• / 9
  • 下载费用:5 下载币  

地质体三维建模方法与技术指南571213296

关 键 词:
地质 储层 沉积 地化 层序地层
资源描述:
内 容简 介本书系统分析了目前国内外地质体三维模拟技术和应用软件开发的现状,由此提出了不同领域地质体三维建模的数据需求、技术流程和主要建模软件的数据接口;详细阐述了三维地质体模拟软件在矿山、地下水、城市地质等领域的应用实践和示范工作,以及提交的相应三维模型成果;并对今后如何展开相关工作提出了建议。本书可作为开展三维地质建模工作的指导用书,同时亦可作为地质及相关专业学生的专业参考书。【节选】(一)地下水三维地质建模所需数据类型在地下水三维地质建模中,会涉及的地质现象主要有:地貌(或地形)、地层、褶皱、断裂、透镜体及侵人体等,为刻画这些地质现象,就需要用到地表数字高程模型数据(遥感影像数据、地理信息数据、钻孔数据及剖面数据等。具体来说,为刻画三维模型中的各种地质现象,需要的相关数据包括以下几种:1.地表数字高程模型(据地表数学高程模型数据用于生成三维地质结构模型顶面(地表面),此部分数据可以从测绘主管部门获取或向国家测绘局基础地理信息中心购买,从基础地理信息中心购买的数据属于标准数据,数据以 据格式存放。据比例尺有多种,其中,全国的 1:25 万数据库在空间上包含 816 幅地形图数据,覆盖整个国土范围,国外部分沿国界外延 25 公里采集数据。地貌统一在 中存放,包括等高线、等深线、冲沟等,高线的等高距,在全国范围内共分 40 m、50 m、100 m 三种,使用时可参照等分布图确定。对于标准数据,可以根据需要进行数据格式转换、比例变换、投影变换等多种处理。另外,如果不能获取现成的 据,也可以自己使用专门的地理信息系统软件用地形图生产。即把纸质地形图数字化及几何纠正校准,然后进行高程信息的提取——对等高线进行屏幕矢量跟踪并对等高线标赋高程值,同时编辑、检查、拼接以生成各种拓扑关系,最后用软件进行内插值、裁剪生成 据。 2.遥感影像数据遥感影像是地球空问数据最直接、时效性最强的数据形式,模型的表面需要用影像数据进行贴图,来表达真实的地表景观。由于影像数据的容量大,为了能够快速、高质量地进行显示,需要根据显示的范围、显示的比例选择分辨率最合适的影像进行纹理映射。一个模型可以有不同分辨率的多套卫星/航测影像数据,某些影像数据有可能只局限于某个局部。因此,在显示时,所有的影像数据都需要读入内存,以实现多分辨显示。这就需要在技术上做一些处理,比如图像格式的转换,根据显示分辨率和比例的不同,转换为不同分辨率的图像如 图像格式。对遥感影像数据的处理主要包括对遥感影像的几何精纠正和不同分辨率影像数据的融合。一般使用遥感处理软件 件进行处理。遥感影像几何精纠正的目的是对图像地物象元进行坐标匹备,经过转换运算和重采样,使得遥感影像带上地图投影和地理坐标进行配准。遥感影像数据融合是将多波段低分辨率影像数据的光谱信息与单波段高分辨率影像数据的分辨率信息进行融合,以获取在尽量不减少光谱信息的基础上,提高遥感影像的空间分辨率。一个地表卫星/航测影像数据是一幅图像和一些坐标配准参数。对于具体的影像图片,要根据高程数据和相关软件进行集成融合,精度匹配,即解决投影变换、比例缩放、范围裁减、坐标匹配等问题。为此,在专门的数据库中应记录不同分辨率、不同区域的影像数据。3.地表地理信息数据地表地理信息数据,可以根据专业要求在三维模型的表面进行各种图元的标注,不仅可以绘制点、线、区的图元,而且可以标注文字及图形图像,来表达与模型地表几何模型有关的属性信息,如河流、铁路、公路、湖泊、城市、政区、居民地、铁路、公路、水系、土地覆盖等信息,并且可以简单管理这些信息。这些数据可以是野外采集而来,也可由专用 统数据转换而来。这些图元信息要在模型顶面展现。4.钻孔数据钻孔数据是地质技术人员在野外钻探现场记录并整理的第一手技术资料,它对于模型的生成起直接或间接校正的作用,钻孔数据一般在 或 据库中存放。存放于 的钻孔数据,一般是区域数据,数据量不大,钻孔信息分存于不同的表单中;存放于 据库中的钻孔数据,一般数据量大,为某一区域或区块的钻探数据。钻孔数据从 据库中读入后,并不是直接应用,还需要进行人工或系统按照一定规则进行概化处理,才能参与建模,在进行模型编辑生成时,还可以根据这些数据将钻孔轨迹以图形方式显示在屏幕上。不论是以 还是 据库存储的钻孔数据信息,它必须包含以下几种基本信息:钻孔编号、地理位置、孔口标高、终孔深度、分层信息及岩性等。其中,钻孔编号字段类型为字符型,用于唯一标识一个钻孑 L,方便钻孔对象的查找和数据的访问;地理位置信息是为了记录钻孑 L 所处的空间位置,它包含两个字段类型,均为浮点型数据,若为经纬度形式的,则一个字段记录经度,另一字段记录纬度,若为大地坐标形式的,则一个字段记录 x 坐标,另一字段记录 Y 坐标;孔口标高用于记录钻孔起始位置,字段类型为浮点型;终孔深度字段类型为浮点型,用于记录钻孔在垂向上的长度;分层信息字段类型为浮点型,用于记录钻孔所经过地层的分层情况(一般记录各分层的顶界面标高);岩性字段类型为字符型,主要用于描述各个层位的岩性。5.地质平面数据地质平面数据即地质平面图,它主要反映各地层在地表出露的情况,对于控制三维模型中地层在地表的分布状况起着至关重要的作用。在各种 件中存放的数字形式的地质平面图中,要求对于剥蚀线数据或地层出露线数据赋予高程属性,否则无法在三维空间中定位这些线信息。6.剖面数据剖面是地质专业人员根据工作要求,依据钻孔信息绘出的地层断面图,需要说明的是,剖面图也许不是地质情况的真实反映,但它包含着技术人员的推理和经验,可以说是地层情况最接近真实的反映。剖面图的存放格式,由于各技术队伍作图采用软件不同,图形存放的文件格式也不尽相同,主要有 形数据格式和 形数据格式,地下水三维地质建模系统的数据输入可留出这两种图形文件数据接口。具体地说,若是 用把图形数据转换成 码文件文本数据格式,再读入系统进行复原即可;若是 形数据格式,可把 形文件格式转换成 准图形文件格式,读人系统即可。还可把 种图形文件混合输入,例如需在剖面图上添加岩性颜色,即可在 调用剖面,做岩性颜色区文件,再输出 码文件,可很好地解决剖面图剖面数据输入问题。对于三维建模系统来说,这种方式可很好地解决地下各含水层的表达问题。在剖面数据中必须包含横向比例尺、纵向比例尺、图例等信息,方便系统对不同来源62的剖面数据进行转换。7.地层等值线数据 地层等值线数据是根据钻孔资料、物探资料等,由专业技术人员绘制出的,反映地层界面在空间中的变化情况。由于钻孔只能反映一个点上的信息,剖面只能反映一条线上的信息,而地层等值线数据可以表达一个面的信息,因此等值线数据对于精确建立各个地层面位置及几何形态具有很大的帮助作用。在 件存放地层等值线数据,需要在其属性中赋上每条等值线代表的高程(或厚度、埋深等)数值。8.断层数据断层是地质构造的产物,表示地层的断裂和错动,它对于地质研究、地质资源勘探、地下水流场分布都有重要的意义,另外,断层在地质建模中对于地质体的生成、工区边界的确定起重要的作用,因此,逼真地刻画断层对于地质建模来说,是一项重要的工作。断层作为刻画地下水系统模型空间面的一种数据类型,在建模过程中需要明确:断层面的空间展布,断层不同点的产状,断层的水理性质。断层数据主要是以图形的方式输入,然后用来建模的。平面上断层的表达方法有两种,一种是在平面图上绘制断层走向及标注倾角,如平面图或地质图;另一种是在剖面图上绘制断层线。结合这两种图件,断层在空间的展布情况就会一目了然,断层产状可由系统读取数据库数据或人工给定。断层的水理性质对于后期地下水模拟计算是必须的,可存放在数据库中或直接存放于模型断层属性中。9.物探数据物探技术在地质勘探中具有重要作用,勘探方法主要有地震、电法、磁法、重力等,从物探数据中可得到:点位资料、层位划分及其属性。在地下水系统建模中,物探数据和钻孔数据具有相同的作用,根据物性的差异提供含水层的划分情况,表达地层具有相同的物理力学参数或位置,如地下含水层顶板、底板、地下水位等值线信息。使用这些等值线数据,建模系统可以插值拟和地层面或断层面。10.动态数据动态数据是监测到的地下水位、水质、水温等波动过程的信息,这种波动不同程度地反映了河流径流在时空上分布的特征。影响地下水变动的主要因素是河川径流、蒸发蒸腾和人类的灌溉过程。随着大批水利工程的建设和井灌的发展,人类活动对地下水动态过程的干扰逐渐加剧。因此,利用地下水位监测数据,或系统模拟分析某时刻的水位数据,生成指定含水层指定时刻的地下水流场图。建立地下水水位变化模型,实现地下水移动的动态仿真。在地下水三维地质建模过程中,需建立专门的数据库存放此类数据。11.相关文档资料文档资料为建模区的勘探、科研报告,包括各种项目汇报书、区域水文地质普查报 告、专题研究报告等。这些资料为模型的建立具有重要的参考价值。(二)数据概化预处理建立地下水三维可视化模型所需要的数据资料既有原始数据资料,又有模型所生成的次生数据。原始数据可分为地表数据和地下数据。地表数据主要为卫星影像和地表地理信息数据,地下数据有钻孔、剖面等反映地质结构的图文数据。63【目录】目 次第一章绪言 ……………………………………………………………………(1)一、必要性与可行性……………………………………………………………………………………(1)二、主要工作……………………………………………………………………………………………(1)三、主要成果……………………………………………………………………………………………(3)第二章地质体三维建模技术与软件的现状分析…………………………………(5)第一节地质体三维建模技术的现状分析…………………………………………(5)一、基于体的建模方法…………………………………………………………………………………(5)二、基于面的建模方法…………………………………………………………………………………(9)三、混合建模方法……………………………………………………………………………………(10)四、泛权建模方法……………………………………………………………………………………(11)第二节地质体三维建模软件的现状分析………………………………………(13)一、国外主要地质体三维模拟软件…………………………………………………………………(14)二、国内主要地质体三维模拟软件…………………………………………………………………(38)三、国内外地质体三维模拟软件现状的探讨分析…………………………………………………(48)第三章地质体三维建模技术的应用体系研究……………………………………(51) 第一节地质体三维建模的数据需求与数据组织…………………………………(51)一、矿区三维地质建模的数据需求与数据组织……………………………………………………(51)二、城市地质三维建模的数据需求与数据组织……………………………………………………(53)三、地下水三维地质建模的数据需求与数据组织…………………………………………………(60)第二节地质体三维建模的技术流程……………………………………………(65)一、矿区三维地质建模的技术流程…………………………………………………………………(65)二、城市地质三维建模的技术流程…………………………………………………………………(69)三、地下水三维地质建模的技术流程………………………………………………………………(92)第四章主要地质体三维建模软件的数据接口……………………………………(97)第一节 件的数据接口……………………………………………(97)一、地形等高线转换…………………………………………………………………………………(97)二、剖面图转换………………………………………………………………………………………(99)三、探矿工程数据的转换……………………………………………………………………………(109)第二节 件的数据接口………………………………………………(113)一、地形等高线转换…………………………………………………………………………………(113)二、剖面图转换………………………………………………………………………………………(115)三、探矿工程数据的转换……………………………………………………………………………(117)第三节 3D—软件的数据库接口……………………………………………(121)一、地形图……………………………………………………………………………………………(121)二、地表等高线 据…………………………………………………………………………(121)三、地表卫星图片……………………………………………………………………………………(122)四、剖面接口…………………………………………………………………………………………(122)五、钻孔接口…………………………………………………………………………………………(124)第四节 维地质软件的数据库接口……………………………………(127) 一、三维数据管理体系结构…………………………………………………………………………(127)二、输入输出数据基本格式…………………………………………………………………………(128)三、二维矢量数据转换接口…………………………………………………………………………(129)四、三维空间数据转换接口…………………………………………………………………………(129)五、基础地理数据入库接口…………………………………………………………………………(130)六、钻孔类属性数据入库接口……………………………………………………………………(133)第五章主要地质体三维建模软件的应用示范研究………………………………(137)第一节鹤庆北衙金矿三维地质建模示范( ………………………(137)一、示范区概况………………………………………………………………………………………(137)二、数据源与数据组织………………………………………………………………………………(140)三、建模流程…………………………………………………………………………………………(142)四、小结………………………………………………………………………………………………(162)第二节迪庆普朗铜矿三维地质建模示范( ………………………(166)一、示范区概况………………………………………………………………………………………(166)二、数据源与数据组织………………………………………………………………………………(168)三、建模流程…………………………………………………………………………………………(170)第三节迪庆普朗铜矿三维地质建模示范( …………………………(175)一、数据库的建立与操作……………………………………………………………………………(175)二、创建轮廓线………………………………………………………………………………………(176)三、创建实体模型…………………………………………………………………………(176)四、创建块体模型……………………………………………………………………………………(176)五、资源量估算……………………………………………………………………………………(182)六、剖面分析…………………………………………………………………………………………(184)第四节基于 维地质软件的上海城市地质三维建模示范………………(184)一、上海人民广场地区三维地质建模研究…………………………………………………………(184)二、上海临港新城区三维地质结构建模研究………………………………………………………(193)Ⅱ第五节基于 3的上海城市地质三维建模示范…………………………(194)一、结构模型…………………………………………………………………………………………(194)二、属性模型…………………………………………………………………………………………(196)第六节基于 3华北地下水三维地质建模示范…………………………(197)一、建模所需资料概况……………………………………………………………………………(197)二、建模流程………………………………………………………………………………………(198)三、华北平原三维地质分析…………………………………………………………………………(217)第七节基于 华北地下水三维地质建模示范…………………………(218)一、数据类型及数据量………………………………………………………………………………(219)二、水文地质剖面数据整理…………………………………………………………………………(219)三、等值线与高程点数据整理………………………………………………………………………(224)四、水文地质钻孔数据整理…………………………………………………………………………(225)五、立体剖面构建……………………………………………………………………………………(225)六、实体模型的构建…………………………………………………………………………………(225)七、华北平原地下水三维地质模型介绍……………………………………………………………(230)第六章主要地质体三维建模软件的对比分析…………………………………(233) 第一节面向矿区三维地质建模的示范软件的主要特点…………………………(233)一、主要特点…………………………………………………………………………(233)二、主要特点………………………………………………………………………………(234)第二节 维软件的主要特点…………………………………………(235)一、维地质建模软件组成………………………………………………………………(235)二、维地质建模软件的主要特点………………………………………………………(239)第三节 3件的主要特点………………………………………………(240)一、3结构建模……………………………………………………………………………(240)二、3性建模………………………………………………………………………………(241)第七章地质体三维建模的主要问题与建议………………………………………(244)第一节地质体三维建模实践的主要问题………………………………………(244)一、矿区地质建模主要问题…………………………………………………………………………(244)二、区域地质建模主要问题…………………………………………………………………………(244)第二节地质体三维建模的工作建议…………………………………………(245)一、面向应用的三维软件开发将是今后的主要方向………………………………………………(245)二、三维地质建模应用需要确定有限的工作目标…………………………………………………(245)参考文献…………………………………………………………………………………………………(246)图版
展开阅读全文
  石油文库所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
0条评论

还可以输入200字符

暂无评论,赶快抢占沙发吧。

关于本文
本文标题:地质体三维建模方法与技术指南571213296
链接地址:http://www.oilwenku.com/p-57099.html
关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服客服 - 联系我们
copyright@ 2016-2020 石油文库网站版权所有
经营许可证编号:川B2-20120048,ICP备案号:蜀ICP备11026253号-10号
收起
展开