基于MapGIS三维地质建模方法及实践——以1∶25万扎鲁特旗幅深部地质调查为例

通过1∶25万三维地质调查,系统总结了基于MapGIS平台、DGSS数据库和CREATAR三维可视化技术,实现中比例尺三维地质建模及表达的技术方法.以地表地质调查成果为基础,综合地质、地球物理等多元信息,采用三维可视化技术,进行三维地质结构建模与推断,揭示地下一定深度的各种地质体和地质现象,表达各种地质体的三维空间展布及相互关系,为有效地进行地质研究和含油气盆地预测提供技术资料支撑.     

GOCAD在某桥基边坡三维地质建模中的应用研究

利用专业三维地质建模软件GOCAD(Geological Object computer Aided Design),通过野外实测离散的工程勘测数据拟合和插值,建立了该边坡(含地形、地层分界线等信息)的三维地质模型,把地质结构信息通过三维可视化具体体现,并且可以任意切割剖面加深对地质结构的认识.由于三维地质模型的建立,一方面为地质工程人员进一步分析研究桥基边坡稳定性及数值模拟分析计算提供一种新的手段和方法,另一方面为非地质工程人员对边坡三维地质结构直观认识均具重要工程实际意义.     

地质实体模型的三维交互与分析技术研究

地质实体模型的三维可视化涉及到复杂地质体结构构造和相关地质属性数据的视觉表达与分析,利用科学计算可视化技术来充分、完整、交互式地展示与分析三维地质实体模型一直是三维地质建模领域的研究热点。研发的三维地质建模及可视化系统中可实现通用三维交互操作,包括三维模型的几何变换、三维交互定位与空间属性查询、三维模型的剖切、虚拟钻探、基坑开挖、隧道生成与虚拟漫游等。这些操作采用面向软件的技术,通过对现有的二维设备（如鼠标、键盘等）进行三维仿真,为全方位、多角度的认识和理解地质实体模型提供了强有力的支持。     

三维GIS环境下的地质体可视化和特征分析

地质体的三维可视化建模是三维GIS研究的一个重要方向,具有重要的应用价值.三维GIS环境下的地质体可视化的两个关键方面是地质体的表面模拟和可视化实现,文章介绍了地质体三维可视化的基本框架,以带约束Deluanay剖分法为例阐述了地质体表面模拟的原理和方法,并从取景变换、消隐、光照模型、纹理映射等方面论述了可视化的具体实现方法.最后以西部某铜矿为例,建立了三维可视化地质体模型(一个地层矿体综合模型和一个矿体三维模型),阐述了三维可视化建模的基本过程和方法,并对两个模型进行了地质特征分析.     

数字露头实景三维Web平台研究与云端地质考察应用

露头是地质考察的重点,结合无人机倾斜摄影测量技术构建数字露头实景三维模型并实现露头可视化研究能够为解决传统地质研究中存在的效率低、危险性高和数据复用性差等问题提供全新的思路。论文研究了倾斜影像三维建模、数字露头三维可视化和全景影像可视化等三维技术,并基于Cesium开源三维地球引擎研发了数字露头实景三维Web平台。平台实现了高精度露头实景三维模型的可视化,并将露头相关的描述、图片、视频、全景、文献、观察点、地质标绘等信息与露头三维模型有效结合,实现了露头三维模型上传与实景漫游、露头相关地质信息自主提供、分享、互动与可视化展示。论文通过实例证明了平台云端地质考察应用的有效性和新颖性。该平台作为第21届国际沉积学大会虚拟野外地质路线考察的首选,已成功应用于15条路线中的12条。相比传统地质研究手段,露头云端三维可视化研究能够帮助地质学者更加全面、直观地理解露头地质现象的时空展布和地质特征,并且支持数字环境下露头资源的共建、共享,节省了地质考察的时间和成本。     

基于三维信息技术大比例尺三维立体矿产预测方法及途径

大比例尺成矿预测是矿田发现深部隐伏矿床的重要途径。随着三维地质信息技术的日臻完善,研究和开发三维可视化环境下地质勘查数据处理与信息综合方法十分必要。以我国甲玛等十几个矿山三维建模预测工作为支撑,初步研究了矿田控矿构造三维模拟、矿床模型三维可视化、三维信息综合定量预测等关键技术问题,探讨了三维预测软件开发技术难点,总结了大比例尺三维预测工作流程,并用实例说明应用成效。     

拱坝-坝肩三维可视化建模和稳定性分析

拱坝是一种很重要的坝型,具有体型优美、投资省等优点,但是其对坝肩岩体要求很高,因此,为了了解拱坝-坝肩整体安全性状,采用FLAC大变形软件对拱坝-坝肩稳定性进行了三维研究分析。由于FLAC软件前处理有所欠缺,因此采用AUTOCAD和ANSYS联合进行三维地质可视化建模,AUTOCAD用于基本数据信息的处理,ANSYS对基本数据信息进行再加工得到单元模型,然后把单元模型转入到FLAC做数值计算。通过计算分析,得出了有益的结论。     

安徽运漕地区隐伏地质体三维模型构建及应用

以安徽运漕地区为例,从地层与岩体特征入手,结合地质—地球物理信息,开展浅覆盖区隐伏地质体三维建模研究。介绍了划分建模单元及建立地质—地球物理模型和构建最终地质体模型的过程,针对区内侵入岩、浅成侵入岩发育情况,提出采用地层与岩体并行建模的思路,通过"先分后合"的方式构建地质体三维模型。最终的成果模型反映了研究区隐伏地质体的主要物性层(建模单元)、主要断裂与褶皱构造、岩浆隆起构造的空间展布特征,模型将区域重磁、断层展布、已知矿点与闪长岩类及三叠世周冲村组叠加显示,以三维可视化的方式标识了成矿有利地段的空间位置。     

岩体结构三维可视化模型研究进展

三维可视化研究是当前数学地质、石油物探、化探、水电勘察、地质灾害勘察与治理等研究的前沿和热点，也是快速、及时地再现地质体三维信息及综合分析的有效途径。三维可视化模型技术在相关行业的发展状况和软件开发程度不一，岩土工程领域岩体结构三维软件的开发和利用水平远低于石油地质和石油物探，在国内开发大型岩体结构三维可视化和分析软件系统是必要的。     

用于固体矿产勘探和开发的地质体三维可视化系统设计--基于混合数据模型

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。用于固体矿产勘探和开发的三维可视化软件是三维可视化建模研究的高级体现,也是目前国内研究界和实业界正在研究的一个重点。总结了一种混合数据模型(即一种线轨迹数据模型、面数据模型及三维栅格模型的综合),并基于该模型进行了用于固体矿产勘探和开发的地质体三维可视化系统设计。     

城市地下空间开发利用地质适宜性三维评价指标体系研究 ——以杭州市为例

地下空间开发地质适宜性三维评价是合理进行地下空间立体化开发、降低开发地质风险的重要手段,也是当前研究热点.作为地质适宜性三维评价全过程的重要一环,科学合理地建立三维评价指标体系是其能否正确开展的前提基础.通过结合杭州城市地下空间开发面临的地质问题,在系统分析各评价指标对地下空间开发建设影响的特征基础上,以三维视角从地层...     

城市地下空间开发利用地质适宜性三维评价指标体系研究——以杭州市为例

地下空间开发地质适宜性三维评价是合理进行地下空间立体化开发、降低开发地质风险的重要手段,也是当前研究热点。作为地质适宜性三维评价全过程的重要一环,科学合理地建立三维评价指标体系是其能否正确开展的前提基础。通过结合杭州城市地下空间开发面临的地质问题,在系统分析各评价指标对地下空间开发建设影响的特征基础上,以三维视角从地层三维结构等多个方面构建完成了一套具有多层次结构的三维评价指标体系,并采用层次分析方法对评价指标进行了目标权重的计算、一致性检验、排序和分析。该指标体系可划分为5个准则层21个指标层,相较于二维评价指标体系,通过融合三维地质模型和三维空间分析方法,使评价过程中能够考虑更多的评价因子,更好地描绘地下复杂的三维地质环境,丰富了三维评价结果的内涵。基于模糊综合评价方法的杭州钱江新城二期的三维评价应用成果表明,该指标体系为三维地质模型和三维空间分析方法之间的整合提供了有力的指导,为提升三维尺度下的地下空间开发地质适宜性评价精度和准确性提供了有力的支持。     

基于地层结构组合的第四纪地质单元划分研究——以皖江经济带沿江丘陵平原区为例

为支撑地质条件复杂地区的水文地质、工程地质和环境地质调查研究,在皖江经济带沿江丘陵平原区通过系统分析第四纪地层的岩性、结构、构造等组合,以地貌以及第四系成因、沉积相和沉积物物源为指标,结合已有区域第四纪研究成果以及年代地层和岩石地层划分标准,进行皖江沿江丘陵平原区“第四纪地质单元”划分,共划分出冲积-湖积平原地质单元、洪积-坡积岗地地质单元和残积-剥蚀丘陵地质单元3个一级地质单元,总结了7种类型第四纪地层结构组合及其特征,为区域水文地质和工程地质调查与研究奠定了基础。     

基于地层结构组合的第四纪地质单元划分研究——以皖江经济带沿江丘陵平原区为例

为支撑地质条件复杂地区的水文地质、工程地质和环境地质调查研究,在皖江经济带沿江丘陵平原区通过系统分析第四纪地层的岩性、结构、构造等组合,以地貌以及第四系成因、沉积相和沉积物物源为指标,结合已有区域第四纪研究成果以及年代地层和岩石地层划分标准,进行皖江沿江丘陵平原区“第四纪地质单元”划分,共划分出冲积-湖积平原地质单元、洪积-坡积岗地地质单元和残积-剥蚀丘陵地质单元3个一级地质单元,总结了7种类型第四纪地层结构组合及其特征,为区域水文地质和工程地质调查与研究奠定了基础。     

一种基于似三棱柱体元的地质三维建模方法研究

三堆空间建模方法是三堆地劫工程GIS研究的核心问题之一。提出一种基于似三棱柱体元的三堆数据模型，模型包含顶点、线段(棱边、三角形边)、三角形、侧面四边形、三棱柱体元5个基本元素。和点对象、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5个基本元素和3种地质对象的数据结构和它们之间的拓扑关系。以岩体和巷道为例。给出了似三棱柱体建模思路和算法。利用内蒙古某矿区实际钻孔资料和模拟巷道数据对所开发的系统原型进行验证。研究表明。基于似三棱柱体元的数据模型的优势在于可以表示空间对象的表面和内部结构。便于建模和节省存储空间，同时便于不规劓的自然地质体和规则勘探工程建模。     

高放废物地质处置新场岩体三维地质模型构建与应用

我国高放废物地质处置经过30多年研究,已初步确定新场为地下实验室推荐场址。开展新场岩体三维地质建模研究,一方面能够充分利用已有资料准确地表达各种地质现象,直观再现地质单元的空间展布及其相互关系;另一方面可以挖掘隐含的地质信息,方便地质分析和工程决策,这在地下实验室研究阶段非常重要。在对新场已有资料综合分析和解译的基础上,建立了岩体的三维地质模型,直观地再现了新场岩体地质环境特征;并基于地质建模结果,开展了钻孔设计等工程应用,取得了较好的效果。本研究可为我国高放废物地质处置后续工作中地质分析与工程设计提供有益参考和技术支持。     

GIS-based subsurface databases and 3-D geological modeling as a tool for the set up of hydrogeological framework: Nabeul–Hammamet coastal aquifer case study (Northeast Tunisia)

The subsurface data are a basic requirement for the set up of hydrogeological framework. Geographic information systems (GIS) tools have proved their usefulness in hydrogeology over the years which allow for management, synthesis, and analysis of a great variety of subsurface data. However, standard multi-layered systems are quite limited for modeling, visualizing, and editing subsurface data and geologic objects and their attributes. This paper presents a methodology to support the implementation of hydrogeological framework of the multi-layered aquifer system in Nabeul–Hammamet (NH) coastal region (NE, Tunisia). The methodology consists of (1) the development of a complete and generally accepted hydrogeological classification system for NH aquifer system (2) the development of relational databases and subsequent GIS-based on geological, geophysical and hydrogeological data, and (3) the development of meaningful three-dimensional geological and aquifer models, using GIS subsurface software, RockWorks 2002. The generated 3-D geological models define the lithostratigraphy and the geometry of each depositional formation of the region and delineate major aquifers and aquitards. Where results of the lithologic model revealed that there is a wide range of hydraulic conductivities in the modeled area, which vary spatially and control the groundwater flow regime. As well, 17 texturally distinct stratigraphic units were identified and visualized in the stratigraphic model, while the developed aquifer model indicates that the NH aquifer system is composed of multi-reservoir aquifers subdivided in aquifers units and separated by sandy clay aquitards. Finally, this study provides information on the storing, management and modeling of subsurface spatial database. GIS has become a useful tool for hydrogeological conceptualization and groundwater management purposes and will provide necessary input databases within different groundwater numerical models.     

Application of “panel-data” modeling to predict groundwater levels in the Neishaboor Plain, Iran

The aim of this research was to predict groundwater levels in the Neishaboor plain, Iran, using a ??panel-data?? model. Panel-data analysis endows regression analysis with both spatial and temporal dimensions. The spatial dimension pertains to a set of cross-sectional units of observation. The temporal dimension pertains to periodic observations of a set of variables characterizing these cross-sectional units over a particular time span. Firstly, the available observation wells in the Neishaboor plain were clustered according to their fluctuation behavior using the ??Ward?? method, which resulted in six areal zones. Then, for each cluster, an observation well was selected as its representative, and for each zone, values of monthly precipitation and temperature, as independent variables, were estimated by the inverse-distance method. Finally, the performance of different panel-data regression models such as fixed-effects and random-effects models were investigated. The results showed that the two-way fixed-effects model was superior. The performance indicators for this model (R ²?=?0.97, RMSE?=?0.05?m and ME?=?0.81?m) reveal the effectiveness of the method. In addition, the results were compared with the results of an artificial-neural-network (ANN) model, which demonstrated the superiority of the panel-data model over the ANN model.     

湘中锑矿带断裂构造信息维特征及其意义

运用信息维的原理与方法对湘中锑矿带断裂构造体系的二维平面分布特征进行了研究。结果表明,信息维较之容量维更能反映断裂体系的结构特征,各矿带信息维值的差异定量地刻画了断裂的相对发育程度及分布特点。结合各矿带内锑矿床的分布特征,可发现信息维值的大小对成矿流体的运移和矿床定位有一定的指示作用,锑矿（点）产出较多、矿床储量较大的地区,其信息维值较大。     

重力方法在祁连山地区构造特征与岩体解释中的应用

依据地质、航磁等资料,结合实测岩石物性资料,以1∶250 000重力资料为基础对祁连山地区(张掖、刚察地区)进行综合研究。研究地质构造与地球物理特征,划分了大地构造单元,探讨了隐伏与半隐伏岩体分布。该区域经多年的重力工作,勘探面积已近3万多km²,根据重力资料研究布格重力场特征并进行分区; 对地质构造单元重新划分,对主要断裂进行探讨; 圈定隐伏与半隐伏岩体,推断其空间展布特征,并对其解释。结果表明: 祁连山地区地壳密度结构横向分区、纵向分层明显,布格重力异常场的分区特征与地质构造分区特征基本一致。结合2.5D重力剖面反演印证了新的推测结果,为综合地质、地球物理找矿提供参考。