重磁2.5D/3D互相约束反演技术在三维地质填图中的应用研究

三维地质填图为我国启动的新一轮地质调查项目,为提高重磁资料在三维地质填图中的应用效果,笔者提出重磁资料2.5D/3D相互约束重磁反演技术方案:利用重磁资料2.5D剖面反演结果、3D物性反演结果作为彼此反演约束条件,并通过了理论模型试验。试验结果表明,该技术方案使反演结果中物性参数、空间位置更接近理论模型体。通过对本溪—临江地区思山岭铁矿磁异常及酸性岩体重力异常进行反演实践——估算磁异常铁矿资源量、研究酸性侵入岩深部展布形态的效果良好,可为大面积三维填图提供有效途径。     

地震采集观测系统设计及图形绘制软件的研制和使用

这里主要研究地震采集观测系统设计和图形绘制的计算机软件实现问题。到目前为止,许多的地震数据处理软件包以及专门的观测系统设计软件等都能够实现观测系统图形的显示与输出。但这些观测系统图形基本上是极为简单的显示,对图形不能进行一些个性化的设置,而能够真正用于野外队绘制观测系统成果图的软件却没有,观测系统图形仍然处于手工绘制的阶段。鉴于这种情况,利用VISUAL C 6.0研制了一个观测系统设计和图形绘制软件。该软件绘制的图形不但能基本满足目前观测系统的成图规范,还能根据需要进行合理化的设置。从而可以将观测系统图形的手工绘制转为计算机绘制,并方便地利用打印机或用绘图仪输出,大大提高了绘制观测系统的效率和准确性。经实际应用效果较好。     

三维地理信息系统及其在地学中面临的挑战

在三维地理信息系统的发展现状分析的基础上,指出了３Ｄ－ＧＩＳ在地学应用中所遇到的困难和原因,并且从３Ｄ数据结构和ＧＩＳ数据及数据库管理系统方面入手,对解决办法及发展趋势进行了探讨。     

黄土边坡二维和三维变形破坏模型的对比分析

边坡变形特征在稳定性预测中尤为重要,已有文献往往只局限于二维或三维分析,没有对两者加以比较,导致模型选择与分析的问题不一致,浪费了时间和金钱。针对这个问题,课题组以某黄土边坡加固为例,运用ADINA软件建立二维和三维模型进行模拟,并与现场实际对照。结果表明：两种模型对边坡变形趋势的分析结果一致;三维模型变形预测值大于二维模型的30％～100％,分别得出定性和定量的结果,三维模型更符合实际变形;两种模型预测出的最薄弱部位和现场实际一致,具有实用性。这些结论为黄土边坡的变形预测和加固分析模型的选择提供了参考依据。     

基于体素模型的三维显示技术

针对矿产资源勘探数据的特点,研究了适合地质体信息三维可视化的体绘制模型和空间插值算法。基于IDL软件平台,开发了三维数据可视化软件;该软件能够快速、准确地将地质体的物性特征展示出来。最后,以内蒙古某金属矿床钻孔资料为例,对建立的三维可视化方法技术进行了应用检验,取得了较好的应用效果。     

复杂地层结构的2D、3D剖面显示技术研究

将计算机图形学扫描线区域填充算法应用于地质科学计算可视化。是图形工程应用领域的扩展。这里应用改进扫描线算法，实现了复杂地质结构的地质属性填充的二维、三维剖面图绘制．为地质专家直观观察地质空间数据．有效分析空间数据提供了逻辑思维空间平台。这里分析了改进扫描线算法的实现技术思路，并讨论了剖面树ST和有效表AT的数据结构及其改进扫描线算法实现步骤和面向对象类封装的实现软件结构，最后还给出了该算法应用Delphi和OpenGL实现二维、三维复杂地质属性剖面图绘制实例。这些实例表明了这种算法是可行的。     

瞬变电磁法三维数据模拟及应用效果

借助三维正演数值模拟获取已知矿点上的瞬变电磁法（TEM）响应理论曲线,从理论上证明了在锡铁山铅锌矿区开展TEM方法工作的有效性。笔者主要以锡铁山典型铅锌矿床为例,讨论瞬变电磁三维正演数值模拟在该类型矿床的应用效果,并通过实测剖面进行验证。通过在锡铁山断层沟地区已知矿点上的TEM中心回线和重叠回线对比试验工作,确定了一套适合该地区寻找铅锌矿体的TEM工作方法参数,说明TEM响应电位异常曲线能较好的反映规则低阻异常体,背景场响应与主异常区响应幅值差较大、衰减稳定,能有效分辨不同深度矿致异常的能力。     

FLAC3D在滑坡稳定性分析评价中的应用

本文以高治村滑坡为例,论述了FLAC3D在滑坡稳定性分析评价中的应用。作者首先介绍了FLAC3D的基本原理和主要流程,然后采用摩尔-库伦模型,对高治村滑坡在天然状态和暴雨状态下的变形和位移情况进行了数值模拟,模拟结果直观地显示了该坡体在上述两种状态下的塑性变形及水平方向位移的分布特征,清楚地显示了坡体内潜在的滑动面。文章根据数值模拟结果,对该滑坡的稳定性进行了分析和评价,对该滑坡的变形和破坏形式进行了研究和探讨。通过对该坡体的塑性变形与位移情况分析认为,该滑坡在天然状态下基本稳定;在连续高强度降雨状态下欠稳定,局部失稳滑塌的可能性很大,这与现场调查分析的结果一致。这个结果表明,利用FLAC3D进行滑坡稳定性分析和评价简单、可行,且更加直观、方便,具有传统极限平衡法所无法比拟的优势。     

MAPSUV数字测图成果3D模拟系统的设计

数字测图系统在城市地理信息系统建设中有着广泛的应用.根据MAPSUV生成的SUV文件数据, 基于二维电子地图的平面位置, 通过虚拟现实技术, 直接将测量得到的地物空间、属性信息直观清晰地显示成三维虚拟地图, 从而实现测图成果的表现方式由二维到三维的转变.对数字测图成果三维模拟系统的设计原则整体结构、数据组织、系统功能做了详细的探讨.介绍了系统数据源、数据处理、模型库和纹理库建立以及三维可视化成果图的显示和输出.该系统集成了GIS、VRML、测绘等理论和技术, 具有数据建模, 场景漫游、属性查询等功能, 再现了二维数字地图的三维景观.测图成果3D模拟系统建模周期短, 工作量小, 可应用于城市规划、测绘、交通等许多领域.      

三维地震探采对比及再分析初探

寺河矿为一个千万吨级特大型现代化矿井,截止2006年底,矿井三维地震勘探面积已达51km^2,目前采掘范围为二盘区和三盘区,面积分别为6．8km^2和2．8km^2。对比三维地震解释成果与矿井采掘区域实际揭露地质异常,发现早期的常规解释技术手段,在山区复杂地震地质条件下,勘探效果较差,难以满足高产高效矿井生产要求。建议根据采掘得到的相关煤层底板标高、补充钻孔数据、构造及异常数据,利用最新解释技术,在原有地震资料解释技术的基础上,重新进行层位标定,重点利用地震方差体解释技术及属性分析,更好地解释断层、陷落柱等地质异常,进而提高解释精度。     

地矿行业3D打印技术的应用现状

随着地矿行业大转型的发展趋势,三维业务的需求日益增长。3D打印技术近年来蓬勃发展,作为新的应用切入点,相较于传统的制造工艺,更适用于制造精细、复杂、异形、多彩以及一定强度的地矿行业三维模型。通过国内外多项打印技术的对比,认为SLA、FDM、3DP、PolyJet等4类技术最适宜地矿行业模型定制化的打印需求。目前3D打印在地矿行业的测绘、城市地质、设计、矿山、科研、教学、地质环境等各方面均有应用,有较好的应用前景。受3D打印技术的制约,现阶段以打印单色或双色模型为主,且模型表面"台阶效应"难以避免。如何打印出色彩逼真且没有任何毛刺的物品,是3D打印技术在地矿行业应用的一大发展目标。     

基于角点网格的煤层三维建模与可视化研究

在煤层气排采分析及数值模拟研究中,煤储层结构的三维建模是数值模拟和结果分析的起点,具有关键作用。三维长方体等传统网格,难以表达地层的起伏变化,角点网格具有表达起伏变化地层的优势。从煤层气动态可视化的角度出发,基于角点网格建立了煤储层三维地质模型。研究了角点网格模型的数据特点及生成角点网格的方法,采用C#编程语言并结合OpenGL图形接口,开发了煤储层三维可视化软件模型,利用该模型表达了山西省沁水盆地潘庄区块的煤储层地质构造。结果表明,角点网格适用于煤储层三维模型的构建,能较好的表达煤层的结构特征。     

三维配管软件在储运设计中的应用

以宁波瑞福特气体储运有限公司20,000m3低温乙烯终端和配套公用工程项目的设计为例,介绍了PDSOFT三维配管软件在石油化工储运中的应用。通过项目对该软件的使用过程进行较深入的描述分析、同时对该软件在石油化工储运设计中应用前景和应注意的问题进行了说明。     

红青三维立体地形地质图的制作及其地质应用

应用红青滤色三维立体图对制作立体地形图是一个十分重要而简单的方法。文中简述了红青滤色立体图的原理,应用SRTM-DEM数据制作红青滤色三维立体地形图,结合地质图获得红青滤色三维立体地形地质图。立体地形地质图是地质填图成果的直观形象,是活动构造地貌研究的重要工具。     

基于三维非连续变形分析的巨石崩塌运动研究

巨石作为一种大体积、大质量的滚石,其崩塌失稳及高速、高能远程运动往往导致沿途建筑物和交通线路的毁灭性灾难。以西藏自治区G318国道K4580典型滑坡为工程背景,基于三维非连续变形分析（three-dimensional discontinuous deformation analysis,简称3D-DDA）方法研究巨石崩塌失稳及运动全过程的特征与现象。分别建立该边坡未滑坡、浅层滑坡后和深层滑坡后3种坡形的巨石崩塌3D-DDA数值模型。采用滚石运动横向偏移经验模型,验证3D-DDA巨石运动模拟的准确性。在此基础上,分析巨石崩塌失稳机制及破坏后沿3种不同坡形边坡的运动轨迹和动能演进等运动特征。结果表明,3D-DDA能够有效模拟巨石崩塌失稳、运动发展、剧烈冲击碰撞直至最终静止等整个动力学过程。巨石崩塌表现为滑动→倾倒?滑动→倾倒→翻转?下落的失稳模式转换;巨石运动表现为碰撞、弹跳、飞跃、滚动、滑动等多种运动形式以及横向偏移、侧向偏转等三维空间运动特征,经过道路并与高架桥发生碰撞,引发巨石灾害。不同坡面几何特征下的巨石运动偏移量、弹跳高度、运动至坡底碰撞时间、最终稳定时间等均随着未滑坡、浅层滑坡后、深层滑坡后3种坡形变化而减小。通过3D-DDA巨石崩塌运动分析,预测巨石运动全过程、影响范围、冲击能量、停积位置等,可为巨石防灾减灾对策或措施制定提供依据。     

河流侵淤作用下三维地层模型的构建

基于钻孔数据的多层DEM构模技术是构建沉积环境下三维地层模型的有效方法,但该方法对在河流的侵蚀和淤积交替作用下形成的地层建模效果并不理想。针对这种缺陷,对传统的建模流程加以改进,充分考虑到河流侵蚀作用对地层的切割影响,在建模的过程中对地层层面进行了两次插值与高程调整,使在钻孔附近地层的尖灭处理更为自然与合理。应用实例表明,该方法的建模结果非常接近于实际地层分布情况,从而验证了该方法的可靠性。     

三维规划审批的建模技术与实施途径探讨

根据上海实施建筑工程项目三维规划审批的要求,结合规划设计方案三维建模具体实践,探讨主要技术方法和流程,阐述了模型构建、纹理编辑、光影烘培、模型转换及成果展示与发布等技术关键,并对推进三维规划审批的实施途径和测绘地理信息行业的应对提出建议。     

三维生物礁滩建模及地震数值模拟

基于塔礁、点礁、生物滩等地质体的几何特征及地质特征,采用高精度的三维块状建模方法,建立了适合于复杂地区的三维礁滩复合体模型。该模型不但立体地反映了生物礁、生物滩及地层间的空间展布特征,还可以直观地体现了生物礁滩储层内部的物性差异。此外采用FK域三维波动方程数值模拟方法对其进行了地震波场数值模拟,得到了一系列具有代表性时间剖面上的地震波场响应特征,为正确认识实际生物礁滩的复杂结构和特性提供了依据。     

南昌地区三维地质模型初探

三维地质体建模能以三维真实感图形的形式形象地表达地质构造的真实形态、特征以及三维空间物性参数分布规律,成为地质信息可视化的发展方向。南昌地区已进行的地质勘查工作,利用积累的成果资料,首次建立南昌地区三维地质模型。由于资料来源的多样性和对红层下伏地层勘查程度的不足,建模数据的提取和处理较为复杂。讨论资料收集、数据提取及处理和建模步骤,为类似条件的地质建模提供方法参考。     

重磁3D物性反演技术在金属矿勘探中的应用

解反演问题是地球物理资料处理解释的主要环节.反演就是依据已获得异常特征,结合地质和其他资料,求解地下源体的空间位置、形状及物性特征参数.随着对地质体全方位精细结构研究要求的提高,重磁等反演技术已发展到3D反演阶段.重磁反演主要有两种方法,即形态反演(建立场源模型形态单元)和物性反演(构建物性模型单元).在物性模型构建中...