地质构造三维可视化模型探讨_曹代勇
地质构造的三维可视化-2019年文档
地质构造的三维可视化一、前言相较于地理对象，地质对象具有Z值持续变化、平面分布、内部信息不完全、数据采集困难等特点。
在长期的地质工作中，人们都习惯于在大脑中将二维地图抽象为三维地图，由于二维地图具有抽象性，仅凭二维信息难以实现地质对象三维结构的全面描述，因此带给了地质工作者极大的不便。
地质结构的三维可视化技术的兴起就很好地解决了这一问题。
地质结构三维可视化技术，是以现代空间信息理论为基础，以地质构造，及其内部的物理属性、化学属性为研究对象，通过一系列的信息处理与组织、空间建模、数字表达，最终通过计算机可视化技术实现地质构造的三维再现、交互的一门技术。
地质构造三维可视化技术主要包括了三维建模、可视化分析两部分内容，其中三维建模是可视化分析的基础。
二、地质构造三维可视化技术的现状地质构造三维可视化技术的应用在国外起步较早，其信息管理软件的涵盖面较广，从矿产资源勘探到资源开发，再到生产管理都已实现了三维信息管理，部分产煤大国不仅实现了煤炭产业的综合机械化，还实现了生产全过程的信息化管理，三维可视化软件已逐步完善并走向商业化。
目前国际上较为成熟的地质构造三维可视化系统有GeoViz、Lynx、GeoToolkit、3DMove 、Goead等。
这些软件经过长期的改进与完善，在块模型、操作功能、矿山开采设计、储量计算等方面都较为优秀，且具有良好的稳定性。
近十年间，我国也开始了对地质构造三维可视化系统的开发与研究，主要是借助一些通用软件平台，如VC++、AutoCAD、OpenGL、Mapgis等，来实现地质构造的三维再现，在研究人员的不懈努力下，地质构造三维可视化系统的开发也取得了可喜的成绩。
如用于建立岩石圈结构三维模型的GeoTrans GIS系统；用于石油勘探数据三维可视化的Rdms软件；用于三维再现地质构造演化史的TrapDEM系统等。
这些系统的开发，能较好地对地质体、矿体、实际地层加以真实地反映，并取得了良好的实际应用效果。
三维地质建模技术在油田基础地质研究中的应用-地球科学与环境学报
第27卷第2期地球科学与环境学报Vo l.27N o .22005年6月 Journal of Earth Sciences and Environment Jun.2005三维地质建模技术在油田基础地质研究中的应用吴 键1,曹代勇1,邓爱居2,李东津2,蒋 涛2,翟光华2(1.中国矿业大学资源与安全工程学院,北京100083;2.中国石油华北油田,河北河间062450)[摘要] 基于钻井资料的三维地质建模技术,通过在留楚油田建立精细的三维地质模型,使油藏研究达到较高的精确性。
在建模过程中,将三维建模软件特有的技术手段与基础地质研究相结合,在构造精细落实、地层精细对比等基础地质研究方面发挥重要作用,解决了许多通过常规方法难以解决的问题。
精细地质模型在C2020井开发措施调整及C2945井注采关系分析等方面取得了良好的效果。
由于三维地质模型是地质体的一种数字化表述,因此,它还在数字化油藏方面起到了重要作用。
[关键词] 精细三维地质模型;基本沉积单元;三维可视化;三维交互编辑;留楚油田[中图分类号] P628 [文献标识码] A [文章编号] 1672-6561(2005)02-0052-04[作者简介] 吴键(1963-),男,北京人,高级工程师,博士研究生,从事石油地质研究。
[收稿日期] 2004-07-19 以钻井资料为主的三维地质建模技术是从20世纪80年代开始逐渐发展起来的,目前已经成为油田开发阶段油藏研究的重要手段之一,并在环境、地质工程、建筑、矿产等多个领域得到广泛应用。
目前,中国很多油田都已进入开发的中后期,随着油藏开发程度的不断提高,油藏地质研究工作迫切需要一些新的、实用的技术方法,使油藏认识更加精确、细致,而基于钻井资料的三维地质建模技术正好是解决这一问题的主要方向之一。
留楚油田位于渤海湾盆地冀中坳陷,是一个典型的复杂断块、复杂沉积的碎屑岩油藏①。
油田已开发5年,井距已达150～180m 。
储层地质构造模型的三维可视化
油 田勘探 初期 ， 获得 的数据量 较大 ， 一个 区块中
单 口井 的测井 数 据 多达 十 万个 点 ， 个 点又 有孔 隙 每 度 、 透率 、 和度 等一百 多种参 数 。如 此 巨大 的数 渗 饱 据量 ， 如果 由地 质学 者手 工进行 处理 ， 但工作 量庞 不 大、 率低下 ， 效 而且 处理 结果往 往不够直 观 。将 高速 发展 的计算机 三维 可视 化技术应 用 于石 油勘探 数据 的分 析和处理 ， 具有 以下特点 ： 将地质 工作者 手绘 ① 的构 造 图、 性参数 等值 线 图等二维平 面地质 图 ， 物 用
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作 者 简 介 ： 昊 （９ ３ ）女 ， 士 生 ， 研 方 向 ： 郑 １８ 一 ， 硕 主 图像 处理 与模 式 识 别 。
２１ ００年第 １ 期
郑昊
储 层 地 质 构 造 模 型 的 三 维 可 视 化
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内蒙 古石 油 化 工
２１ 年第 １ ００ 期
储层地质构造模型的三维可视化
郑 昊
（ 安 石 油 大 学计 算 机 学 院 ， 西 西 安 ７ ０６ ） 西 陕 １ ０ ５
摘 要 ： 层 地 质 构 造 模 型 的 三 维 可 视 化 可 以 将 测 井 或 地 震 数 据 以 直 观 的 图形 方 式 显 示 ， 正 确 认 储 是
识 地 下 储 层 地 质 构 造 的 重 要 手 段 。研 究 了地 质 层 面 、 块 地 质 体 、 层 的 三 维 可 视 化 流 程 。 通 过 对 己知 整 断
地质构造的三维可视化
施工技术276 2015年60期地质构造的三维可视化陶东明河北省地质调查院，河北石家庄 050081摘要：地质构造三维可视化是地质勘探数据处理的重要环节，是正确认识地质构造的重要手段在C。
Net与Arcengine技术的支持下,结合地质构造数据特征及其应用要求,设计实现了地质构造三维分析与可视化系统。
本文对地质构造的三维可视化进行深入研究。
关键词：地质模型；三维；可视化；探讨中图分类号：P541 文献标识码：A 文章编号：1671-5810(2015)60-0276-021 地质构造模型的建立1.1 复杂地质构造地质构造是地球在漫长的演变过程中由于地壳变动而形成的当前地下形态。
根据岩层性质的不同,地下构造被分为不同的地。
各地层在地下由浅到深依次排列,每个地层又包含若干可能储藏石油的油砂体。
由于地壳运动,地层在某处发生断裂,形成断面。
地质构造的示意如图1所示：图1 地质构造1.2 地质建模能够获得的原始地震和测井数据是一组原始数据点集(x,y,z),x,y,z确定了层面或断面上某点的空间坐标。
地质构造可视化首先需要利用这些原始数据点重建地质层面构造。
从散点数据构造形体一直是计算机辅助图形设计一个重要问题,由于各应用领域有其各自的特点,难以有一个通用工具或方法可适应所有场合。
2 地层构造的三维可视化2.1 单个层面显示目的是详尽地表达单个层面构造形态。
本文采用了深度等值线图、渐变色图、区域填充图、光照消隐立体图4种显示方法。
2.2三维地质体显示目的是表达地质体整体轮廓、地层之间的位置关系及地层厚度等信息。
2.3 剖切显示（1）任意垂直方向作为剖切路径生成剖面,并且按剖面的属性和位置叠加到三维地质模型中显示。
（2）水平层位揭片,对地质体构造层面逐层剥离,动态显示为了全方位、动态地显示三维地质整体构造,在提供旋转、平移、放大、缩小等交互手段基础上,针对旋转、缩放等操作,提供多幅连续地质构造不同角度图像计算机自动生成和存储手段,以自动或交互方式连续播放这些图像,从而实现地质模型全面动态显示效果。
地矿建模中常用插值方法插值效果分析
ｄｉ１ ．９ ９ｊ ｉ ｎ １ ７－１ ２ ２ １ ． １ ０ ９ ｏ ： ０ ３ ６ ／．ｓ ． ６ １４ ７ ． ０ ２ ０ ． １ ｓ
有 色 金 属（ 矿山部分）
２１ 年 １ ０２ 月
地矿建模 中常用插值 方法插值效果分析
郑佳 荣ｈ ， 青元 。 曹代 勇 李 ，
解 释依 据 的地 震 剖 面 数 据 等 使 模 型 的 建 立 十 分 困 难 。充 足采样 数 据 的获 得 需 要 昂贵 的代 价 ， 三维 而 数 据采 样率 太低 就难 以准 确地表 达地 质体 的 真实状
１ 地 矿概 念模 型—— 地质构 造概 括 ） 为 了实现对 地矿 三维 形态建 模 ， 可以把 地矿 （ 即 地层 或矿 体） 态概 括为 简单地 质构 造 、 续褶皱 地 形 连 质构 造 、 只包含 断层 的地 质构造 、 复杂 地质 构造 。 简 单地 质 构 造 ： 包 含 连续 褶 皱 和断 层 的连 续 不
Ｆｉ．１ Ｌａｙ ｒ ｄ ｔｕｃｕ ｅｗｉｈ ａ ｃ ｒａ ｎ ａ ｌ ｇ 方 法 、 里金法 、 克 最小 曲率 法 、 元 回归 法 、 向基 本 函数 法 、 别 德 法 、 角 多 径 谢 三 网／ 形 插 值 法 、 线 自然 邻 点 和最 近邻 点 九 种 插 值 方
（ ．中国矿 业大 学 （ 京） 北 京 １ ０ ８ ；．北 京工 业职 业技 术学 院 ， 京 １ ０ ４ ； １ 北 ， ０ ０３ ２ 北 ０ ０ ２ ３ ．中国测绘 科 学研 究院 ， 北京 １ ０ ３ ） ０ ０ ９
摘 要 ： 据虚 拟地 矿模 型 和 钻 孑 数 据 进 行 抽 样 插 值 试 验 ， 用 最 小 二乘 原 理 ， 计 分 析 了插 值 方 法 在 不 同地 根 Ｌ 采 统
三维地层可视化在地质勘探中的应用
管理及其他M anagement and other 三维地层可视化在地质勘探中的应用吕允奇摘要：地质勘探作为一项复杂的系统化工程，一般包含资源调查、地形地貌特征分析、重点区域的矿产资源勘测。
地质勘探工作涵盖大量结构数据，要求工作人员必须具备快速处理数据信息的能力。
平台服务也要根据具体工作流程来开展，对地质勘探数据进行科学分析和管理，将三维可视化系统与矿产资源进行有效检验，建立广泛运用的凭条，有效提高地质勘探作业效率，优化信息化管理水平，保障我国经济的健康发展。
关键词：三维地层；可视化技术；地质勘探；应用分析三维可视化也是地球科学计算中的重要组成部分，当将它运用于地质勘探区域内时，能够实现对地质体的三维模拟，从而实现了可视化功能。
三维可视化技术在地理区域内的使用，主要是指通过空间数据对研究范围内的岩层结构及其地质构造的组织信息的分析与模拟，从而逼真地表现出该区域地质构造特征，并利用交互操作来认识和研究。
早在20世纪末期，加拿大专家们就已经明确提出要把三维空间可视化技术应用于地质项目中，目前已经推出了20个空间建模技术，在多个行业的地质项目中都已经获得了全面应用。
为推动三维空间可视化技术在地层钻探领域中的合理应用，必须重视三维可视化技术优势，提高可视化系统设计水平，满足地质勘探工作效率的全面提升。
1 三维可视化技术概述1.1 三维可视化技术具体内容虽然三维可视化建模有各种不同的计算方法，但是在实际应用中，人们只需要使用现成的开发包和软件，再进行重新封装和二次开发即可。
这样三维可视化等信息技术便可以获得更广泛的应用，并逐步形成多元化的地理信息化体系。
由于使用三维可视化模式，信息处理方式能够在坐标系内得到有效表达，并通过地理信息系统显示出地理位置，因此具有很高的实用价值。
1.2 三维可视化技术的应用意义三维可视化技术的应用基于计算机技术，并通过可视化模型展现模拟地形的状态。
利用三维模型与遥感技术构建虚拟现实中的地层结构状态，可以呈现地质结构的坡向、角度以及坡度等信息。
煤矿瓦斯论文：煤矿三维地质建模及应用研究
煤矿瓦斯论文：煤矿三维地质建模及应用研究摘要:论文为表达复杂的煤矿地质构造形态,更准确地反映地质构造要素之间的空间关系,论文对煤矿三维地质建模及可视化应用进行了研究.按断层分块建模,用断层模型修正块段边界并合成完整的煤矿地质体模型,最终建立基于面模型的多层三维地质模型.在此基础上,应用OpenGL技术建立了实际应用的系统.应用结果表明,该系统可以有效地提高地质分析工作的直观性与准确性,对瓦斯灾害的预测及定位事故发生点具有较大的指导意义.关键词:三维地质模型;三维可视化; OpenGL3-D Geological Modeling for and Its Application in CoalMinesAbstract:In order to express the complex geological structural shape and the spatial relation-ship between various elements, we study the 3D geological modeling of the mining area and thevisualization techniques. For our modeling method, the 3D geologic body is divided into blocksaccording to faults and the models of each block and each fault are established. And then, theboundaries of blocks are modified with the fault models. By doing so, the complete model ofthe multilayer 3D geologic body based on surface model is finally built. On this basis, avisual-ized application system is built up using the OpenGL technology. The application results indi-cate that the system can effectively increase the degree of visualization and accuracy of the geo-logical analysis and can play an important role in accurately determining the accident locationand rescue route. Keywords:3-D geological model; 3-D Visualization; OpenGL 能源是一个国家赖以生存的物质基础,与社会和经济发展息息相关,涉及到国家安全.我国的能源消费结构长期以来以煤炭为主,对煤炭能源的需求量越来越大,浅层煤炭资源已远远不能满足国民经济迅速发展的需要.对于隐藏在地下深处的地层、煤层等地质对象,长期的地质作用使得它们发生了不同程度的变形、断裂和位移,情况异常复杂.在褶皱构造的同一褶曲中,由于褶曲转折端的向斜轴部的残存应力比背斜轴部大,导致应力集中引发煤(岩)与瓦斯突出;断层构造中断层破碎带是瓦斯的良好通道,常于此聚集更多的瓦斯,当掘进工作面通过断层时,易发生瓦斯灾害.因此,建立复杂地质体的三维地质模型并构建逼真的三维动态显示效果,不仅能够完整地表达复杂的地质现象的几何外形,同时也能表达地质体内部的各种地质构造特性,从而提高地质分析工作的直观性与准确性,对瓦斯灾害的预测及定位事故发生点具有一定的指导意义.过去十余年中,三维地层模型研究共发展了20多种空间建模理论,这些理论可分为表面模型、体元模型和混合模型[1-4].基于体元的三维地层模型主要有基于三棱柱体体元的三维地层建模[5]、基于钻孔信息的地层数据模型[6]等.这些方法具有同时对地质体外形和内部属性进行建模的能力,便于矿产储量计算,但建模过程比较复杂.基于表面建模的三维地层模型,例如基于多层TIN表示的DEM的地层模型[7-9],主要应用于均质层状矿床(如煤层)和地层建模方面,在地质体的外部形态建模与可视化方面具有优势,并且建模过程相对简单.在考虑各种建模方法的优缺点和煤矿地质体特点的基础上,本文的建模思路是:在对建模区域进行地质构造和地层岩性综合分析的基础上,抽取主要的断层作为边界在横向上进行构模块段划分;再对各块段分别进行块段地层建模、块段的边界断层建模,最后用断层模型对块段地层模型进行修正、集成,形成整个区域完整的地质体模型.1三维地质建模三维地质建模作为瓦斯灾害救援系统的底层支撑部分,它要求模型尽可能准确.在数据体方面涉及多源数据的整合、地层离散数据插值拟合、建立复杂地质体模型等关键技术.1.1地质建模的关键技术1)多源数据的整合由于地质体数据的不确定性和难于精确获取,系统可结合多种数据源进行三维模型的构建.数据包括钻孔数据、三维地震解析数据、顶底板等高线数据,需要对这些数据进行综合运用及有效融合以使地质模型尽可能精确构建.2)地层数据插值空间插值分为几何方法、统计方法、空间统计方法、函数方法和随机模拟法等其中空间统计方法以空间统计学作为坚实的理论基础,可以克服内插中误差难以分析的问题,空间统计方法以Krig-ing为代表.本文采用Kriging,在各地层中以底板已知DEM数据通过Kriging方法内插顶板的DEM表面数值.3)复杂地质体模型复杂地质构造三维建模即断层、褶皱地质模型构建.断层作为最常见的地质构造现象,它破坏了地层的连续性,改变了地层数据的原始分布格局.其难点在于断层建模数据获取的困难性以及断层空间形态的复杂性.目前处理断层的方法有:切割-位移法、断层两侧地层局部法、平面拟合断层面等方法.三维地质模型由于地层空间分布的不连续性、复杂性及不确定性,如何准确表达、数字化地质体是建模的关键技术.系统采用混合3D构模,即运用TIN与TEN 进行模型构建,从而兼顾了TIN模型的简单和TEN模型的拓扑关系有效表达的各自优点.利用R2Delauny和R3Delauny 可以完成TIN和TEN的有效剖分.1.2煤矿井田三维建模过程研究区井田为一宽缓背斜构造的一翼,地层走向自东向西为N30°E至N60°W,倾向SE~SW,地层倾角较平缓(20°~7°).井田内以斜切张扭性断层为主,按走向可分为二组:一组为NEE及EW向,倾向SE及S,倾角50°~75°.落差大小不一,为本井田主要断层,是影响矿井开拓、生产的主要地质因素.另一组走向为NW及NWW向,倾向SW及NE,倾角50°~75°,落差较小;主要压扭性断层为走向和背斜轴轴向基本一致或两者交角20°~30°的逆断层,其落差较大,是确定井田边界及采区边界的地质依据.井田内断层落差大于20 m的断层14条,落差10~20 m的断层19条.建模的主要地层对象是井田范围内的煤系地层.表面模型可以反映三维地质中地层结构分布情况.表面构模技术是基于表面模型,采用实际采样点构造TIN,来反映三维地层结构分布情况的一种技术.TIN方法则是将无重复点的散乱数据点集按某种规则(如Delaunay规则)进行三角剖分,使这些散乱点形成连续但不重叠的不规则三角面片网,并以此来描述3D物体的表面[10].这种方法的建模过程如下:1)地层划分确定地层的划分.依据钻孔资料或对钻孔遇到的岩层分解点进行综合分析,相同的岩性并且垂直方向位置相似的看作同一层[11].研究区内地质数据包括165个钻孔和300多个井下观察点所揭露的地层信息,以及断层的位置、产状等数据和勘探成果的CAD图件.通过综合分析,抽取其中18条主要断层作为本次研究的建模块段分界断层.通过分析提取钻孔的位置(坐标)、地层的层序、岩石组成、深度、厚度等资料,考虑到建模实际需要,对建模区的煤系地层进行适当归并,并提取其中24套地层(包括12个主采煤层)作为应用研究对象.2)地层块段构建TIN对研究区按照局部建模的方法,首先按断层边界划分若干个块段,然后对各个块段分别构建Delaunay三角网.这里的约束条件是断层的边界,用边界线约束建模方法实现约束TIN的构建.为其中一块段的地层层面的约束三角网,约束线段处为断层错开.3)多层TIN生成由基础层面根据钻孔数据及层位的划分,采用反距离插值方法,构建其余地层.在块段中各地层层面生成后,采用最短对角线算法实现层间边界轮廓线的三角形化[12],并对上下层面三角网进行缝合,即可生成单层的地层体模型,.对块段内所有分层进行缝合,就得到了单个块段的体模型,4)断层面两侧的块段的合成依据断层号提取块块边界断层的断面TIN数据,再把两盘的TIN面数据重新缝合成断层的双TIN结构模型,就完成了断层面两侧的块段的合成,建立了整个建模区域的地质体三维模型。
地质构造的三维可视化
地质构造的三维可视化摘要：地质构造的三维可视化，是指以三维图形方式对地质勘探数据加以显示，它是了解地质构造的一种重要技术手段，也是油藏描述的重要科学依据。
目前，该技术被广泛应用于煤田勘探、油气勘探、地质灾害治理、矿产勘查等领域。
本文分析了当前三维可视化系统开发的现状，重点探讨了三维可视化建模的主要方法及关键技术，以期为地质构造的进一步研究提供有价值的参考依据。
关键字：地质构造三维可视化模型关键技术一、前言相较于地理对象，地质对象具有Z值持续变化、平面分布、内部信息不完全、数据采集困难等特点。
在长期的地质工作中，人们都习惯于在大脑中将二维地图抽象为三维地图，由于二维地图具有抽象性，仅凭二维信息难以实现地质对象三维结构的全面描述，因此带给了地质工作者极大的不便。
地质结构的三维可视化技术的兴起就很好地解决了这一问题。
地质结构三维可视化技术，是以现代空间信息理论为基础，以地质构造，及其内部的物理属性、化学属性为研究对象，通过一系列的信息处理与组织、空间建模、数字表达，最终通过计算机可视化技术实现地质构造的三维再现、交互的一门技术。
地质构造三维可视化技术主要包括了三维建模、可视化分析两部分内容，其中三维建模是可视化分析的基础。
二、地质构造三维可视化技术的现状地质构造三维可视化技术的应用在国外起步较早，其信息管理软件的涵盖面较广，从矿产资源勘探到资源开发，再到生产管理都已实现了三维信息管理，部分产煤大国不仅实现了煤炭产业的综合机械化，还实现了生产全过程的信息化管理，三维可视化软件已逐步完善并走向商业化。
目前国际上较为成熟的地质构造三维可视化系统有GeoViz、Lynx、GeoToolkit、3DMove 、Goead等。
这些软件经过长期的改进与完善，在块模型、操作功能、矿山开采设计、储量计算等方面都较为优秀，且具有良好的稳定性。
近十年间，我国也开始了对地质构造三维可视化系统的开发与研究，主要是借助一些通用软件平台，如VC++、AutoCAD、OpenGL、Mapgis等，来实现地质构造的三维再现，在研究人员的不懈努力下，地质构造三维可视化系统的开发也取得了可喜的成绩。
浅谈三维地质建模现状及在工程地质勘察应用中问题探讨
浅谈三维地质建模现状及在工程地质勘察应用中问题探讨摘要：对三维地质建模数据模型、算法、方法及软件开发等方面的进展情况进行了总结，并探讨了三维地质建模在工程地质勘察应用中遇到的问题及面临的挑战：（1）没有统一的三维地质建模标准；（2）三维地质模型的实时更新困难；（3）“正演”三维地质建模尚未实现，三维地质模型的准确性、精确度难以保障；（4）三维地质建模在工程地质勘察工作中的实用性有待加强。
关键词：三维地质建模；研究现状；工程地质勘察Abstract：This article summarizes the progress of data model，methods，andthe software development of the three-dimensional geological modeling. Then the problem and challenge we faced in the application of the three-dimensional geological modeling in engineering geological investigation are discussed：（1）there is no uniform 3d geological modeling standard；（2）the difficulties in updating 3d geological model in real time；（3）3d geological model has not been constructed in "forward" way. The accuracy of 3d geological model is hard to be guaranteed；（4）the practicability of 3d geological modeling in engineering geological investigation needs to be strengthened.Key words：three-dimensional geological modeling；the progress of the research；engineering geological investigation引言所谓三维地质模型是指：使用适当的数据结构在计算机中建立起能反映地质构造的形态、各构造要素之间的关系以及地质体空间物性分布等地质特征的数学模型[1]。
矿业院校地质工程专业综合设计的探索与实践
矿业院校地质工程专业综合设计的探索与实践魏迎春;曹代勇;刘福胜【摘要】矿业院校地质工程专业综合设计是综合性和实践性很强的专业实践教学环节.为了适应煤炭工业发展对地质专业人才的需求和达到工程教育专业认证的要求,专业综合设计采用企业指导老师和校内指导老师共同指导的方式,企业指导老师担任主讲老师,加强工程实训环节.为了培养学生的创新精神与实践能力,调整专业综合设计的内容,加强教学实施.为了激发学生设计的积极性和探索性,以小组为单位,开展设计成果汇报比赛.这些措施进一步激发了学生对专业综合设计的工作积极性和探索性,培养了学生的创新精神与实践能力,为以后学生从事煤炭资源勘查领域的工作实践打下坚实的基础.【期刊名称】《中国地质教育》【年(卷),期】2015(024)003【总页数】2页(P30-31)【关键词】矿业院校;地质工程;专业综合设计【作者】魏迎春;曹代勇;刘福胜【作者单位】中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院,北京 100083;中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院,北京 100083;中煤地质工程总公司,北京100073【正文语种】中文【中图分类】G642煤炭是我国的基础能源，煤田地质是煤炭工业的先行和前提条件，而煤田地质专业人才的培养则是我国煤田地质事业可持续发展的根本保障［1］。
中国矿业大学作为煤炭行业的最高学府，在煤田地质本科教学方面具有浓厚的历史积淀和鲜明的学科特色［2］。
地质工程专业综合设计是在“矿产地质勘查与评价”、“煤田地质学”、“地质制图学”、“矿井地质学”等本科专业课程学习之后，具有综合性和实践性很强的地质类专业实践教学环节。
专业综合设计是对本科课堂教学的综合训练和专业复杂问题的综合分析解决。
为了适应新时期煤炭工业发展对地质专业人才的旺盛需求［3］和达到工程教育专业认证的要求，我校结合本科地质工程专业综合设计的实际，突出“矿业（煤炭）”特色，调整设计内容，引进煤炭地质实践领域的资深专家到学校做专业综合设计的主讲指导老师，加强专业综合设计实施，培养学生独立分析和解决专业复杂问题的创新精神和实践能力。
地质三维可视化在采矿中的应用
地质三维可视化在采矿中的应用王兴华(四川师范大学地理与资源科学学院,成都,610101)摘要: 地质体的三维可视化建模是科学计算可视化和地质科学相结合的一门交叉学科。
利用三维可视化模型，解决了传统二维地质图件用于表示三维地质不直观等问题，提高地质空间分析的能力。
本文对三维地质建模技术的提出、三维地质数据模型及软件应用等方面的问题进行了总结，并指出了本领域未来的发展方向。
关键词：GIS；地质建模；三维可视化，石油Abstract: 3D visual modeling of geological body is a frontier science between scientific calculation for visualization and geo-science. 3D visualization model, solve traditional two-dimensional geological maps are used to indicate the 3D geological not intuitive, improve geological spatial analysis ability. On 3D geological modeling technology, putting forward, 3D geological data model and software application, summarizes the problems, and points out the development direction of this field in the future.Keywords：GIS；Geological modeling；3D Visualization；Oil1.地质三维化日益广泛的应用领域对地理信息系统不断提高的要求; 使得GIS 技术的研究和应用在许多领域取得了飞速的发展,同时，计算机科学的高速发展又为GIS 提供了先进的工具和手段。
由三维地震推断古地理环境及构造演化规律
由三维地震推断古地理环境及构造演化规律
臧立勇
【期刊名称】《河北煤炭》
【年(卷),期】2012(000)005
【摘要】蔚县矿区是一个中生代赋煤区,其聚煤期前、聚煤期、聚煤期后构造演化及叠加、多种因素影响下的沉积特征等,多年来,地质人员已经做了许多研究工作,文章仅从三维地震相角度探讨研究古地理环境及区域构造演化规律的方法和一点粗浅认识.
【总页数】2页(P35-36)
【作者】臧立勇
【作者单位】河北省煤田地质局物测地质队,河北邢台 054000
【正文语种】中文
【中图分类】P631.4+25
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5.在构造复杂地区开展三维地震的作用——西乌珠穆沁旗五间房煤田东二号井田三维地震勘探成果 [J], 姜胜利;
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三维地质建模技术及其在煤田地质构造中的应用
三维地质建模技术及其在煤田地质构造中的应用摘要：三维地质建模技术能够通过数据信息手段，将测井、地质等资料综合模拟成为地质模型，将其应用于煤田地质构造中，能够准确、高效地完成煤田勘探工作，也有助于后续的煤炭开采工作。
三维地质建模的方式较多，以合并法、剖面线法、相连段法为主，利用三维地质建模技术探测煤田地质构造，在描述外形的同时，还应当将地质体表面积、体积、构造形态、各方位解剖面、地层稳定性等一一展现，通过直观、立体的三维表达，清晰反映地质体各断层间的联系，有助于制定切实可行的煤矿设计方案。
本文主要探讨三维地质建模技术的发展及其在煤田地质构造中的应用问题，以求在实际应用中提供相关理论借鉴。
关键词：三维地质建模技术；煤田地质构造；应用前言在传统的地质模拟中，通常采用平面图的形式，将地质现象、矿体、地层等反馈到二维平面中，并通过二维展现，在三维技术未能得到普遍应用之前，该项方法被广泛应用于煤田地质构造中。
随着研究煤田地质构造技术的不断成熟，三维勘探已被广泛应用地质、工程研究中，地质统计学、计算机图形学等学科不断发展，地质勘探技术不断进步，已逐步向可视化、数字化、综合化靠拢，三维地质建模技术是地质工程建设中的常用技术，将其应用于煤田地质构造研究中，利用信息化手段，完整展示煤田地质构造的特征，有助于煤炭事业的发展[1-4]。
1. 三维地质建模技术的发展三维地质建模技术在国外起步较早，发展成果较为显著，部分产煤国已经实现了勘探、开发、管理产业链信息化，全面应用信息化技术进行煤矿的探测、开采工作，应用软件系统实现全三维化操作，且在三维模型的构建上，各方面数据较为精确，开采设计方案较为合理，经过多年的发展，国外矿业应用的三维系统较为稳定。
但国外先进技术与我国实际应用切合度不高，煤矿标准、管理模式、资源勘探等方面与我国相差甚远，且技术引进成本较高，不符合实际应用需求，我国矿业开采必须建立属于本国的三维系统。
目前，我国的三维地质建模技术已有了一定的发展，部分国有产品已经投入到矿产勘探应用中，尽管我国三维地质建模技术与国际先进水平比较仍然有一定的差距，但国产技术的崛起，也预示着我国三维地质建模技术已经迎来了大发展时期。
基于ArcGIS空间插值分析的三维地质可视化
基于ArcGIS空间插值分析的三维地质可视化邹林志，任光明，杨曦璃（地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室（成都理工大学），四川 成都 ６１００５９）摘 要：本文基于ＡｒｃＧＩＳ ３Ｄ分析扩展模块ＡｒｃＳｃｅｎｅ实现某变电站站址的三维建模，建模方法分别选用了基于真实数据的地表地形建模和基于面的地质实体建模方法。
在地质实体建模中，基于整理各钻孔点的各高程值，以此高程值插值，并通过精度评价对普通克里金法（ＯＫ）、泛克里金法（ＵＫ）、反距离权重法（ＩＤＷ）、样条函数法（ＴＳ）进行精度误差分析，通过分析第一、三、四层采用反距离权重法，第二层采用普通克里金法。
然后进一步通过ＴＩＮ的拉伸拓展工具，展示出三维地质体的地质剖面。
关键词：ＡｒｃＧＩＳ；三维地质建模；空间插值分析；可视化中图分类号：Ｐ２０８ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２０）１９－０１９５－２Research of 3D Geological Visualization Method Based on ArcGis Space Interpolation AnalysisZOU Lin-zhi, REN Guang-ming, YANG Xi-li（Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｄｉｓａｓｔｅｒ ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ ａｎｄ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ （Ｃｈｅｎｇｄｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ），Ｃｈｅｎｇｄｕ ６１００５９，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ， ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ＡｒｃＧＩＳ ３Ｄ ａｎａｌｙｔｉｃａｌ ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ ｍｏｄｕｌｅ ＡｒｃＳｃｅｎｅ ｔｏ ａｃｈｉｅｖｅ ｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ｍｏｄｅｌｉｎｇ ｏｆ ａ ｓｕｂｓｔａｔｉｏｎ ｓｉｔｅ， ｔｈｅ ｍｏｄｅｌｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄｓ ｗｅｒｅ ｓｅｌｅｃｔｅｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｒｅａｌ ｄａｔａ ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｃｏｍｉｎｇ ｆｒｏｍ ｓｕｒｆｉｃａｌ ｔｅｒｒａｉｎ ｍｏｄｅｌｉｎｇ ｓｕｒｆａｃｅ ｔｅｒｒａｉｎ ｍｏｄｅｌｉｎｇ ａｎｄ ｓｕｒｆａｃｅ－ｂａｓｅｄ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｅｎｔｉｔｙ ｍｏｄｅｌｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄｓ． Ｉｎ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｅｎｔｉｔｙ ｍｏｄｅｌｉｎｇ， ｂａｓｅｄ ｏｎ ｓｏｒｔｉｎｇ ｏｕｔ ｔｈｅ ｅｌｅｖａｔｉｏｎ ｖａｌｕｅｓ ｏｆ ｅａｃｈ ｄｒｉｌｌｉｎｇ ｐｏｉｎｔ， ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｎｇ ｗｉｔｈ ｔｈｉｓ ｅｌｅｖａｔｉｏｎ ｖａｌｕｅ， ａｎｄ ｐａｓｓｉｎｇ ａｃｃｕｒａｃｙ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｏｒｄｉｎａｒｙ ｋｒｉｇｉｎｇ （ＯＫ）， ｕｎｉｖｅｒｓａｌ ｋｒｉｇｉｎｇ （ＵＫ）， ａｎｄ ｉｎｖｅｒｓｅ ｄｉｓｔａｎｃｅ ｗｅｉｇｈｔｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ （ＩＤＷ）， ｓｐｌｉｎｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ （ＴＳ） ｆｏｒ ａｃｃｕｒａｃｙ ｅｒｒｏｒ ａｎａｌｙｓｉｓ． Ｂｙ ａｎａｌｙｚｉｎｇ ｔｈｅ ｆｉｒｓｔ， ｔｈｅ ｔｈｉｒｄ， ａｎｄ ｔｈｅ ｆｏｕｒｔｈ ｌａｙｅｒｓ， ｔｈｅ ｉｎｖｅｒｓｅ ｄｉｓｔａｎｃｅ ｗｅｉｇｈｔｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ ｉｓ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍａｌ ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ， ａｎｄ ｔｈｅ ｏｒｄｉｎａｒｙ Ｋｒｉｇｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ ｉｓ ｔｈｅ ｏｐｔｉｎａｌ ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ． Ｆｕｒｔｈｅｒ， ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ＴＩＮ ｓｔｒｅｔｃｈｉｎｇ ａｎｄ ｅｘｐａｎｓｉｏｎ ｔｏｏｌ， ｉｔ ｓｈｏｗ ｔｈｅ ｇｅｏｌｏｇｉｃ ｐｒｏｆｉｌｅ ｏｆ ｔｈｅ ｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｂｏｄｙ．Keywords: ＡｒｃＧＩＳ； ３Ｄ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｍｏｄｅｌｉｎｇ； ｓｐａｔｉａｌ ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ； ｖｉｓｕａｌｉｚａｔｉｏｎ三维可视化是借助计算机算法和图形显示技术将数据呈现出接近于实物的三维形态，想要实现地质体的三维可视化可通过设计算法编制程序调用3D图形库（如基于OpenGl、IDL等）[1，2]或基于Arc GIS等第三方软件平台，借助于地理信息系统的特性和相应的软件平台构建三维地质体[3]。
基于3Dmine的矿体三维建模讨论
基于3Dmine的矿体三维建模讨论摘要：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、方便储量计算和做下一步工作部署。
关键词： 3DMine；三维地质建模；矿体模型0前言以往矿体的描述手段是依据矿山资料建立起二维甚至一维的各种类型的剖面图、平面图、钻孔柱状图，岩性编录表格来反应矿体具体情况，不能给人直观的感觉，也对查看资料的人员的专业技术有一定要求，更不能满足现在矿山数字化、信息化的时代需求了，而地质体三维可视化模型构建是地质资料集成和二次开发的最佳方法。
因此建立矿山的三维地质模型，将复杂的矿体地下空间分布真实的展现出来成了目前地勘单位的热门课题。
而目前国内比较成熟的矿业三维软件3Dmine是很典型的一款，该软件采用了AutoCAD和office的界面操作风格，学习和操作都很方便，具有很强的兼容性，可以和目前国内较常用的矿业软件：surpace,mapgis等可以很好的进行数据对接。
本文主要探讨建立三维矿体模型的技术方法。
1三维地质建模1.1地质数据库的建立建立数据库需要准备4个基本的原始表格，分别为岩性表、品位表、定位表、测斜表。
当然也可根据矿山的实际需要建立其他数据表，如水文数据表、钻孔回次表等。
岩性表用于存放钻孔各个分层岩性、描述等信息，品位表用于存放样品基本分析结果，定位表用于确定钻孔在三维空间中的位置，测斜表可以用于存放各个钻孔的倾角、方位角、测斜深度等质料信息。
先对原始数据进行校验后，再将数据导入。
1.2 钻孔数据库三维显示将数据在三维空间里进行展示，可以清晰明了的展示钻孔的轨迹形态，化验结果、岩性在钻孔轨迹上同步显示。
1.3地形 DTM 面模型的建立用 3DMine 打开调整好的等高线文件，运用等值线赋高程的方法为等高线快速赋高程。
地质体三维建模方法与可视化技术现状研究
地质体三维建模方法与可视化技术现状研究引言近年来，针对地学系统的三维地学空间建模已成为3D GIS (Geographic Information System)和3D GMS(Geosciences Modeling System)的研究热点和难点[1,2,3]，其实质是在三维建模的基础上对地质体对象的虚拟展观。
地质体通常是指地壳内占有一定的空间和有其固有成分并可以与周围物质相区别的地质作用的产物。
地质体可由各种类型的数据表述，如钻孔数据、地形数据、岩石和土壤数据、地球物理和水文数据等[4]。
地质体三维建模，就是基于三维的环境，利用地质统计学，结合空间信息管理技术和预测技术，对地质体进行三维空间构建，并对其进行地质解释。
它是由地质勘探、数学地质、地球物理、矿山测量、矿井地质、GIS、图形图像和科学计算可视化等学科交叉而形成的一门新兴学科。
自加拿大学者Simon. W. Houlding 于1993年提出三维地质建模(3d Geoscience Modeling)的概念[5]以来，很多人都在致力于三维数据模型的研究，地质体三维建模随即得到了快速的发展，到现在已经形成了一系列的理论与方法。
按Rongxing Li [6]的研究，构建三维地质数据模型的方法可分为表面建模法和实体建模法两大类[7]，其核心是数据结构。
至此，表面建模相对较成熟，而实体建模正处于热研究状态。
1 地质体三维建模方法国内外在地质体三维建模这一领域研究十分广泛，但其中最关键的技术之一是对建模方法的研究，其关键点在于如何将数值数据映射到几何空间[8]。
目前应用到的数据建模方法有几十种，主要可归纳为基于体的建模方法、基于面的建模方法、基于混合的建模方法、基于泛权的建模方法及基于地质统计的建模方法[9]。
1.1 基于体的建模方法基于体的建模方法[10]是通过3D空间的体元分割和真3D实体表达来实现的。
体元的属性可以独立描述和存储，因而可以进行3D空间操作和分析。
中国矿业大学（北京）教师档案资料
院士彭苏萍教授（以汉语拼音为序）毕银丽曹代勇陈宜金程久龙崔希民代世峰戴华阳胡社荣胡振琪李贤庆梁汉东刘钦甫孟召平邵龙义唐跃刚王延斌吴立新武强赵峰华赵学胜朱国维董东林副教授（以汉语拼音为序）程琳琳杜文凤方家虎郝多虎蒋金豹李晶马施民孙文彬杨可明杨柳杨瑞召苑春方赵艳玲高级工程师毕建军周强彭小沾高级实验师艾天杰讲师（以汉语拼音为序）鲍玲崔芳鹏何登科鲁静罗红玲孙红福王绍清王西勃王占刚魏迎春徐春光阎跃观易俐娜袁德宝张蕊郑晶工程师助理工程师陈晓千裴婧晶屈恺黄曼助教王泽惠代世峰基本信息姓名：代世峰性别：男出生年月：1970.12民族：汉职称：教授电话：010－62341868；62339857通讯地址：北京市学院路丁11号中国矿业大学煤炭资源国家重点实验室电子邮件：*************.cn个人简历担任国际期刊International Journal of Coal Geology主编。
“长江学者”特聘教授、国家杰出青年基金获得者。
研究方向煤地质学（包括煤岩学、煤地球化学、煤矿物学和煤层气地质学）。
主要科研项目目前主要承担了国家973课题、国家自然科学基金等研究课题。
主要论文及著作在International Journal of Coal Geology、Chemical Geology、American Mineralogist、Applied Geochemistry、Fuel、《中国科学》和《科学通报》等刊物上发表论文若干篇。
教学情况主要从事煤地质学的教学工作。
获得荣誉是国家杰出青年基金、全国百篇优秀博士学位论文、中国青年科技奖、霍英东基金、教育部新世纪优秀人才、侯德封奖、孙越崎青年科技奖、中国地质学会青年科技奖、煤炭工业技术创新优秀人才、北京市教育创新标兵、茅以升北京青年科技奖等奖项的获得者曹代勇基本信息姓名：曹代勇性别：男民族：汉出生地：重庆市出生年月：1955.8职称：教授\博士生导师职务：中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院院长学术兼职：教育部科技委资源环境与地球科学部学部委员，北京地质学会理事，中国地质学会/中国煤炭学会煤田地质专业委员会委员，中国地质学会构造地质学与地球动力学专业委员会委员，中国煤炭学会矿井地质专业委员会委员，煤炭工业技术委员会煤田地质专家委员会委员，《煤炭学报》、《煤田地质与勘探》和《中国煤炭地质》编委，高等学校（矿业）“十一五”教材编委会地测分会副主任，全国煤炭行业“653工程”煤田地质与测绘领域培训方向首席专家，全国煤炭系统专业技术拔尖人才，“矿产普查与勘探”国家重点学科带头人。
三维可视化滑坡地质模型的研究与应用
三维可视化滑坡地质模型的研究与应用左健扬;倪万魁;景博【期刊名称】《灾害学》【年(卷),期】2017(032)001【摘要】三维可视化滑坡地质模型作为离散数据点在三维空间的地质表达，不仅可以直观地描述和表征滑坡地质信息，还可以帮助我们研究和分析滑坡地质问题。
结合工程控制资料在Petrel下实现的三维滑坡地质模型，不仅具有良好的可视化、尺度化测量效果，还可以实现剖面切分与数据导出，便于滑坡研究的分析应用。
同时，通过可视化三维模型滑坡体体积和滑动面表面积的读取，结合经典算理验证，还能够为考虑整体滑动的三维滑坡稳定性分析提供较为可靠的参考依据。
%As geological expression of the discrete data in 3D space,visualization landslide model is not only directly describe and characterize the geological information,but also can help us to research and analyze the geo-logical bined with the engineering data,the 3 D landslide geological model can be made by Petrel, which has good visual and scale effect,also can be used to section segmentation and data export.Through the land-slide volume and sliding surface area can be read,the 3D model can provide a reliable reference for the stability a-nalysis method and be verified by classical calculation.【总页数】5页(P60-64)【作者】左健扬;倪万魁;景博【作者单位】长安大学地质工程与测绘学院，陕西西安710054; 宁夏回族自治区国土资源调查监测院，宁夏银川750002;长安大学地质工程与测绘学院，陕西西安710054;长安大学地质工程与测绘学院，陕西西安710054【正文语种】中文【中图分类】P642;X43【相关文献】1.基于Surpac的矿山三维可视化地质模型的研究与应用 [J], 王斌;刘保顺;王涛;熊涛;韩志强2.应用SURPAC实现矿床三维可视化地质模型动态更新 [J], 邓念东;侯恩科;霍正东;马丽3.DIMINE在狮子山矿三维可视化地质模型建立中的应用 [J], 张坤斌4.滑坡滑前地质模型重建方法与思路——以鲜水河断裂带老虎嘴滑坡为例 [J], 王东辉;肖红勇;李明辉5.露天矿三维可视化矿床地质模型的建立 [J], 王志宏;陈应显因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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地质与勘探第37卷第4期Vol.37 No.4
GEOLOGYANDPROSPECTING2001年7月July,2001
地质构造三维可视化模型探讨
曹代勇1,李青元2,朱小弟1,周云霞1
(1.中国矿业大学,北京100083;2.中国测绘科学研究院,北京100039)
[摘要]地质构造的三维可视化技术包括数学建模和可视化显示两方面。
建立地质构造三维可视化模型的典型方法包括三维规则网格法、TIN表面法、四面体法以及综合法。
针对地质构造模型中断层处理的特殊性,提出了基于TIN表面法的局部法和整体法两种处理技术。
将地质构造三维模型的可视性归纳为5种方式。
[关键词]地质构造三维地质模型可视化
[中图分类号]P548[文献标识码]A[文章编号]0495-5331(2001)04-0060-03
1 地质构造的形态特征与三维可视化
地质构造的形态学具有“数”(产状、规模等构造要素)和“形”(空间形态)等两种基本表达形式,任何复杂的地质构造总是可以抽象为点、线、面等几何元素的集合[1,2],从而使我们可以在空间坐标系中对其进行三维形态描述和数学分析[3]。
科学可视化(VisualizationinScientificComputering)是20世纪80年代后期随着计算机图形学应用的拓广而发展起来的一个新的研究分支,受其推动,地质信息的可视化成为90年代地学领域的研究前缘[2,4]。
地质信息的三维可视化是指以适当的数据结构建立地质特征的数学模型,采用计算机图形技术将数学描述以3D真实感图像的形式予以表现。
三维可视化技术对于地质构造研究十分重要。
三维可视化模型能够形象地表达地质构造的“真实”形态特征以及构造要素的空间关系,结合三维GIS的信息处理和空间分析功能,可以使地质构造分析更为直观、准确,为地质构造研究定量化开拓了一条现实的途径。
地质构造的三维可视化技术包括数学建模和可视化显示两方面。
构建三维模型的方法可分为表面建模法和实体建模法两大类,其核心是数据结构。
目前三维地质体建模较典型的数据结构有规则网格法、TIN表面法、四面体法等;此外,李青元等(1996,1999)讨论了单一体划分下的三维矢量结构GIS概念模型和拓扑关系[1],夏炎(1997)提出三维空间数据结构-多面体编码方案[2]。
在三维地质信息可视化显示方面,除采用面向对象的方法进行图形显示系统分析设计外,还可直接使用商品化高品质的3D
图形API予以实现。
上述进展为建立地质构造三维可视化模型奠定了基础。
2 建立地质构造三维可视化模型的典型方法
地质构造三维可视化模型具有三维地质体数学建模的共性。
有多种方法可以建立三维地质构造模型的数学模型,常用三维规则网格法、TIN表面法、四面体法、以及综合法。
2.1 三维规则网格法
三维规则网格法是将研究空间剖分为多个规则的网格,然后用相应的网格描述地质体。
该方法是二维规则网格法在三维空间中的延伸,针对被规则剖分的空间,可以建立简单的数据结构和运用简单的算法。
三维规则网格法的特点是简单,不足之处是巨大的数据集和计算工作量。
2.2 TIN表面法
TIN(TriangularIrregularNetworks)法是一种利用不规则三角形面片建立地质模型的方法,常采用Delaunay三角剖分。
TIN表面法的特点是将随机分布的控制点以某种相对合理的方式联系起来,建立形态上较为完美和功能上较为完善的三角形网络。
该方法属于表面描述方法,其数据量和运算量远远小于体描述方法。
通过添加适量的控制点,可在不同程度上改善地质体表面的空间形态,使其更接近真实的自然状态;也可以通过减少控制点的方法来减少某个局部的工作量而不影响整体空间形态。
Delaunay三角剖分是建立在二维空间中的,三角剖分只在X和Y空间中进行,尽管三维点有X、Y和Z坐标,但只在最终形成三角形时才使用Z坐标,因
[收稿日期]2000-05-30;[修订日期]2000-12-01;[责任编辑]曲丽莉。
[基金项目]国家自然科学基金“多界面三维GIS拓扑关系研究”(49771059)资助。