虚拟钻孔在深层三维地质建模中的应用

在三维地质建模过程中,如何更好地利用多源数据帮助,建立拟合度高、符合地层分布规律的三维地质模型是目前业内的一个热点问题。在深层三维地质建模原始资料较为稀缺的情况下,通过提取物探地质剖面数据信息并加以利用,可以很好地丰富建模初始资料的来源。基于SKUA等GIS软件平台,本文作者提出了剖面数据→生成虚拟钻孔→提取marker数据→marker数据融合校正的方法,从而实现对建模过程的有效干预和控制,使生成的模型不断趋于精确。同时,在工程实例中检验了该方法的准确性和模拟效果。     

北京市通州区工程建设层三维地质建模应用

在对工程地质钻孔、地层分层、剖面等数据分析研究的基础上,进行数据量化、筛选、标准化后,采用Dream Rocks软件创建完成了通州区(906 km2)地下60 m工程建设层的三维地质结构与属性模型。模型可以达到的效果:1)通过三维方式展示砂土液化在空间上的分布;2)通过层间拉伸的方式,展示上下层或相邻各层之间的三维空间关系;3)模型成果形式能转换成标准的obj格式,能较好地融入其他相关三维系统中,开展深层次的计算研究。     

三维地质建模研究现状与发展趋势

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。     

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.     

地质体三维可视化建模的技术方法研究

地质体三维可视化模型具有形象、直观、动态、准确、信息丰富等特点,在指导地质找矿和矿山开发等方面具有很大的优势及实用价值。文章对地质体三维可视化建模的整个技术方法流程作了总结性阐述,并分析其技术关键,同时还进一步探讨了模型的分类及其应用。     

基于三维剖面的复杂地质体显式自动建模方法研究

本文提出了一种以三维地质剖面为基础数据,结合地表地形、断层、地质图等数据强约束,实现复杂地质体显式自动建模的方法。该方法支持对断层交错、褶皱、侵入岩、火山通道等可能造成水平地层单元破碎、垂向多解和倒序的复杂地质构造的处理和构建,并能通过数据属性参数调整,在一定程度上实现对建模结果的人工干预。本文详细介绍了该方法的建模过程,包括建模数据准备及处理、构建断层分段面、构建框架（一级）地层模型、构建精细（二级）地层模型,并重点介绍了该建模方法解决的难点问题。应用该方法,采用平行剖面分块方法,将广东省陆域范围分割成条带状区域,然后以每个条带状区域为初始建模单元进行三维地质建模,最后将各条带三维模型无缝拼接,首次得到整个广东省1∶25 万基岩三维模型。该方法能够为大范围复杂地质体快速建模提供借鉴。     

基于三棱柱体的三维地质体可视化研究

三维可视化技术能形象表达地层信息的真实形态及构造要素的空间关系而应用广泛,建立了一种以三棱柱体作为基本体元来实现三维地质体可视化的方法,该方法通过对三角形的自分解并且充分考虑地质体内所存在的断层等地质现象,在引入虚拟钻孔的基础上,建立三维模型,该模型通过自分解而实现地质体内部信息的显示,最后用实际资料进行了验证。     

三维地质建模应用于以钻代槽的方法研究

随着生态文明建设的进一步加强,绿色勘查理念的进一步深入,通过浅钻代替槽探在基础地质调查、矿产调查的应用中得到了进一步推广。在以钻代槽方法研究中,为了更为直观的用钻孔信息模拟槽探揭示地质体（矿体）的三维结构,研究了基于钻孔数据的三维地质建模方法,认为浅钻揭露的垂向地质体信息更丰富,基于钻孔,结合专家干预,可快速构建钻孔控制区域的三维地质模型,形象、直观、易用。同时,通过模型构建可以用来指导浅钻布孔。     

三维地质建模过程中综合地质剖面构建方法研究

综合地质剖面是三维地质建模重要的数据源,在地质构造复杂地区运用综合地质剖面构建三维地质模型的方法应用较为广泛。本文以成都市为例,详细介绍了综合地质剖面构建需要准备的地质资料、剖面的部署原则和构建方法,并解决了剖面构建过程中遇到的同时代、同层位的不同地层之间的连接问题。实践表明,通过综合地质剖面的构建,可以充分发挥地质技术人员在三维地质建模中的主观能动性,准确刻画复杂地质体在三维空间的展布情况,有效实现复杂地质体交互式半自动建模,提高三维地质建模的效率和精准度。     

三维地质建模与GIS的结合研究

三维地质建模与GIS应用目的不同,由此决定了它们研究重点不同,这二者的相互结合能促进双方的共同发展,但目前对此还缺乏较系统的研究。这里在对三维地质建模和GIS功能进行比较分析的基础上,指出了二者相结合的意义,提出了二者相结合的途径并分析了各自的优缺点,最后对二者相结合的发展趋势进行了展望。     

基于二维地质剖面的三维地质结构多点统计学模拟方法

利用三维地质模拟技术重构地质现象的三维空间分布,是实现自然资源管理和风险评估的重要基础和前提。多点统计学方法通过探寻多点间的空间结构关系,结合随机模拟方法生成具有差异性的模拟结果,较好地再现了复杂的地质现象。然而,如何构建合适、有效的训练图像一直是基于多点统计学三维地质模拟的核心问题。本文提出了一种改进的多点统计学算法。本方法结合了序贯模拟和迭代的方法,将二维剖面扩展为三维训练图像,再结合EM-Like算法,实现了三维地质结构的优化模拟。建模实例结果表明,本方法能确保训练图像对内部模拟网格的约束,准确模拟研究区的地层层序,并很好地再现二维地质剖面所反映的地层结构关系。     

我国三维成矿预测的研究现状及发展趋势

随着地表矿及浅部矿的减少,寻找隐伏矿和深部矿成为主要找矿方向。面对找矿预测发展的新形势,三维成矿预测逐渐成为近几年矿产资源预测研究的一大热点。归纳和梳理以往相关研究,对三维成矿预测在我国的发展状况进行总结,阐述了三维成矿预测在我国的发展历程,并根据研究现状和特点,对三维成矿预测的未来发展趋势进行论述。     

基于BERT的三维地质建模约束信息抽取方法及意义

地质报告中地质体的几何、拓扑及属性信息是三维地质建模过程中重要约束性信息。但传统的属性信息抽取方法存在覆盖率有限、局限于人工设计特征及模型泛化能力差等问题。面向三维建模任务,总结了地质报告中地质体的几何、拓扑及属性文本的特点,提出了一种基于BERT-BiLSTM-CRF的三维地质建模信息抽取方法;基于BERT预训练模型,构建融合BiLSTM和CRF的深度学习模型,通过BERT模型获取动态字符深层次语义信息,弥补静态词向量无法解决一词多义的问题,提高地质体复杂建模信息的抽取能力。以43篇地质报告为数据源进行模型性能评估,实验结果表明所提出的方法对于地质体三类属性信息抽取准确率达到90%以上,对于三维地质建模具有重要支撑作用。     

平原区浅表岩性模型构建——以1:5万生祠堂镇幅填图为例

在1:5万平原区填图试点项目中,以生祠堂镇幅浅表地质填图为例,研究了该区浅表三维模型的构建。根据研究区遥感地貌特征,部署了15条北西向地质路线,以Eijkelkamp槽型取样钻为手段,揭露了研究区浅表3~4 m范围内的沉积物特征,建立以DSI为关键技术的三维浅表模型构建的基本流程,将槽型钻岩性描述量化为空间属性点,并建立标准层位,对各层位分别进行属性插值,获取分层沉积物岩性三维模型,选取北西向AA'典型路线三维剖面,研究区域纵向沉积相的变化,以剥去耕植土后的河流相层为例,结合地貌特征,勾绘出本区地表岩性岩相界线。研究成果表明,三维浅表模型对于区域地质调查、地质图、岩性岩相图、全新世第四纪地质填图等均有重要的应用价值,并可应用于浅层地下水防污性能研究、土壤污染等地质环境问题研究。     

基于AutoCAD及ANSYS平台的地质网格模型建模方法探讨

对成矿过程进行数值模拟实验是当前开展成矿作用研究的新兴手段之一,其前处理阶段即计算用地质网格模型的建立往往成为制约后续实验过程的一个瓶颈,原因在于：一、地质体的形态不规则,甚至是复杂的,对其进行三维建模难度较大,所成模型也趋于简化处理,从而影响计算结果的精确性;二、专业的数值计算软件其建模模块稍弱,不足以应对复杂地质体模拟,而专业的建模软件往往又不具备模拟成矿过程的数值计算功能。因此需取长补短,对不同软件加以综合运用,实现对地质体的计算用网格模型构建。     

宁芜盆地白象山矿区人工神经网络三维成矿定位预测研究

本文基于三维地质环境,综合白象山矿区积累的地质资料和物探成果,首先开展三维地质建模工作,详细刻画了白象山矿区的三维地质结构;在三维地质模型基础上,利用三维空间分析手段对三维控矿因素进行定量挖掘,提取了多种三维控矿因素;最后采用人工神经网络方法进行三维成矿定位预测。预测结果显示,人工神经网络三维成矿定位预测能很好的定位出已知矿体,同时显示,在已知矿体北部及东部的深边部具有较高的成矿概率,可作为开展进一步找矿勘探的靶区。因此,人工神经网络三维成矿定位预测对于白象山矿区的应用是有效的,可服务于新老矿区的深边部三维成矿定位预测,同时可为隐伏矿、盲矿的成矿预测和优选靶区提供定量、定位新的方法和途径。     

三维地质建模及可视化系统的设计与开发

三维地学模拟是三维地质信息GIS可视化的核心内容。基于基础GIS软件平台MAPGIS,利用功能强大的三维可视化开发平台MAPGIS-TDE,设计、开发具有自主版权的三维地质建模及可视化系统。MAPGIS-TDE包括MAPGIS内核模块、MAPGIS-TDE基础平台、MAPGIS-TDE构建平台和基于MAPGIS-TDE的应用系统等4个层次。基于MAPGIS-TDE的三维地质建模及可视化系统分为地质数据管理、二维地质分析、地质断面处理、地质结构建模和地质属性建模等5大功能模块。系统实现时,将空间数据库划分为基础地理图形库、区域地质数据库、工程地质数据库、水文地质数据库、地球物理数据库、地球化学数据库等6类。该系统不仅提供了强大的地质数据管理、三维地质建模以及模型的可视化功能,还为专业技术人员提供了一个可视化的分析、设计平台。     

基于Surpac的紫金山金铜矿床三维地质建模

使用Surpac三维可视化数字矿山软件,建立了紫金山金铜矿床地质数据库,构建了矿床地表、采空区、巷道、金铜矿体的三维模型;利用地质统计学方法,对样长、组合样长进行基本统计,分析频率累计曲线,确定特高品位并进行处理,开展矿体走向、倾向、厚度方向的变异函数分析和曲线拟合,建立了变异函数模型;确定了估值方法和估值参数,主矿体采用普通克里格法,小矿体采用距离幂次反比法进行估值,建立了带有丰富属性值的矿体块体模型。实践表明,所建地质模型总体可靠性强,适用性符合要求,极大地提高了工作效率。     

岩土工程数字孪生技术研究进展

三维地质建模是起源于工业领域计算机图形学引用到地学领域形成的三维数字化技术,地质体轮廓不规则性、特性的空间不均匀性、已知数据的稀疏性和认识过程的反复性决定了三维地质建模对图形几何算法和渲染技术的特殊要求,也决定了与其他领域三维技术如GIS和BIM之间存在的基础性差别。针对我国基础建设领域工程地质三维地质建模技术类型繁多、良莠不齐的现实,本文系统性地阐述了三维地质建模的基础理论与核心技术、建模方法、应用功能实现与展望：(1)三维地质建模以离散数学理论为基础,插值算法是其中最关键的核心技术,文中介绍和对比分析了离散光滑(DSI)和克里金两种插值方法,从原理和应用的角度论证了DSI具有更好的适应性;(2)显式和隐式建模方法是核心技术针对不同场景形成的三维地质建模的通用方法,在工程地质领域分别适合于勘探为主和物探为主的情形,文中结合应用案例阐述了各自的特点;(3)应用功能是显式和隐式建模方法针对不同特点的地质体的应用方式,其中的通用型功能针对地层和构造等所有地学领域都涉及的地质体,定制化功能则针对行业关心的特定地质体(如水电行业的深切河谷岸坡卸荷带)且以提高建模效率为主要目的。本文通过对三维地质建模技术的阶段性总结,为未来发展提供有价值的技术指引,并将为三维工程地质体结构的透明化表征提供重要的技术支撑。