e r p o l a t i o n ,t h e r e s u l t i s u s e d a s a m o r ph o -l o g i c a l c o n s t r a i n t t o p a r t i c i pa t e i n s u r f a c e r e c o n s t r u c t i o n w i t h r a d i a lb a s i s f u nc t i o n s (R B F s ).[R e s u l t s ]T a k i n g t h e p r a c t i c a l g e o l o g i c a l s e c t i o n a s a n e x a m p l e ,w e c o n s t r u c t ed t he t h r e e -d i m e n s i o n a l g e o l o gi c a l i m -p l i c i t m o d e l b a s e d o n m o r p h o l o g i c a l i n t e r p o l a t i o n .[C o n c l u s i o n ]R e s u l t s s h o w t h a t t h e p r o po s e d m e t h o d Copyright ©博看网. All Rights Reserved.h t t p s://d z k j q b.c u g.e d u.c n地质科技通报2023年c a n n o t o n l y r e a l i z e r e a s o n a b l e i n t e r m e d i a t e m o r p h o l o g y t r a n s i t i o n b e t w e e n t w o a d j a c e n t s p a r s e c o n t o u r s, b u t a l s o o v e r c o m e t h e p h e n o m e n o n o f e x c e s s i v e l y s m o o t h o r d i s c o n t i n u o u s s u r f a c e s c a u s e d b y s p a r s e d a t a d u r i n g i m p l i c i t s u r f a c e r e c o n s t r u c t i o n,p r o v i d i n g a n e w b a s i s f o r c o m p l e x g e o l o g i c a l s u r f a c e r e c o n s t r u c t i o n b a s e d o n i m p l i c i t f u n c t i o n s.K e y w o r d s:i n t e r m e d i a t e c o n t o u r i n t e r p o l a t i o n;s i m i l a r i t y m a t c h i n g;t h r e e-d i m e n s i o n a l g e o l o g i c a l m o d e l-i n g;r a d i a l b a s i s f u n c t i o n s(R B F s);m o r p h o l o g i c a l c o n s t r a i n t sR e c e i v e d:2022-01-04;R e v i s e d:2022-02-21;A c c e p t e d:2022-02-22三维隐式建模方法可以利用剖面轮廓线通过计算机算法自动重构三维空间曲面模型,其建模的自动化程度较高,提高了建模效率,被广泛应用到三维地质建模中[1-5]㊂但由于受地质条件以及勘查技术的局限性,用于三维地质建模的剖面地质界线往往分布稀疏且部分剖面缺失相关地质体轮廓线信息,严重影响了三维地质建模的质量[6],需要进行相邻剖面轮廓线层间插值,获取层间约束信息㊂地质体轮廓线层间插值的主要问题集中在相邻轮廓线顶点匹配和层间插值方法上,其中首要的问题是轮廓线顶点匹配问题㊂针对近平行的相似轮廓线,一些学者采用线性匹配的方式插值轮廓线,如张双腾等[7]通过直接计算对应轮廓线上特征点欧式距离进行轮廓线直接匹配;杨洋等[8]通过同步前进法,从起始点开始,按轮廓线上的线段长度占总长度的权值进行点的匹配㊂另有一些学者面向复杂三维地质建模中大小和形状各异的轮廓线层间插值结合具体应用问题进行了研究,如许志勇等[9]提出了一种基于拐点的层间轮廓线插值算法;贾超等[10]通过建立一个判别函数,选取关键点进行匹配;李梅等[11]提出了带控制线的平行轮廓线三维矿体重建算法,应用于非层状矿体取得了好的效果;K a i c k等[12]提出了一种处理二次分配轮廓对应问题的蚁群优化算法;王文成等[13]通过引入曲率的H a u s d o r f f距离来度量轮廓线特征段之间的相似性,获得匹配结果;田宜平等[14]提出了以矿体整体走向为投影方向,以相邻剖面上矿体轮廓线总面积比例为缩放比例的平行投影算法㊂这些研究为如何将轮廓线几何特征条件添加到层间轮廓线插值中提供了一些新的思路,但上述方法侧重于整体或局部特征点的位置,很少考虑插值点位置的不确定性,也往往忽略了轮廓线的整体形状和局部形态特征之间的关系;且某些特征点的匹配必须进行人工交互,无法快速㊁准确地对地质体轮廓线节点进行匹配㊂本研究针对地质体相邻轮廓线层间形态插值,顾及轮廓线的整体形状和局部特征,提出一种基于形态相似度的轮廓线匹配插值算法,仅以相邻轮廓线层间梯度插值作为形态约束,修正基于隐函数曲面构建的三维地质隐式模型㊂该算法的主要思想是通过提取每条轮廓线节点的特征信息,引入轮廓线各节点相邻边的夹角㊁边长形态特征,共同计算各轮廓线分段的相似度,最后采用模糊匹配的方法,基于最大相似度寻找整体最优的匹配方式㊂本研究在三维地质隐式建模时引入梯度约束对径向基函数插值方法进行改进,在原始轮廓线建模数据基础上增加层间梯度插值,将该方法应用于实例矿山地质环境下的地质体隐式建模,旨在为复杂地质体表面三维建模和局部形态修正提供思路㊂1轮廓线层间形态插值针对相邻地质勘探线剖面图上相同地质界面轮廓线进行层间插值,首先需要建立相邻两条轮廓线之间的点对映射关系,然后构造映射插值函数㊂本研究通过轮廓线相似度进行相似匹配,构造轮廓线节点映射关系和梯度插值函数,实现轮廓线层间形态插值㊂1.1轮廓线层间形态相似度计算当相邻两条轮廓线的节点数不同时,节点间的匹配不仅存在一对一情况,还存在多对一㊁一对多的情况,匹配情况变得复杂㊂一般而言,相邻轮廓线点对匹配应该满足以下条件:①匹配点对旋向相同;②所有连接匹配点对的线段互不相交[15]㊂为了建立最佳匹配点对,本研究在前人[16]提出的数字图像匹配算法的基础上,按匹配点邻边及夹角建立相似函数,引入模糊顶点对应技术和层间轮廓线形态相似度计算方法,采用最大相似度匹配算法对复杂的地质体轮廓线顶点进行匹配㊂模糊顶点对应技术在保证点之间拓扑关系正确的条件下,利用源轮廓线(C0)和目标轮廓线(C1)节点间可能的多种匹配方式构建出多个顶点对应集㊂通过在多个顶点对应集中找到一个最优化匹配对应集合,建立顶点对应关系㊂如图1所示,假设两相邻剖面图中同一界面的轮廓线分别为C0和C1(图1-A),将其通过节点a 表示为顺序点集形式,假设源轮廓线C0={a00,a01, ,a05},目标轮廓线C1={a10,a11, ,a14}㊂根据上面的轮廓线匹配条件,两条轮廓线之间存在5种匹492Copyright©博看网. All Rights Reserved.第5期王 权等:基于轮廓线层间形态插值的三维地质隐式曲面重构图1 轮廓线之间的特征点匹配方式与相似度计算(图中各物理量的含义见正文)F i g .1 V e r t e x c o r r e s p o n d e n c e a n d s i m i l a r i t y c a l c u l a t i o n b e t w e e n t w o a d ja c e n t c o n t o u r s 配方式,如图1-B ~F ㊂为了找到最优匹配对应集合,通过计算层间轮廓线形态相似度进行量化评价㊂轮廓线形态相似度度量主要有2种方式,即基于轮廓线顶点的相似度度量以及基于角和边的相似度度量[17]㊂基于角和边的相似度度量在源轮廓线与目标轮廓线之间存在不同大小比例或偏移㊁方位差异大等情况下均能保持其评价性能,并且其相似度可以在0~1之间归一化[18],因此本研究采用基于角和边的相似度度量方式㊂评价一组夹角及其两边的相似度等同于评价其组成的三角形相似度,对于有序特征点对组成的一组对应三角形,其相似度借助三角形拓扑相似度计算其归一化相似度值[19],计算方法如下:假设一组相邻轮廓线分别表示为顺序点集形式:C 0={a 00,a 01, ,a 0n }和C 1={a 10,a 11, ,a 1m },源轮廓线和目标轮廓线上一组对应点a 0i 和a 1j 分别与其所在轮廓线上的相邻两点组成三角形a 0i -1a 0i a 0i +1和a 1j -1a 1j a 1j +1,为表示方便我们记为三角形Ti 和T 1j (图1-G )㊂其归一化三角形相似度函数s i m i j 表示如下[20]:s i m i j =1-13a b s (|a 0i -1-a 0i |-|a 1j -1-a 1j |)|a 0i -1-a 0i |+a b s (|a 0i-a 0i +1|-|a 1j-1-a 1j|)|a 0i -a 0i +1|+ a b s (|a 0i +1-a 0i -1|-|a 1j +1-a 1j-1|)|a 0i +1-a 0i -1|(1)式中:a b s 表示取绝对值㊂对于相邻轮廓线对应集m a p :C 0ңC 1,其轮廓线形态相似度计算函数为:s i m (C 0,C 1)=1n +1ˑðni =1s i m i j(2)式中:n 为源轮廓线顶点数目;i 为某一轮廓线顶点对应集中源顶点序号;j 为目标轮廓线中与之对应的顶点序号,将该对应关系定义为j =m a p (i )㊂1.2最大相似度轮廓线顶点匹配在实际地质体轮廓线插值中,当相邻2条轮廓线特征点数目偏多,且数目不同时,会出现大量的轮廓线特征点对应集,若对每种对应集单独计算其相似度往往十分复杂并且容易出现错漏现象㊂因此本研究引入了轮廓线特征点相似图[16,21]来获得最优轮廓线顶点对应集㊂对于一组轮廓线:C 0={a 00,a 01, ,a 0n }和C 1={a 10,a 11, ,a 1m },其中源轮廓线C 0顶点数为n +1,目标轮廓线C 1顶点数为m +1,假设源轮廓线顶点数不小于目标轮廓线,即n ȡm ㊂若轮廓线为不闭合轮廓线,则轮廓线起始点和终点自动进行匹配,其轮廓线特征点相似图为维度(m +1)ˑ(n +1)的网格(图2),为表示方便我们将网格表示为G ㊂图2中a 0i 和a 1j 为源轮廓线和目标轮廓线上的特征点,其对应的s i m i j 为归一化三角形相似度函数值,作为网格节点G [i ,j ]的网格值㊂点对匹配方式从匹配点对(a 00,a 10)开始到(a 0n ,a 1m )结束,在网格中表现为路径搜索G [0,0]ңG [n ,m ]㊂以一组简单不闭合的轮廓线(图2-B )在轮廓线相似图中搜索最优合法路径获取最佳顶点对应集进行示例(图2-C )㊂考虑到轮廓线之间的特征点匹配方式,任一源592Copyright ©博看网. All Rights Reserved.h t t p s://d z k j q b.c u g.e d u.c n地质科技通报2023年A.不闭合轮廓线特征点相似图;B.不闭合轮廓线顶点对应示例;C.示例轮廓线特征图及最佳合法路径图2不闭合轮廓线特征点相似图F i g.2 S i m i l a r i t y g r a p h o f u n c l o s e d c o n t o u r轮廓线上顶点a0i,i=0,1, ,n均与目标轮廓线上顶点a1j,j=m a p(i)对应㊂又因为nȡm,可能出现源轮廓线多个点匹配目标轮廓线一个点的情形,所以合法的搜索方向为向东北和向东㊂将合法搜索路径上对应的网格值相加,定义为路径成本,可以看出利用最佳合法路径来确定最佳轮廓线顶点对应集就是在轮廓线特征点相似图中搜索合法的路径并使其路径成本最大[21]㊂若轮廓线为闭合轮廓线,轮廓线不存在起始点与终点,即有序点集C1={a10,a11, ,a1m}为一个闭环㊂在模糊顶点对应集中,若源轮廓线点a00最佳匹配点为目标轮廓线上点a1j,在合法搜索路径被限定为正东和东北方向的条件下,为了满足从匹配点(a00,a1j)对开始到(a00,a1j)结束的闭合轮廓线匹配,从网格G[0,j]开始向北搜索的维度应为(m+1),向东搜索的维度应为(n+1)㊂上文中维度(m+1)ˑ(n+1)的轮廓线相似图网格并不满足路径搜索要求,为保证有序点集能按点序拓扑关系完整表示闭合轮廓线,在G[0,j]为起始点条件下网格维度应至少为((j+1)+(m+1)+1)ˑ((0+1)+(n+ 1)),考虑到jɤm,因此我们将其设计扩展为维度(2(m+1)+1)ˑ(n+2)的网格,作为一般性闭合轮廓线特征点相似网格(图3-A)㊂同样为了方便理解,以一组简单闭合的轮廓线(图3-B)在轮廓线相似图中搜索最佳合法路径来获取最佳顶点对应集进行了示例(图3-C)㊂根据轮廓线特征点相似图,该轮廓线匹配算法不仅可以自动实现相邻轮廓线顶点匹配,在求匹配最佳合法路径时,还可以设置各种初始条件,若存在确定的顶点匹配关系,则在相似图中将与该点对对应的格网值设为1,即可在局部先验条件下保证整体匹配效果最优,使得整体轮廓线匹配更为合理与准确㊂A.闭合轮廓线特征点相似图;B.闭合轮廓线顶点对应示例;C.示例轮廓线特征图及最佳合法路径图3闭合轮廓线特征点相似图F i g.3 S i m i l a r i t y g r a p h o f c l o s e d c o n t o u r1.3层间梯度插值函数构造方法已有的轮廓线层间插值方法往往是通过原轮廓线和目标轮廓线的坐标位置信息构造层间过渡轮廓线,其中采用的层间插值算法主要有两类,即线性插值方法以及高阶非线性插值方法[22-23],选用不同的插值方法会产生不同的层间过渡轮廓线㊂在三维地质隐式建模中,这类层间过渡轮廓线可以作为位置约束参与建模,考虑插值位置本身具有不确定性,隐式曲面并不一定严格经过这些插值点的位置,因此本研究的插值只考虑形态插值㊂地质体轮廓线蕴含位置坐标信息,相邻剖面轮廓线对应节点也隐含了梯度的形态约束信息[24],相692Copyright©博看网. All Rights Reserved.第5期王 权等:基于轮廓线层间形态插值的三维地质隐式曲面重构邻地质体轮廓线层间梯度插值可以在地质体三维建模时作为层间形态约束㊂层间梯度虽不能像位置约束那样准确地控制地质体表面的位置,但是可以约束曲面的局部形态㊂本研究根据已有地质剖面轮廓线的梯度信息插值层间梯度信息,并共同组成约束整个地质体产状变化的形态约束数据集合㊂根据前面轮廓线特征点匹配结果,将初始轮廓线匹配点的法向量组成矩阵n 0=(n 0x ,n 0y ,n 0z ),同时将目标轮廓线匹配点的法向量组成矩阵n 1=(n 1x ,n 1y ,n 1z )㊂通过源矩阵和目标矩阵,求得整体变换矩阵A :(n 0x ,n 0y ,n 0z )A =(n 1x ,n 1y ,n 1z )(3)引入相似系数t 来描述过渡梯度n t与源匹配点梯度n 0的相似程度,则1-t 表示过渡梯度n t与目标匹配点梯度n 1的相似程度㊂t 的值与该形态约束空间位置以及源㊁目标匹配点的欧式距离有关,假设源匹配点与目标匹配点的三维欧式距离为d ,所需插值的过渡梯度约束空间位置与源匹配点的三维欧式距离为d t,因此可以得到相似系数t 的计算公式:t =1-dtd(4) 上式表明,如果过渡约束空间位置与源目标点的距离越小,那么就表示过渡约束梯度与源目标点梯度越相似,t 就越大,1-t 就越小㊂在相似系数被确定之后,层间区域的变换矩阵A (t )表示为:A (t )=(1-t )I +t A (5)式中:I 为单位矩阵,层间约束梯度即可按照式(6)求出:(n t x ,n t y ,n t z )=(n 0x ,n 0y ,n 0z )A (t )(6)图4 轮廓线层间梯度插值示意图F i g .4 D i a g r a m o f i n t e r m e d i a t e c o n t o u r g r a d i e n t i n t e r po l a t i o n 根据上一节所得的最佳轮廓线顶点映射,将所有匹配点的梯度按层间梯度插值的方法进行插值,获取层间的梯度信息㊂图4为示例轮廓线层间梯度插值示意图,图中展示了轮廓线部分特征匹配点的梯度插值情况㊂2 附加形态约束的隐函数曲面重建隐函数曲面重建方法是常用的三维表面隐式建模方法[25-27]㊂径向基隐函数(r a d i a l b a s i s f u n c t i o n,简称R B F )曲面重建方法以径向基插值理论为基础构建隐函数曲面,适应于三维地质曲面重构㊂目前常用的H e r m i t e 型隐函数(H e r m i t e r a d i a l b a s i sf u n c t i o n ,简称H R B F )以一组数量为n 的包含坐标位置信息与法向信息的地质界面采样点集,作为构建隐式方程的数据源[27-28]㊂一些学者利用该方法,基于地质剖面图中地质体轮廓线数据与产状信息隐式构建三维地质模型[4,29];广义R B F (G R B F )与H B R F 同样是建立在径向基函数的H e r m i t e -B i r k -h o f f 插值理论基础上的,区别是其通过不同类别的约束信息进行插值,得益于各类约束信息相互独立的特点,G R B F 能更加灵活地控制曲面重建的形态特征[30-31]㊂另有一些学者基于G R B F 曲面重建方法,以地质体轮廓线为基础,融合约束线㊁趋势面等多种约束规则,修正了隐式三维地质模型[30,32]㊂通过层间梯度插值获取了大量层间形态约束信息后,根据现有的曲面重建数据集的数据结构,本研究基于G R B F 曲面重建方法构建附加轮廓线层间梯度约束的径向基隐式建模函数㊂用标量函数f (x )隐式模拟连续的三维地质表面,对于获取的剖面地质轮廓线上的节点信息,将其表示为σ个原始轮廓线上节点位置约束集{x i ,f (x i )}σi =1,对于获取的轮廓线和其层间区域的形态约束信息,将其表示为μ个梯度约束集{x i , f (x i )}σ+μi =σ+1,其中xi 表示两类约束点在三维空间中的坐标,隐函数具体表述为:f (x )=ðσj =1αj K ( x -x j )-ðμk =1βkK ( x -x σ+k )(7)式中:K 为径向基函数中的核函数; ㊃ 是欧几里得范数,为三维空间两点间的欧式距离;βk 为权重系数; 为梯度计算㊂位置约束和梯度约束分别需要满足等式约束条件f (x i )=0,i =1, ,σ和 f (x i )=v i ,i =σ+1, ,σ+μ,v i 为对应形态约束描述曲面梯度的单位法向量㊂以该等式为基础,构成求解未知系数的线性方程组:f (x i )=ðσj =1αj K ( x i -x j )-ðμk =1βkK ( x i -x σ+k )=0792Copyright ©博看网. All Rights Reserved.h t t p s ://d z k j q b .c u g.e d u .c n 地质科技通报2023年f (x i )=ðσj =1αj K ( x i -x j )-ðμk =1βk HK (x i -x σ+k )=v i (8)式中:H 为H e s s 算子;权重系数αj ɪR ,由σ个位置约束点确定,权重系数βk ɪR 3向量,由μ个梯度约束点确定㊂通过建立的线性方程组,求解各项待定系数,最终确定地质体模型的隐式建模函数表达㊂然后按建模精度要求对整个建模空间进行网格剖分,划分为相同粒度的网格单元集合,采用该隐函数模型计算所有网格单元的函数值获取三维数据场,并基于M a r c h i n g Cu b e s 算法提取出三维数据场的零等值面[3,33],实现三维地质隐式曲面重建㊂3 实验与分析为了验证本算法的有效性,以实例地质剖面图上数字化的地质体轮廓线数据为基础,分别针对闭合轮廓线与不闭合轮廓线开展了层间形态插值和建模实例研究㊂实验以V i s u a l s t u d i o 2010为集成开发环境,使用图形界面框架M F C 与跨平台三维可视化图形库O p e n G L 编程实现了本研究的相关算法,包括实例地质体相邻轮廓线顶点的自动匹配和层间梯度插值,以及径向基隐函数三维地质模型构建㊂(1)实例一实例一的数据来自于贵州水银洞金矿床地质勘探剖面图资料,以上二叠统构造蚀变体上地层(图5-a)建模为例,地层界线为不闭合轮廓线,资料中有5条勘探线剖面图上显示有该地层界线㊂本研究采用隐式曲面重建方法对该地层界面进行重构,首先在剖面图上结合地质解译提取相关地层界面轮廓线,从二维空间转换为三维空间轮廓线,再从三维轮廓线串中提取节点坐标和法向量信息作为建模数据[29]㊂从径向基隐函数曲面重建结果来看,地层界面起伏较大,层间特征区域缺少过渡信息(图5-c )㊂我们将两两相邻勘探线剖面图上的轮廓线(图5-a 中加粗黑线)转换为三维轮廓线后采用本方法进行轮廓线层间梯度插值(图5-b ),插值出来的梯度作为层间形态约束参与隐函数曲面建模构建地层模型(图5-d),与未进行轮廓线层间插值构建的模型进行对比㊂对比两种建模结果(图5-c ,d),可以看出,对于实例中地层轮廓线,在2条相邻轮廓线之间进行梯度插值作为形态约束后,生成的隐式曲面模型(图5-d)与未采用轮廓线层间形态插值生成的径向基隐式曲面模型(图5-c )相比,避免了因层间区域过度光滑导致的信息缺失,地层曲面以一种平滑连续的趋势经过层间区域,在曲面的过渡上更加合理㊂这是因为轮廓线之间空间距离过大的层间区域,由于径向基核函数快速衰减,导致无法获取准确的三维数据场,直接采用轮廓线特征点信息曲面建模时,在提取等值面过程中曲面会出现局部特征缺失甚至空洞等不连续的现象[34]㊂(2)实例二实例二的数据来自安徽铜陵凤凰山矿田药园山矿床,以Ⅱ号矿体三维曲面重建为例㊂矿体界线为闭合轮廓线,从图6-a 二维剖面界线转换为三维矿体轮廓线的可视化结果来看,轮廓线之间的形态差a .地质剖面示意图;b .地层面轮廓线与梯度插值结果;c .直接基于轮廓线信息隐式构建的地层面模型;d .本方法层间形态插值后隐式构建的地层面模型图5 实例地层面轮廓线插值结果以及地层面模型比较图F i g .5 C o n t o u r i n t e r p o l a t i o n o f p r a c t i c a l s t r a t u m i n t e r f a c e a n d c o m p a r i s o n w i t h m o r p h o l o gi c a l m o d e l 892Copyright ©博看网. All Rights Reserved.第5期王 权等:基于轮廓线层间形态插值的三维地质隐式曲面重构异较大㊂直接基于轮廓线信息隐式构建的矿体模型由于大量局部形态特征的缺失,隐式曲面出现了空洞和不连续的现象(图6-b )㊂图6-c 展示了闭合轮廓线生成层间梯度的插值过程,图6-d 为采用本方法附加相邻轮廓线层间梯度作为形态约束后构建的矿体三维隐式曲面模型㊂比较直接基于轮廓线隐式构建的矿体模型(图6-b )与本方法所构建的矿体三维隐式模型(图6-d )可以看出,对于形态变化较大的矿体轮廓线三维建模,本方法隐式构建的矿体模型(图6-d )不仅保障了层间区域合理过渡,同时还消除了直接采用轮廓线信息进行隐式曲面重建时层间出现的空洞现象(图6-b )㊂从矿体模型的可视化结果可以看出,当勘探剖面轮廓线存在分布分散㊁连续性弱的情况时,本方法所构建的地质体模型形态更为合理㊂a .矿体轮廓线;b .直接基于轮廓线信息隐式构建的矿体模型;c .矿体剖面轮廓线梯度插值结果;d .本方法隐式构建的矿体模型图6 矿体剖面轮廓线插值结果以及矿体模型比较图F i g .6 C o n t o u r i n t e r p o l a t i o n o f p r a c t i c a l o r e b o d y an d c o r -r e s p o n d i n g c o m pa r i s o n s 4 结 语针对基于稀疏地质轮廓线重构三维地质表面,提出了一种基于轮廓线层间形态插值的三维地质隐式建模方法,该方法将轮廓线整体形态与局部特征相结合,通过计算轮廓线层间形态相似度,基于最大相似度匹配原则建立轮廓线顶点映射关系,然后通过层间梯度插值生成过渡形态信息作为约束条件,参与径向基隐函数曲面重构㊂将该方法应用于矿床实例地质剖面地质体轮廓线层间形态插值与三维建模,结果显示生成的三维模型不仅能够反映稀疏地质体轮廓线的层间局部起伏形态,而且能避免由于层间信息缺失而导致的隐式表面模型不连续的现象,验证了该方法的有效性和可行性㊂今后的进一步研究将针对地质环境中复杂地质构造类型的形态隐式建模,考虑不同地质轮廓线分支㊁错断等复杂拓扑关系,丰富轮廓线形态特征匹配的适用范围,引入地质语义和局部形态约束来构建三维模型,并针对地质建模过程中的不确定性进行定量分析㊂(所有作者声明不存在利益冲突)参考文献:[1] C o w a n E J ,B e a t s o n R K ,R o s s H J ,e t a l .P r a c t i c a l i m p l i c i t ge o -l o g i c a l m o d e l l i n g [C ]ʊA n o n .F if t h I n t e r n a t i o n a l M i n i ng Ge o l o -g y Co n f e r e n c e .V i c t o r i a :[s .n .],2003:89-99.[2] C a l c a g n o P ,C o u r r i o u x G ,G u i l l e n A ,e t a l .H o w 3D i m p l i c i t ge -o m e t r i c m o d e l l i n g h e l p s t o u n d e r s t a n d g e o l o g y:T h e 3D G e o -M o d e l l e r m e t h o d o l o g y [C ]ʊA n o n .11t h I n t e r n a t i o n a l C o n gr e s s f o r M a t h e m a t i c a l G e o l o g y :Q u a n t i t a t i v e G e o l o g y f r o m M u l t i pl e S o u r c e s .B e l gi u m :[s .n .],2006.[3] 邹艳红,何建春.移动立方体算法的地质体三维空间形态模[J ].测绘学报,2012,41(6):910-917.Z o u Y H ,H e J C .A s p a t i a l s h a pe s i m u l a t i o n m e t h o df o r t h r e e -d i m e n s i o n a lg e o l o g i c a l b o d y b a s e d o n m a r chi n g c u b e s a l go -r i t h m [J ].A c t a G e o d a e t i c a e t C a r t o g r a p h i c a S i n i c a ,2012,41(6):910-917(i n C h i n e s e w i t h E n gl i s h a b s t r a c t ).[4] G u o J T ,W u L X ,Z h o u W H ,e t a l .S e c t i o n -c o n s t r a i n e d l o c a lg e o l o g i c a l i n t e r f a c e d y n a m i c u p d a t i n g me t h o d b a s e d o n t h e H R B F s u rf a c e [J ].J o u r n a l o f S t r u c t u r a l G e o l og y,2018,107:64-72.[5] 李章林,吴冲龙,张夏林,等.地质科学大数据背景下的矿体动态建模方法探讨[J ].地质科技通报,2020,39(4):59-68.L i Z L ,W u C L ,Z h a n g X L ,e t a l .D i s c u s s i o n o n d yn a m i c o r e -b o d y m o d e l i n g w i t h g e o l o g i c a l s c i e n c e b i g d a t a [J ].B u l l e t i n o f G e o l o g i c a l S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y,2020,39(4):59-68(i n C h i -n e s e w i t h E n gl i s h a b s t r a c t ).[6] 陈国旭,田宜平,张夏林,等.基于勘探剖面的三维地质模型快速构建及不确定性分析[J ].地质科技情报,2019,38(2):275-280.C h e n G X ,T i a n Y P ,Z h a n g X L ,e t a l .R a pi d c o n s t r u c t i o n a n d u n c e r t a i n t y a n a l y s i s o f 3D g e o l o g i c a l m o d e l s b a s e d o n e x pl o r a -t i o n s e c t i o n s [J ].G e o l o g i c a l S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y In f o r m a -t i o n ,2019,38(2):275-280(i n C h i n e s e w i t h E n gl i s h a b s t r a c t ).[7] 张双腾,张太怡.连续断层图象计算机三维重建轮廓点匹配插补算法的研究[J ].重庆大学学报,1994,17(2):1-5.Z h a n g S T ,Z h a n g T Y.S t u d y o n c o m pu t e r 3D -r e c o n s t r u c t i o n a l g o r i t h m o f t h e c o n t o u r p o i n t s m a t c h i n g i n t e r po l a t i o n f o r s e r i -a l c r o s s i m a g e s [J ].J o u r n a l o f C h o n g q i n g U n i v e r s i t y ,1994,17(2):1-5(i n C h i n e s e w i t h E n gl i s h a b s t r a c t ).[8] 杨洋,潘懋,吴耕宇,等.一种新的轮廓线三维地质表面重建方法[J ].地球信息科学学报,2015,17(3):253-259.Y a n g Y ,P a n M ,W u G Y ,e t a l .H i g h q u a l i t y g e o l o gi c a l s u r f a c e r e c o n s t r u c t i o n f r o m p l a n a r c o n t o u r s [J ].J o u r n a l o f G e o -i n f o r -m a t i o n S c i e n c e ,2015,17(3):253-259(i n C h i n e s e w i t h E n gl i s h a b s t r a c t ).[9] 许志勇,于今,王世耕.基于拐点的层间插值算法[J ].机械工程师,2008,8(2):120-121.X u Z Y ,Y u J ,W a n g S G.I n t e r m e d i a t e i n t e r p o l a t i o n a l go r i t h m b a s e d o n t h e i n f l e c t i o n p o i n t [J ].M e c h a n i c a l E n g i n e e r ,2008,8(2):120-121(i n C h i n e s e w i t h E n gl i s h a b s t r a c t ).[10]贾超,韩志刚,陈素军.一种基于关键点的断层轮廓插值方法[J ].计算机工程与应用,2007,43(9):78-80.J i a C ,H a n Z G ,C h e n S J .K e y p o i n t s -b a s e d i n t e r po l a t i o n m e t h -992Copyright ©博看网. 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三维地质建模技术在磨溪雷一~1气藏中的应用
对模 拟 前 后 参 数 分 布 特 征 及 储 量 进 行 计 算 和 分析 ， 并 对 水 平 井储 层 钻 遇 率 及 生 产 效 果 关 系进 行 了剖 析 ， 验 证 了模
型的可靠性 ， 为 分析 和 评 价 气藏 提 供 了依 据 。 关键 词 ： 磨 溪气田； 三 维地 质 建模 ； 水平 井 ； 随机模拟 ； 属 性 模 型
动用西端低渗储量 、 确 保 水 平 井合 理 部 署 及 钻 遇 率 、 提 高气藏最终采收率 ， 就 必 须 开展 储 层 精 细 描 述 ， 落 实储 层 、 物
性 在 三 维 空 间 的 分 布 状 态 。在 精 细 地 质 综 合 研 究 基 础 上 ， 应用 Ｐ ｅ ｔ ｒ ｅ ｌ 建 立 了 气藏 三 维 精 细 构 造 模 型 和 属 性 模 型 ，
石 ２ ０ １ ３年 ７月
油
地
质
与
工
程
Ｐ Ｅ ＴＲ Ｏ Ｌ Ｅ ＵＭ Ｇ Ｅ Ｏ Ｌ Ｏ Ｇ Ｙ ＡＮ Ｄ Ｅ ＮＧ Ｉ Ｎ Ｅ Ｅ Ｒ Ｉ ＮＧ
第２ ７卷 第 ４期
文章 编 号 ： １ ６ ７ ３ —８ ２ １ ７ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ４ —０ ０ ５ １ —０ ４
中图分类号 ： Ｔ Ｅ３ １ ９ 文 献标 识 码 ： Ａ
三 维地 质建 模技 术 是 目前开 发地 质 和气 藏描 述 领域 最 热 门 、 也 是发 展最 快 、 效果 最 显著 的一 项综 合 技术 【 ， 该 技 术 以气藏 的属 性参 数 为支 柱 ， 以计 算 机
技术 为 手段 ， 以地质 统计 学为 基本 方 法 ， 以 三 维 可 视
整装气 藏 。有 利沉 积 相 带 为 潮 间 、 潮 下 带 中的 粒 屑 滩， 其 储层 主 要 为 雷 一 中 亚 段 顶 部 的针 孔 状 白云
城市地下空间三维地质模型可视化技术研究
第60卷第1期2024年1月地质与勘探GEOLOGY AND EXPLORATIONVol. 60 No. 1January，2024城市地下空间三维地质模型可视化技术研究邹伟林1，2，周文1，2，常松1，2，高思岩1，2，周新鹤1，2，宋红亮1，2，谢长虹1，2，范维宁1，2（1.正元地理信息集团股份有限公司，北京101300；2.北京市智慧管网安全评价及运营监管工程技术研究中心，北京101300）［摘要］目前，城市地下空间信息化发展面临着海量数据组织、管理和可视化显示等亟需解决的关键问题。
本文顺应国家新型智慧城市建设趋势，提出并实现了城市地下空间三维地质模型可视化技术，构建地质三维模型分级数据，按照不规则四叉树结构形成LOD数据；基于构建的三维空间网格码规范编码，运用降维、非布尔运算的方法，实现最大精度化的地下空间模型数据无限逼近的融合；并采用多渲染引擎的混合渲染架构，支持DirectX、WebGL（OpenGL ES）、OSG（OpenGL）和游戏引擎（Unreal Engine）等多引擎渲染，实现TB级地下时空数据的真实感可视化与高效调度，为城市地下空间开发利用提供数据支持和辅助决策分析支撑。
［关键词］城市地下空间三维地质模型可视化渲染引擎［中图分类号］P208；TP39 ［文献标识码］A ［文章编号］0495-5331(2024)01-0177-08Zou Weilin, Zhou Wen, Chang Song, Gao Siyan, Zhou Xinhe, Song Hongliang, Xie Changhong, Fan Weining.Research on visualization technology of 3D geological model for urban underground space[J]. Geology and Exploration, 2024, 60(1): 0177-0184.0 引言随着人类社会的快速发展，城市建设也在快速推进，交通拥堵、城市绿化面积小、公共设施短缺等问题也随之而来，很多城市的地上空间已经无法满足人们的生活需求，为了获得更多的空间，人们逐渐重视地下空间的开发。
视景仿真技术课件ch4-2 三维地形场景生成 34
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图5
Application Type 程序应用类型，即你以何种方式漫游，提供的选择有 高飞，低飞，地面漫游，固定视点等等，一般用默认的地面漫游方式 ，如图6所示。
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图6
Select IG
选择要使用的显卡类型、帧速要求、转
换出的文件类型等，一般使用默认值，如图7所示。
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图9
Culture
选择默认的就可以了，如图10所示。
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图10
Stop
如图11所示。
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图11
全 部 设 置 好 后 ， 点 Finish 就 将 DEM 高 程 数 据 导 入 Project 中 了 。 单 击 Project/Source Data Library/Elevation Data可以看到刚才导入的文件， 右键单击选择Add to Window就可以在Thumbnail 面板中看到该高程图。
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2.1 Terra Vista软件的操作步骤
(1)DEM数据的导入
打开Terra Vista程序后，点击file下的New Project ，在弹出的对话框中选择路径保存，此时的保存类 型为*.ter（打开一个Project也是打开它的*.ter文 件），如图1所示。 在 鄱 阳 湖 的 例 子 中 ， 将 工 程 命 名 为 project4pics4km。
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图2
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s6/29
图3
projection
一般选择Flat Earth，如图4所示。
图4
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三维地质建模技术的研究与应用
由于 斜 井只有地 面坐标 和地下坐标 ， 断点 深度是测量 深度 ， 在二维 上进 行断点组合难 度 大且 准确率 低 ， 所以在 建立 构造 模型 时， 用 应 ｐ ｔｅ ｅ ｒ 软件内置的斜井轨迹校正程序， ｌ 输入斜 井 的井斜角、 方位角数据 ， 建立 斜井轨 迹模型。 对 斜井 的层面 海拔深 度进行校 正 ， 测井解 释层 将 面深度 回送到斜 井井轨 迹上 ， 输出斜 井轨迹 数 据， 将对应层面点坐标 及垂深 进行校 正。 校正后 使断点与斜井轨迹吻合， 能准确反映 出断点空间 的真实位置， 降低组合难 度。
２２ 点 重 组 ．断
《 ｅ
断点数 据在Ｐ ｔ ｅ软件 中的三维可视化 ， ｅｒｌ 使过 去 抽 象地 按 数据 分 析进 行 的断点 组合直 观化 ， 从而降 低了断点组合难度， 并提 高了准确 度。 从理论上讲 ， 同编号的断点应分布在同一 相
平滑的曲面上 ， 通过对 ｌ条断层的２ ４ ４ ４ 个断点的 反复分析判 断后， 发现绝 大多数断点都 在 主断 层面上， 但有少数断点偏离主断层面分析其原 因 有以下几种情况 ： ２． １ 除 组 合 不 当断点 。例 如 １ ２．去 ＃井 深 ８０ ２ ｍ处 断点 原来 解释 为７ 号断 层的 断点 ， ｌ 经
谗
图１斜井断点与轨迹 图２ ｌｃ ｏ ｗｅｌｔｐ示 意图 ｏ ｋ ｔ ｌ ｏ １ ．确保断层面穿过 油层部位断点 ．２ １
Ｉ． ．４ １ 断层附近构造 异常处理方法 利用断层和层位产生Ｈ ＲＩ Ｏ Ｉ Ｓ Ｏ Ｚ Ｎ Ｌ ＮＥ ， 激活其控制点， 调整层位 在上 下 盘的位置直到 合 理， 完成 之后再做一次ＭＡＫＥ Ｏ Ｉ Ｏ ， Ｈ Ｒ Ｚ ＮＳ使 断层和 层位 接触 关系按编辑 结 果重新 计算 ， 、 建 立合理的断层边部构造。 』 １ 建立三维相控属性地质模型的技术关 ． ２ 键 １ ． ． １ ２ 井所在网格值与单井单 层属性 曲线保 持一 致 利用ｓａｅ ｕ ｌ ｌ 流程， ｃ ｌ ｐ ｗｅ ０ ｌ ｇ 对加载的单 井孔 隙度 、 渗透率 、 饱和度屙 眭曲线数 据进行离 散化时采用最大值法， 生成离散化属性模型。 这 样可保证 井所在网格 值与单井单 层属性 曲线保 持一致 。 １ ．确定变异函数 主方向 ．２ ２ 』 选择要模拟 的沉积单元生 成一张 变差图， 反映该 沉积 单元 在平面 上的变 异性 ， 由此确定 主变程方向 １ ． 定不同沉积微相控 制下储 层属性 参 ．３ ２确 数变成范围 受 储层砂体 沉积特 征控制 ， 储层属性参数 的分布 存在 非均质性与 各向异性 ， 因此 需要 确 定不 同沉 积环境下的不 同沉 积微相储层属性 的 。 主次方向以 及垂向方向变程 数据。 ． ２、 三维地质模型 在油 田开发中的应用 ２Ｉ ． 数字化油藏， 展现三维形态 Ｉ 地 质模 型建立后 ， 把地下的油藏 形态进 行 了数字化， 直观地 反映出地 层的构 造形态， 断层 【 的倾 向、 向、 层之 间的相互 关系， 走 断 了解地 层 层位之 间的接触关系。
基于杨赤中推估法空间插值的三维地质隐式建模
基于杨赤中推估法空间插值的三维地质隐式建模邹艳红;黄望;阳宽达;褚慧慧;毛先成【摘要】杨赤中推估法是一种对空间域复合变量通过连续的几何滤波过程来建立核函数的最小二乘推估法,建模过程简便且能基于少量已知数据点取得好的建模效果.针对地质勘查中离散、稀疏而不规则分布的地质特征点数据难以构建地质体三维模型的难点问题,提出了一种基于杨赤中推估法的三维地质空间插值与模型建立的自动化方法.该方法首先以地质特征点数据库为基础,选用负幂指数函数模型建立适合三维地质空间插值的杨赤中推估法估值数学模型;在此基础上,构建一套基于杨赤中推估法的三维地质空间插值计算和地质体隐式建模的自动化实现流程与程序;最后以实例矿化插值数据为基础,采用基于移动立方体算法的三维隐式建模方法,快速构建实例矿体三维模型.与人工交互圈定地质体边界和进行矿体推断的三维地质显式建模相比,这种方法能快速直观地分析地质特征并处理样品分析数据,方法可行且高效.【期刊名称】《地质学刊》【年(卷),期】2017(041)003【总页数】10页(P384-393)【关键词】杨赤中推估法;负幂指数函数模型;空间插值;三维地质建模;隐式模拟;大尹格庄金矿;山东招远【作者】邹艳红;黄望;阳宽达;褚慧慧;毛先成【作者单位】有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室(中南大学),湖南长沙410083;中南大学地球科学与信息物理学院,湖南长沙410083;有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室(中南大学),湖南长沙410083;中南大学地球科学与信息物理学院,湖南长沙410083;有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室(中南大学),湖南长沙410083;中南大学地球科学与信息物理学院,湖南长沙410083;有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室(中南大学),湖南长沙410083;中南大学地球科学与信息物理学院,湖南长沙410083;有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室(中南大学),湖南长沙410083;中南大学地球科学与信息物理学院,湖南长沙410083【正文语种】中文【中图分类】P628+.2;P618.51杨赤中滤波与推估法是20世纪60年代由中南大学(原中南矿冶学院)杨善慈(1991)提出并发展起来的空间估值方法。
邹艳红三维地质隐式建模技术与应用
此后，国内外许多学者对三维地质建模与可视化技术进行了大量的 研究与实际应用工作，如：基于类三棱柱体的三维数据模型，广义三棱 柱构模技术，三维断层模拟和复杂地质体三维建模的线框模型以及三维 地质多体建模方法等的研究与应用。目前，地质体三维建模与可视化技 术得到了快速发展并已进入实用化阶段。
1 地质体三维建模研究现状与存在问题
研究意义：相对显式模拟的地质体界线推断和交互式圈定， 隐式模拟方法可省去烦琐的人工操作过程，生成三维模型高效 且直观，便于对矿体进行概略性研究和进行储量的快速估算
1 地质体三维建模研究现状与存在问题
三维地质隐式建模的相关研究：
部分学者结合几何、函数或空间统计的空间插值方法（如： 径向基插值、反距离加权、多项式插值、样条插值、克立格插 值、相似变形插值等）利用三维数据重构算法进行三维地质体 曲面重建，再基于面或体模型的地质体构模方法进行三维地质 体模拟；还有部分学者基于不规则的地质体离散数据，结合空 间插值方法构建连续的三维数据场，进行三维地质体重构或隐 式模拟的尝试 。
………..
技术路线图：
2三维地质隐式建模技术
用户
笔记本 个人计算机
空间插值计算
建立三维地质 空间数据场
地质体数据 三维重建
地质体三维 可视化
ODBC
三维地质体数据 提取
地质剖面图 勘探工程数据 各种样品化验表格数据
石油勘探三维地质构造建模技术应用研究
收集。①确保数据收集准确性。三维地质构造建模技术应用中 数据来源至关重要。建模数据的精确度直接影响着技术的应用情 况。如，在三维地质构造建模技术中需要用到钻孔、地球物理数 据、地质图、遥感图像等数据信息，这些数据若是在采集过程中 采集准确率不高，则容易对建模带来影响。以钻孔数据为例，钻 孔孔斜、钻井方式、取芯率等数据在获取过程中需要注意采样间 距、测量方式等。②数据采集的丰富度。复杂的地质条件下拥有 丰富的数据情况，在搭建三维地质构造建模技术中，若是地质 构造简单的地层，采用少量的数据就可以保证地质构造模型的精 度。但是在复杂的地质结构地区中，数据越丰富，分布越均匀代 表性越强，则所得到的三维地质构造建模的精度就越高[2]。
3 三维地质构造建模技术在石油勘探中的具体应用效果 由上文可知，石油勘探中三维地质构造建模技术的应用过
程较为复杂，需要充分考虑到各种数据、设备等的专业性、精 确度、全面性问题。当前在石油勘探项目中三维地质构造建模 技术的应用能够有效地提高油田勘探的效率和精准度。
（1）三维地质构造建模技术为石油开采提供三维地质数 据体。如，在油田勘探中，三维地质构造建模技术能够对于复 杂地形地质结构断层，模型进行扫描监测，从而掌握到断层封 堵情况，同时通过可视化的三维结构图呈现出来石油储层油藏 情况。进行油田储层建模，确定地质为油田开采工作提供一个 准确的地质数据参考。
结构模型，呈现出球面模型结构。②属性建模方式。属性建模方 式主要是通过网格化剖分方法，通过设置网格大小、网格定向以 及形状的方式，将地质体空间分布、属性空间分布等进行精细化 程度。常用的属性建模方式有确定性建模和随机建模两种。确定 性建模是通过事先确定性资料的控制点出发，从而推测出各个点 之间的属性参数关系。随机建模方式指利用已知的信息为基础， 应用随机函数理论等进行等概率的地质模型建立[3]。
基于地质勘探数据的三维储层模拟
基于地质勘探数据的三维储层模拟
王燕红;吴堑虹;刘勤志
【期刊名称】《能源技术与管理》
【年(卷),期】2009(000)001
【摘要】简要介绍了可视化领域常用的两种方法:面绘制和体绘制方法,以及他们各自的优缺点.简要介绍了几种常用的体绘制算法,详细介绍了体绘制中最典型的光线投射算法的基本原理和流程.以VC++为开发平台,在Windows操作系统上,利用可视化工具VTK提供的光线投射体绘制算法和三维建模方法,以地质勘探数据为例,实现了研究区的三维储层模拟-渗透率模拟以及钻井模拟.
【总页数】3页(P63-65)
【作者】王燕红;吴堑虹;刘勤志
【作者单位】中南大学,地学与环境工程学院,湖南,长沙,410083;中南大学,地学与环境工程学院,湖南,长沙,410083;中南大学,地学与环境工程学院,湖南,长沙,410083【正文语种】中文
【中图分类】P628
【相关文献】
1.基于三维储层构型模型的油藏数值模拟及剩余油分布模式 [J], 岳大力;吴胜和;程会明;杨渔
2.基于储层三维精细地质建模的油藏数值模拟技术研究剩余油分布规律 [J], 钱川川;骆飞飞;吕文新;罗治形
3.基于三维地震数据的构造演化与储层沉积演化解释研究 [J], 凌云;林吉祥;孙德胜;
高军
4.基于LWD随钻自然伽马测井数据的砂岩铀矿储层三维储量预测方法研究 [J], 李召坤;杨睿;胡柏石;杜志明;赵利信
5.基于面投影微立体光刻技术的三维模拟储层岩心模型制造 [J], 孟思炜;孙大兴;俞佳庆;莫翌;邵广斌;薛伟杰;周德开;郑立臣
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邹艳红-三维地质隐式建模技术与应用
问题研究：由于地质体的大尺度特征，以及受地质条件与勘查技术的局限
性，取样数据的数目及空间分布存在很大差异，对空间插值结果产生较大影响； 同时，不同的空间插值方法由于插值原理不同，对插值结果也会产生不同程度 的差异。需要研究不同空间插值方法在三维地质建模应用中的影响。
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• 空间插值模型的自动实现
2) 地质体三维重建
• 地质体三维曲面重构算法
• 地质体的三维表达与可视化
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空间插值方法
1) 空间插值
依据空间插值的基本假设和数学本质可将空间内插分类为：几何方法、统 计方法、空间统计方法、函数方法、随机模拟方法、物理模型模拟方法和综合 方法，其中以几何方法和空间统计方法在地学领域最为常用。
三维地质建模（3DGM）技术经过多年的发展已日趋成 熟。
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1 地质体三维建模研究现状与存在问题
存在问题：
现有的三维地质建模软件能够对各种复杂地质体 （如地层、构造、矿体等）进行三维建模，但建模 过程一般是按照显式模拟的方法，即首先基于勘探 工程数据绘制勘探线剖面，再在三维可视化环境下 按剖面人机交互圈定地质界线并生成地质体三维模 型，过程较为繁琐，且不同的人圈定的地质体有时 差异较大。
1 地质体三维建模研究现状与存在问题
随着三维地质建模理论和技术的成熟，出现了大量的三维地质建模 软件，如国外的澳大利亚MAPTEK公司的Vulcan软件、英国Datamine 公司的Datamine Studio软件、澳大利亚Surpac公司的Surpac Vision软件、 法国Nancy学校开发的GOCAD地质建模软件、澳大利亚Micromine公司 的 Micromine 软 件 ； 国 内 的 三 地 曼 公 司 的 3DMine 软 件 、 迪 迈 公 司 的 Dimine软件，以及QuantyView和Titan 3DM等三维地质建模软件 。
BIM技术在岩土工程中的应用研究
BIM技术在岩土工程中的应用研究发布时间：2021-11-11T05:52:14.582Z 来源：《建筑实践》2021年18期第6月作者：周艳芳[导读] 在岩土工程中通过BIM技术的应用，能够结合施工项目基本信息基础上进行信息模型的构建，周艳芳身份证号码：37088219861008**** 山东省潍坊市 261000摘要：在岩土工程中通过BIM技术的应用，能够结合施工项目基本信息基础上进行信息模型的构建，这样也就能够对设计方案中存在的问题及时进行解决，并且可以显著提升岩土工程的施工管理水平，保障岩土工程的施工质量和施工安全性，通过 BIM 技术的应用，能够对岩土工程的设计施工全过程起到良好的优化效果。
因此我国施工企业在岩土工程施工过程中，需要加大对BIM技术的应用力度，深化对岩土工程设计施工全过程的管理，借此获得良好的施工质量与施工效益，对于施工企业市场核心竞争水平的提升也有着积极意义。
关键词：BIM技术;岩土工程;应用引言岩土工程中BIM技术相较于传统工程技术，优势明显。
其不仅仅是将数字信息进行集成，更是数字信息的应用，并可应用于设计、建造、管理的数字化管理。
BIM技术可以四维模拟实际施工，对工程建设具有不可估量的价值。
1 BIM技术在岩土工程中的应用特点概述1.1三维可视化BIM技术在岩土工程施工管理工作中还具备有三维可视化的特点，并且能够为工程施工管理起到良好的辅助效果，促进岩土工程施工可行性进一步提高。
BIM技术则具备有三维可视化的特点，其能够将收集到的岩土工程施工信息通过三维模式展现出来，帮助工程设计人员完成工程设计方案，还能够促进设计方案的可行性以及合理性进一步提高，为后续的岩土工程施工奠定良好的基础。
1.2协调性在岩土工程施工中需要涉及到多个专业的设计内容，各专业之间还存在有一定的差异性，因此制定切实可行的施工图纸便有着非常重要的意义。
但是即便是进行同种类型的施工，设计人员之间的想法也存在有较大差异性，对于设计图纸的理解程度不同，在工程施工中也就出现导致施工误差的发生，影响到岩土工程的施工进度与施工质量。
三维可视化建模在地质教学动画制作中的应用——以青塘野外实训为例
科技视界
作应具理解力尧适合性尧交互性尧注意力引导尧灵活性 等原则遥
渊4冤相较于二维教学动画袁三维更加立体尧逼真尧 清晰易懂袁 是未来制作发展方向遥 现存三维教学动画 极少袁 尤其是地质教学动画袁 究其根本原因是技术要 求高尧经济成本高遥 三维动画制作按秒计费袁每秒就要 上千元甚至是数千元之多遥 员援猿 三维地质建模与可视化研究现状
渊2冤教学动画分为二维教学动sh 尧 3Ds Max 等 先 进 动 画 制 作 软 件 的 开发使用袁 越来越多的教学动画制作使用于教学过 程袁其中主流的教学动画形式是以二维动画为主遥
渊 3 冤 Richard Mayer 尧 于 文 尧 王 宝 亮 等 认 为 教 学 动 画 制
渊1冤教学动画脱胎于计算机动画袁其研究的目的主 要 集 中 于 促 进 学 生 学 习 遥 计 算 机 动 画 袁 最 早 由 Beak 和 Layne 将 其 定 义 为 一 系 列 帧 袁 每 一 帧 在 前 一 帧 的 基 础 上 发生变化袁 这些帧的相互连接显示了事物的运动过 程遥 地质教学动画的制作就是利用计算机动画技术袁 动态展示地质体的运动过程遥
1 研究背景
员援员 地质专业教学手段使用现状 渊1冤在地质专业教学过程中袁教师通常采用黑板板
书尧 画图尧 挂图尧 幻灯片放映等传统教学方法进行讲 授遥 针对地质专业教学内容袁我们不难发现袁地质过程 尤其是地史演化过程袁 是随时间推进而不断演变尧时 刻变化的袁 往往具有时间空间跨度大尧 复杂多变等特 征遥 然而袁 传统地质信息主要表现形式是平面图和剖 面图袁地质教师很难用语言讲诉尧文字描写尧静态图片 展示等方式清晰尧 准确地描述和呈现授课内容袁 教学 效果并不理想遥
矿区深部隐伏矿体三维可视化预测方法
矿区深部隐伏矿体三维可视化预测方法毛先成;张苗苗;邓浩;邹艳红;陈进【期刊名称】《地质学刊》【年(卷),期】2016(040)003【摘要】针对深部隐伏矿定位难题,经多年研究,提出以定位模型-成矿信息-三维预测为主线的隐伏矿体三维可视化预测方法.矿体定位概念模型实现成矿规律到矿化分布规律的转换,获得矿体空间定位量化指标;采用形态分析、距离场或缓冲区分析、蚀变场分析等空间分析方法,分析和定量提取成矿信息指标;采用非线性多元回归、三维模糊证据权等方法,建立矿体三维预测模型,对深部立体单元的品位、金属量和含矿性进行预测.以安徽铜陵凤凰山铜矿和金川铜镍硫化物矿床为例,展开矿区深部三维可视化预测研究.结果显示,该方法能够适用于不同类型矿床的深部找矿工作,对于深部找矿具有重要意义.【总页数】9页(P363-371)【作者】毛先成;张苗苗;邓浩;邹艳红;陈进【作者单位】有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室,湖南长沙410083;中南大学地球科学与信息物理学院,湖南长沙410083;有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室,湖南长沙410083;中南大学地球科学与信息物理学院,湖南长沙410083;有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室,湖南长沙410083;中南大学地球科学与信息物理学院,湖南长沙410083;有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室,湖南长沙410083;中南大学地球科学与信息物理学院,湖南长沙410083;有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室,湖南长沙410083;中南大学地球科学与信息物理学院,湖南长沙410083【正文语种】中文【中图分类】P612【相关文献】1.云南东川雪岭铜多金属矿区深部隐伏矿体预测定位与找矿新发现 [J], 刘文恒;刘继顺;潘家永;牛宇奔;杨婉芩2.危机矿山深部、边部隐伏矿体的三维可视化预测——以安徽铜陵凤凰山矿田为例[J], 毛先成;邹艳红;陈进;赖健清;彭省临;邵拥军;疏志明;吕俊武;吕才玉3.第四系覆盖区深部热液脉型矿体综合地球物理方法定位预测--内蒙古维拉斯托矿区北侧隐伏矿体勘查例析• [J], 孟银生;杨立强;张瑞忠;刘瑞德;林天亮;王文国4.千官岭金银矿区深部隐伏矿体的立体评价 [J], 周乐尧;韩梦合5.老矿区深部立体定量预测方法研究——以东川矿区为例 [J], 杨学善因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
面向21世纪GIS专业课程体系及设置方案
面向21世纪GIS专业课程体系及设置方案
刘兴权;谢树春;赵玲;邹艳红
【期刊名称】《地理信息世界》
【年(卷),期】2003(001)004
【摘要】详细分析了我国目前GIS的教育现状以及社会、经济对GIS专业人才的需求状况,阐述了GIS专业课程体系结构设计和GIS专业核心课程设置的指导思想和具体原则,在此基础上提出了我国面向21世纪的GIS专业课程体系结构设计和GIS专业核心课程设置的方案.
【总页数】6页(P13-18)
【作者】刘兴权;谢树春;赵玲;邹艳红
【作者单位】中南大学GIS研究中心,湖南,长沙,410083;中南大学信息物理学院,湖南,长沙,410083;中南大学信息物理学院,湖南,长沙,410083;中南大学GIS研究中心,湖南,长沙,410083
【正文语种】中文
【中图分类】G64
【相关文献】
1.面向21世纪大专学历小学师资的培养目标,规格,课程设置方案及其说明… [J], 胡银根
2.基于UHF检测技术的GIS缺陷设置方案 [J], 李宁;李巧荣;杨亮
3.MAPGIS二次开发软件Section和Excel软件在编绘矿业权设置方案图件的交互应用与探讨 [J], 张然和
4.GIS课程体系结构设计与课程设置方案探讨 [J], 刘华琳;龙雨萍
5.基于知识元重构的GIS专业课程体系与内容的再优化——以郑州大学GIS专业为例 [J], 王金鑫; 苗丽; 张瑜英; 张欣佳
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3） 田宜平，袁艳斌，李绍虎，吴冲龙. 建立盆地三维构造-地层格架的插值方法. 地球科学中国地质大学学报, 2000,25(2): 191-194
软件功能应用 生成地质体块体模型
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1 地质体三维建模研究现状与存在问题
基于Datamine的地质体三维显式建模实例：
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基于Vulcan的地质体三维显式建模实例：
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1 地质体三维建模研究现状与存在问题
三维地质隐式建模的出现与研究意义：
随着三维可视化各种算法的发展与成熟，一些研究工作者 试图通过三维隐式建模方法：首先对已有地质体样品数据进行 样品数据组合并按一定的插值方法来确定空间分布函数；然后 利用空间分布函数和已知数据来预估未知数据，从而获得整个 空间的相对完备的地质体数据；最后使用三维地质体曲面重建 算法对地质体进行三维建模与可视化，快速自动生成三维可视 化模型。
1 地质体三维建模研究现状与存在问题
随着三维地质建模理论和技术的成熟，出现了大量的三维地质建模 软件，如国外的澳大利亚MAPTEK公司的Vulcan软件、英国Datamine 公司的Datamine Studio软件、澳大利亚Surpac公司的Surpac Vision软件、 法国Nancy学校开发的GOCAD地质建模软件、澳大利亚Micromine公司 的 Micromine 软 件 ； 国 内 的 三 地 曼 公 司 的 3DMine 软 件 、 迪 迈 公 司 的 Dimine软件，以及QuantyView和Titan 3DM等三维地质建模软件 。
研究意义：相对显式模拟的地质体界线推断和交互式圈定， 隐式模拟方法可省去烦琐的人工操作过程，生成三维模型高效 且直观，便于对矿体进行概略性研究和进行储量的快速估算
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1 地质体三维建模研究现状与存在问题
三维地质隐式建模的相关研究：
部分学者结合几何、函数或空间统计的空间插值方法（如： 径向基插值、反距离加权、多项式插值、样条插值、克立格插 值、相似变形插值等）利用三维数据重构算法进行三维地质体 曲面重建，再基于面或体模型的地质体构模方法进行三维地质 体模拟；还有部分学者基于不规则的地质体离散数据，结合空 间插值方法构建连续的三维数据场，进行三维地质体重构或隐 式模拟的尝试 。
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博士学位论文答辩
三维地质隐式建模技术与实例应用
国家自然科学基金项目（41102204）资助
邹艳红
zouyanhong@
中南大学地球科学与信息物理学院
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主要内容
1.三维地质建模研究现状与存在问题 2.三维地质隐式建模技术 3.三维地质隐式建模应用实例 4. 总结与讨论
2） P. CALCAGNO, G. COURRIOUX, A. GUILLEN, D. FITZGERALD, P. MCINERNEY. How 3D implicit Geometric Modelling Helps To Understand Geology: The 3DGeoModeller Methodology Society for Mathematical Geology[C]. The XI International Congress, 2006.
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1 地质体三维建模研究现状与存在问题
三维地质建模（3DGM）技术的发展：
Simon Houlding等学者首先结合地质建模系统研究了空间数据库 的建立、空间数据模型与数据结构、地质体三维表达等三维地质建模理 论，其中，规则三维格网(Regular 3D grid)、非规则块(Irregular block)、断面(Sectional)和体(Volume)数据结构等是后来三维地质建模 软件实现的基础。
三维地质建模（3DGM）技术经过多年的发展已日趋成 熟。
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1 地质体三维建模研究现状与存在问题
存在问题：
现有的三维地质建模软件能够对各种复杂地质体 （如地层、构造、矿体等）进行三维建模，但建模 过程一般是按照显式模拟的方法，即首先基于勘探 工程数据绘制勘探线剖面，再在三维可视化环境下 按剖面人机交互圈定地质界线并生成地质体三维模 型，过程较为繁琐，且不同的人圈定的地质体有时 差异较大。
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1 地质体三维建模研究现状与存在问题
基于现有三维地质建模软件的地质体三维显式建模过程：
导入勘探工程数据 建模数据处理
生成单项工程数据
确定需要建模的地质体
调整单项工程数据的显 示样式
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
导入DTM数据及勘探线 数据
人机交互圈定 圈定剖面地质界线
人机交互建模 生成地质体线框模型
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1 地质体三维建模研究现状与存在问题
1）Cowan E J, Beatson R K, RossH J, et al. Practical implicit geological modeling[A]. In: Dominy S(ed). Proceedings of 5th International Mining Geology Conference[C], Carlton South, Australia: The Australasian Institute of Mining and Metallurgy, 2003: 89-99.