基于线框架模型的三维复杂地质体建模方法

提出了一种基于线框架模型的复杂地质体三维建模方法,在准确表达复杂地质体各要素空间几何形态与相互关系的基础上,实现地层交错情况下断层面、地层面模型及复杂地质体模型的准确快速构建.建模实践表明:基于线框架模型的复杂地质体三维建模方法是准确高效的,能适应常见复杂地质条件下三维复杂地质体模型的构建.

引入虚拟钻孔的地层连接推理与地质体建模

结合南京市城市地质调查信息系统项目,将虚拟钻孔引入到地层连接对比过程中,借用广义三棱柱数据模型,实现了地层连接的自动推理和地质体建模。从钻孔数据建模的难点分析入手,介绍了基于钻孔的地表不规则三角形网的生成方法,重点介绍了将虚拟钻孔引入到地层尖灭情况下的地层对比连接算法,最后介绍了该方法在实际应用过程中的情况。该方法能够实现地层连接的自动推理分析,实现地质体的自动建模,减少人工交互建模的工作量。

基于物探数据的内蒙古哈达门沟金矿三维地质体建模

目前,可控源音频大地电磁法(CSAMT)的数据处理多以测线(断面)进行,以二维反演断面图作为成果输出,难以清晰、直观地显示三维地电结构的分布特征。以内蒙古哈达门沟CSAMT二维勘探数据为基础,结合当前三维地质体建模技术,利用三维建模软件,采用插值方法得到哈达门沟三维地质体模型,实现了多角度、多层面展现地下地质体的分布特征。应用这种三维可视化手段能较好地反映异常区域的分布、空间位置与形态,通过对良导体和相关构造的空间分布形态进行基本勾画,对矿产资源的进一步勘探、开发具有较好的找矿指导作用。

几种基本插值法在矿山三维地质体建模中的对比研究与应用

数字矿山是21世纪新技术条件下信息化与智能化的产物,建立矿山三维地质体建模是实现数字矿山的基础与核心.为了实现复杂矿山三维地质建模的经济性、真实性和有效性,如何对离散的DEM空间数据进行前期处理,是建立逼真的矿山三维地质模型难点与前提.针对不同矿山与地貌环境条件下,采用几种基本空间插值法对离散的DEM空间数据进行插值,然后对其插值后的数据进行质量评定与交叉验证,确定最优化的空间插值方法.分析结果表明不同的空间插值方法适应不同的地矿环境领域,对离散的DEM空间数据进行最优化的空间插值,是实现逼真的矿山三维地质体建模这一目最有效最核心的方法.

基于复杂地质体建模和模型重构技术的溜井稳定性分析

溜井围岩现存应力状态对于溜井稳定性分析具有重要意义。为准确判断溜井围岩安全稳定情况,在室内岩石力学试验结果和岩石质量评价RMR值的基础上,通过折减计算获得相关岩体参数。采用空区激光探测系统(CMS)探测获取了溜井的三维实体模型。参照已获得的矿区原岩应力参数,运用SURPAC和FLAC3D复杂地质体建模技术建立了矿区和溜井围岩三维数值分析模型,使用模型重构的方法获取了溜井围岩稳定性分析的原岩地应力参数,基于多元回归方法精确反演出溜井围岩的现存应力状态。结果表明:1)溜井围岩在标高为-292^-264 m时,溜井受矿石冲击的区域变形严重,存在失稳的风险,需加强监测;2)溜井围岩最大拉应力出现在标高为-278.12 m附近,其值为1.58 MPa,超过了岩体最大抗拉强度;溜井围岩最大位移出现在标高为-281.74 m附近,其值为13.8 cm,在标高为-292^-264 m时,产生了较大的塑性破坏。

基于Kriging的三维地质体建模方法研究

对几种三维空间数据模型进行了比较,总结了克里格(Kriging)插值方法在三维地质体建模方面的种种优点。在此基础上,借助于GSTL开源地质统计学库和wxWidgets界面库,在Dev-cpp开发环境下开发了一个三维矿体数据的克里格插值系统,为矿体的三维可视化提供了数据支持。该系统实现了Kriging插值、变异函数拟合模型拟合程度的验证—交叉验证以及特定格式的结果输出等功能。

湖南醴陵官庄金矿整装勘查区三维地质体建模可视化研究

湖南醴陵官庄整装勘查区位于扬子板块东南缘江南造山带的中段,是湘东地区重要的金矿集中区。通过对研究区区域地质、矿床地质、矿床成因、成矿地质背景、矿化特征等相关地质概况,加深对勘查区内矿床构造控矿展布与变化规律的认识,利用Dimine软件创建三维地质模型,为矿区的找矿预测、矿山的生产设计优化及生产管理,提供应用的多种可能。

城市地质调查中知识驱动的多尺度三维地质体模型构建方法

在城市地质三维模型构建中,数据来源庞杂,且不同应用领域对模型精度的要求不同。当前地质体三维模型构建技术还无法很好地支持大范围复杂地质结构模型的快速构建,建模过程繁杂,并影响后续地质分析工作的开展。为了解决这一问题,该文面向三维城市地质调查工作,提出了一种知识驱动的多尺度三维地质体模型快速构建方法。以专家知识为指导,通过对研究区域进行盆地分析和古沉积环境分析,建立了研究区域内符合城市地质要求的沉积地层分层标准,摸清了时代内沉积相和沉积微相的空间分布。在此基础上,融合多源多类地质数据,运用Kriging插值、多约束条件Delaunay三角剖分与局部拓扑重构技术,详细探讨了从钻孔与剖面数据→地层格架面→三维地质体模型的快速构建过程。该方法已在中国地质调查局试点项目"闽江口地区地质环境调查"项目中得到应用,并集成在QuantyView3D系列地矿应用软件中。

辽东白云金矿地质体三维模型的构建与储量估算

矿体三维模型是数字矿山的基础,是矿床的数字表征。在收集和整理研究区的地质图、地形图、地质剖面图、钻孔柱状图的基础上提取钻孔数据(样品信息表、钻孔形态表、钻孔位置表),建立地质空间数据库,借助于Minexplorer探矿者软件建立地表模型,并依据地质空间数据库生成三维钻孔,通过定义剖面,圈定单工程矿体,连接主要出露地层、控矿构造与蚀变带,编辑剖面,连接曲面,封装成体等过程,构建出地质体的三维数字模型,实现其三维可视化。然后采用截面法、块段法、距离加权法对矿体进行储量估算并与矿山实际勘探获得的产量进行对比分析。结果表明,本矿区距离加权法计算的结果相对误差最小,同时也反向验证了三维矿体模型构建的准确性。

平面地质图的三维地质体建模方法研究

长期以来,三维地质体建模研究主要依赖于钻孔、剖面等勘察数据进行精细化建模。然而,在缺乏大区域宏观地质背景的前提下,仅考虑局部地区的精细建模,往往会导致以偏盖全。鉴此,本文提出了一种以平面地质图为基础数据,以图切地质剖面为中介的三维地质体建模方法。该方法通过间接法加密了研究区域的产状数据,用三次样条拟合与人工修编结合的方法,对褶皱等复杂构造作处理,实现了平面地质图的图切剖面自动绘制方法;以规则体元为三维空间数据模型,通过自动绘制研究区域一系列相互平行的图切剖面,构建了栅格化的三维地质体模型;以星岗地区为研究区域,构建了原型实验系统,验证了该方法的有效性与实用性。实例证明,在其他地质数据匮乏的条件下,平面地质图的三维地质体建模方法是构建区域三维地质体模型的一种有效解决方案。

无人机三维建模技术在露采矿山动态储量监测中的应用

针对无人机矿山测绘现有技术无法满足储量动态监测的精细化要求等问题,通过研究矿山多源异构数据融合、地形三维建模、矿体三维地质建模、精细储量自动计算方法,完成露采矿山储量无人机精细化动态监测系统的研发,实现了各矿种界内与越层越界精细动态储量的自动计算。应用结果表明,系统应用于矿体与矿界不规则露采矿山储量动态监测相对误差可达3%以内;能适应矿体与矿界不规则、地形变化大等复杂情况;成果可直观、准确展现矿山的开采状况;可显著提高露天矿储量动态监测的精度和效率。

基于图切地质剖面的区域成矿地质体三维建模与资源评价——以桂西南地区锰矿为例

以成矿规律研究和成矿条件分析为基础的二维成矿定量预测方法难以精确表达含矿地层的三维空间分布情况,导致其预测结果的可靠性差。本文针对矿产资源预测评价中的真三维地学分析需求,以平面地质图和图切地质剖面图为三维地质建模的数据源,按照线框架建模的技术思路,由剖面轮廓线和地面地质界线联合重构了成矿地质体的三维表面,较好地表达了桂西南地区成锰地质体在三维空间中的分布情况。同时,为了分析三维空间中锰矿资源量的分布情况,本文采用规则体元将研究区的三维地质空间分割为连续场,并结合区域锰矿二维成矿定量预测的成果,获得了研究区1 000m以浅含锰地层中锰矿资源量的三维空间分布:研究区锰矿资源量主要集中在上泥盆统(以五指山组为主,5 036万t)和下三叠统北泗组(3 447万t);而下石炭统大塘组资源量仅为566万t,以前的二维预测对该地层内赋存的锰矿资源量估计偏高。三维预测较好地反映了含锰地层三维形态对锰矿分布的控制作用,为研究区锰矿定量预测提供了新的技术手段。

基于VTK的地质体三维建模实现

本文对当前VTK(The Visualization Toolkit)技术在地质体三维建模方面的应用进行了分析与总结。着重阐述了VTK技术在地质体可视化建模中的实现细节,并在此基础上提取出了完善与规范的实现方案。最后详细描述了如何应用该方案快速实现基于钻孔数据的地质体三维建模。

基于Kriging插值算法的地质体BIM建模技术

随着BIM技术在建筑学、结构工程中的应用越来越多,它发挥的作用也越来越大,但该技术目前在岩土工程领域中的应用还处于探索阶段。提出了利用Autodesk Revit建模软件中自带的可视化编程插件Dynamo,结合Kriging插值算法的优势,采用"由点成面,由面成体"的三维地质模型构建思路,通过收集的地形和地勘钻探资料,利用留一法检验模型精度,进行合理的空间插值和三维地质模型的构建。结果表明:经Kriging插值算法处理过的地质层曲面较为光滑,提高了模型的精确度和可靠度,完成的地质模型可通过Autodesk Revit内置图形引擎进行三维可视化展示,实现BIM属性信息加载、BIM应用扩展。研究成果对于岩土工程勘察单位进一步提高信息化水平具有一定的应用价值。

基于多层DEM与QTPV的混合数据模型及其在地质建模中的应用

提出一种基于多层DEM与似三棱柱体元(QTPV)的混合三维数据模型。模型包含顶点、线段(棱边、三角形边)、三角形、侧面四边形、似三棱柱体元和DEM 6个基本元素,同时包含点对象、线对象、面对象、体对象、复杂对象、空间对象等6个对象。设计了6个基本元素和2种地质对象的数据结构和它们之间的拓扑关系。研究了基于原始采样点和基于内插点的两种建模方法。以模拟数据和地质钻探数据对开发的原型系统进行验证。研究表明,基于多层DEM与似三棱柱体元的混合三维数据模型具有同时表达空间对象的表面和内部结构的能力,适合地质勘探领域的三维建模。

基于钻孔矿段数据的三维矿体建模软件的设计与实现

本文介绍了基于钻孔矿段数据的三维矿体建模软件的实现过程,提出了一种基于工程柱体的三维矿体建模方法的总体思路、钻孔数据管理和层序分层方法,还介绍了软件的模块组成及应用实例。建立的软件实现了对钻孔数据的三维建模、可视化分析和科学管理,具有丰富的二维交互及成图和三维显示功能,实例的应用也说明本软件是进行矿体三维建模及其可视化的有力工具。

基于勘查大数据和数据集市的锰矿床三维地质建模

以黔东北锰矿矿集区的李家湾-高地-道坨超大型“大塘坡式”锰矿床为例,探讨了在开展勘查地质大数据的特征和结构分析的基础上,厘定事实表和维度表,进而通过对勘查数据的收集、提取、ETL操作,并应用OWB工具建立锰矿山勘探数据的数据集市的思路与方法。进而探讨了以所建立的数据集市为数据支撑平台,建立黔东北超大型锰矿床高精度三维地质模型的途径。该矿床三维地质模型汇集了海量的空间数据与属性数据,是锰矿矿山异质异构勘查开发大数据的有效载体。基于该精细、全息的矿床三维地质模型,不但可以直观反映矿床和矿体特征,而且可以作为矿山管理及其深部和外围找矿预测的可视化分析工具。

基于多源数据的三维地质建模与应用

随着矿产资源勘查评估技术的快速发展,由单一数据建立的地质体模型已不能满足实际需求。利用多源数据进行三维地质建模与应用备受重视,然而在基于多源数据建立复杂地质体三维模型的研究中缺乏成熟的技术方法。本研究提出了一种基于多源信息数据库的快速建模信息提取方法和“剖面-钻孔快速递进法”技术,用于快速建立复杂地质实体。利用本研究方法构建了哈密市XX矿区的岩体和矿体三维模型,实现了该矿区的地下透明化,估算主矿体金属资源量约2.86×10^(4)t。基于三维模型的可视化分析技术对深部找矿具应用潜力,可为今后找矿提供技术支撑。

松辽盆地徐深气田火山岩气藏地质约束-测井地震建模方法探讨

本文在借鉴徐深气田以往地质建模成功经验基础上,针对徐深气田B区块火山体规模小、横向变化快、开发井少、认识程度较低的实际,密切结合火山岩成因特点,探索性地提出体控地质建模的新思路,即以地震反射特征和地震属性特征为依据,结合钻井、测井资料,井震结合从三维空间上精细识别和刻画火山岩体,通过利用神经网络算法建立多种地震属性与测井参数的定量关系,实现了火山岩体内部多种地质属性的定量表征,建立的三维可视化地质模型比较真实地反映了火山机构及其内部属性空间发育和分布特征.

三维可视化建模方法在位场模拟中的应用

根据重磁位场正演模拟的要求,提出了一种基于截面的三维地质体可视化建模方法。该方法利用改进的最短对角线法构建截面间的地质体表面,改进的最短对角线法弥补了最短对角线法不能有效寻找起始点的缺陷,并能够处理任意角点数的截面之间的地质体表面构建。将其应用于重磁位场正演模拟可以使可视化数据结构和计算数据结构一致,简化了算法并提高了计算精度,因而提出的方法是一种有效实用的方法。