三维地质建模及可视化技术在固体矿产储量估算中的应用

将三维GIS技术、三维地质建模及可视化技术与固体矿产储量估算相结合,对于提高储量估算和管理的智能化和自动化水平,具有重要意义.文章提出了一种利用三维地质建模与可视化技术进行固体矿产储量估算的可行性方案.并提出了应用轮廓线进行三维矿体表面建模时尖灭与分支情况处理、带约束的三维矿体表面建模的解决方案.     

基于四叉树算法优化检索效率的三维建模技术

三维地质建模是研究如何利用GIS软件将三维空间地质实体真实地再现,实现地质体的三维可视化和相关空间分析,为地质研究和矿产资源勘查提供技术支撑。本文在综合前人研究成果的基础上,对目前常用的基于MapGIS的三维地质建模方法进行了总结,并提出了一种利用四叉树算法优化检索效率的三维建模技术,对于解决城市地质、工程地质、环境地质、三维地质填图中的三维建模问题具有重要意义。     

三维地质模型构建方法的研究及应用

地质体三维建模是地学信息系统的核心问题之一.对三维GIS及地学领域的空间构模方法的现状进行分析,结合地质体工程特点,提出一种三维地学空间构模方法--似三棱柱(STP)法.该方法以似三棱柱体作为三维地质体建模的基本体元,并采用5类基本元素和6组拓扑关系对似三棱柱体的数据结构进行描述.它能有效地表达各种三维地质现象,也可以更好地与传统的多层TIN模型结合,维护好空间实体的拓扑关系.基于本文的建模方法开发了一个适合地质领域的三维GIS初步原型,并用实际钻孔数据进行了验证.     

三维地质建模技术方法研究——以东昆仑造山带为例

三维地质建模的关键技术, 是如何利用专业地理信息系统(GIS)的立体空间平台将三维空间地质实体真实地再现, 实现地质体的三维可视化和相关空间分析, 为地质研究和矿产资源勘查提供技术支撑。本文以东昆仑造山带为研究对象, 利用Micromine软件系统对地质体三维实体建模中的关键技术和建模方法进行了探索性研究, 初步总结出三维地质建模的主要技术和方法流程。      

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。     

3D GIS支持下的城市三维地质信息系统研究

介绍了3D GIS的发展现状与应用前景，详细地讨论了基于3D GIS构建的城市三维地质信息系统的设计思路和结构功能。在分析城市三维地质数据多种建模方法的基础上，采用一种基于TIN和TEN的混合数据结构来构建城市三维地质数据建模系统。另外，针对城市三维地质数据的特点，探讨了城市三维地质海量数据的采集与管理、城市三维地质数据信息的Web发布等重要问题，为系统功能的最终实现提供了完整的解决方案。     

地质体三维可视化模拟系统的研究与实现

由于传统的二维GIS无法满足实际地质工作中对复杂地质体的描述和模拟,构建三维实体GIS成为目前GIS研究的热点和发展趋势.介绍了地质体三维模拟系统的基本原理和系统实现,探讨在已有构模方法的基础上应用Dephi、SQLServer2000、OpenGL图形库和传统的二维GIS数据(Geomedia数据)相结合,针对地质体的不规则性,采用线框模拟的方法来构造三维地质体,生成高真实感三维立体模型,并可进行地质体的储量计算.     

基于真三维GIS的地质构造模型与空间分析

带有断层的地质体建模难于层状地层,是当前研究的难点,模型完成后的三维空间分析功能目前也处于研究阶段,是当前研究的热点.以某石膏矿为例,介绍了利用存在地层倒转、地层缺失等复杂钻孔数据进行三维建模的流程以及模型建立后的三维空间分析方法和地学应用,尝试了三维GIS空间-属性查询、空间裁剪、纵剖面横切面的自动生成方法和实例研究.结果表明,地质体和构造的特征的三维建模和空间分析有利于地质演化的理解和开采设计的优化.     

基于GIS协同AutoCAD和Google SketchUp的三维地质建模方法研究

现有三维地质建模方法的操作过程十分烦琐、复杂。为降低作业人员的劳动强度,并提高建模的直观性和模型结果的准确性,提出一种基于GIS协同AutoCAD和Google SketchUp的三维地质建模方法。在介绍了GIS结合AutoCAD和Google SketchUp构建三维地层模型的基本原理和工作流程之后,阐述了地质数据的处理和三维地质场景的构建过程,并重点阐述了地层表面的绘制、地层三维体模型的构建和可视化关键技术。最后利用C#语言基于SceneControl组件开发了三维地层模型可视化系统,并对构建的地层模型进行了展示。系列实验结果表明,该建模方法具有简单易学、可操作性强和流程化的特点,是一种非常实用的三维地质建模方法。     

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.     

Development of a 3D GIS and its application to karst areas

There is a growing interest in modeling and analyzing karst phenomena in three dimensions. This paper integrates geology, groundwater hydrology, geographic information system (GIS), database management system (DBMS), visualization and data mining to study karst features in Huaibei, China. The 3D geo-objects retrieved from the karst area are analyzed and mapped into different abstract levels. The spatial relationships among the objects are constructed by a dual-linker. The shapes of the 3D objects and the topological models with attributes are stored and maintained in the DBMS. Spatial analysis was then used to integrate the data in the DBMS and the 3D model to form a virtual reality (VR) to provide analytical functions such as distribution analysis, correlation query, and probability assessment. The research successfully implements 3D modeling and analyses in the karst area, and meanwhile provides an efficient tool for government policy-makers to set out restrictions on water resource development in the area.     

三维成矿定量预测系统设计与应用实例研究

隐伏矿体三维成矿定量预测是以多元地学大数据为基础的矿产预测新技术与方法。本文基于隐伏矿体三维成矿定量预测的实际需要及相关方法步骤,采用集成二次开发的方式,设计实现了一套可在三维环境下基于大数据开展定量化成矿预测工作的软件系统。本文阐述了系统的总体架构及开发方式,并对系统中各个功能模块的设计及实现过程进行详细阐述。系统融合了当前三维成矿定量预测研究的最新方法及成果,内含数据库管理、三维地球物理正演、三维空间分析以及三维预测评价等功能模块,能够对多元地学大数据进行集成和分析预测。为了验证系统的适用性和有效性,该系统被应用于长江中下游成矿带钟姑矿田三维成矿定量预测研究,相关成果表明系统的建立不但能够深化和发展三维成矿预测理论,也为新时期基于大数据的隐伏矿体找矿勘探工作提供了新方法及有力工具。     

地学信息三维定量化提取与集成——以河南栾川钼矿区为例

三维地质建模与找矿靶区优选是当前国际地学研究的热点和难点。利用三维可视化技术和数学建模方法,通过自主研发GeoCube三维矿产资源预测与评价软件,实现了栾川钼矿区三维地学信息定量化提取与集成。在此基础上,开展多种数学建模方法集成对比及其网格单元划分的不确定性分析,认为证据权法具有稳健的三维空间集成分析特征,其三维环境中的预测远景靶区为该区深部找矿定位、定量研究提供了科学依据。研究成果为中国老矿山深部成矿定量预测技术方法研究提供借鉴。     

Development and future prospects of quantitative mineral assessment in China

Mineral potential assessment at the Earth’s surface has been an important research for geoscientists around the world in the past five decades. The fundamental aspects of mineral assessment at different scales can be associated with the following tasks, e.g., mineral potential mapping and estimation of mineral resources. This paper summarized the history and development in terms of theories, methods technologies and software platforms for quantitative assessment of mineral resources in China, e.g. comprehensive information methodology, geological anomaly, three-component quantitative prediction method, 5P ore-finding area, integrated information assessment method, nonlinear process modeling and fractals, three dimensional mineral potential mapping, etc. At last, to discuss the future of quantitative mineral assessment in an era of big data including platform for 3D visualization, analysis and sharing, new methods and protocols for data cleaning, information enhancement, information integration, and uncertainties and multiple explanations of multi-information.© 2019 China Geology Editorial Office.     

基于3D WebGIS月球地质空间数据管理系统

随着空间信息技术、地学信息技术和GIS等技术的飞速发展,利用QT结合OpenGEL技术建立基于3D WebGIS月球地质空间数据管理系统。该系统包含二维成果管理系统、发布系统与三维月球研究3个子系统,实现改善月球资料信息使用效率、信息化程度与多源空间数据共享。将中国探月计划所获取的月球地形地貌、岩层、土壤、资源、环境及各种相关数据资料与研究成果,以及国外包含数据、文献、报告等月球探测的研究最新成果集成在一起,建立了中国第一个月球地质空间数据管理系统。该信息系统既包含管理和服务功能,又提供面向科研、决策的信息服务与科学的分类管理、快速检索和联机查询的功能。地质空间数据管理系统具备强大的数据综合分析能力、综合管理月球地质资料与集成数据资料成果的汇总能力,将为中国探月工程提供有力的支撑。     

3D chemical model for geological macromolecules

This study defines a chemical representation of the kerogen macromolecule based on data from physicochemical analyses. The model should permit: creation of various schematic drawings representing an average macromolecule; future integration of new analytical results (for instance on structures of biomarkers or biopolymers); and determination of the distribution of chemical bonds.The models developed in this study can be represented in a 3D space, using classical chemical symbols, in the form of cyclic groups linked to each other by aliphatic chains. One cyclic group is a connected set of aromatic, naphthenoaromatic or naphthenic rings. These cyclic groups are constructed using basic elements such as atoms and bonds defined by their length and direction.Modeling of kerogen is done in three successive steps. A library is first created to define atoms, bonds and cyclic groups. Secondly, starting from a set of equations describing the analytical results, cyclic and aliphatic groups are chosen in the appropriate stoechiometric amount to match the analytical data. Finally the construction is done: cyclic groups are placed randomly in a 3D space, connections are made by aliphatic chains, and functional groups are added.The molecular modeling software Xmol^TM can be operated on APOLLO stations. It allows the creation of libraries, the calculation of chemical bonds corresponding to the analyses and the construction of macromolecules. An example is given for a type III kerogen at the beginning of diagenesis.     

压缩蠕变力学试验的数值模拟研究

由于蠕变试验费时长、耗资大,在实际操作中比较困难,长期以来制约着蠕变试验的发展。本文利用岩土分析软件FLAC3D建立试验模型,对室内蠕变试验进行模拟研究。采用同实际试验相同的试验状态、加载设计和时间设置,得到了同实际情况相似的蠕变曲线并进行了蠕变变形分析,进而延伸到常规三轴压缩的试验状态。     

澳大利亚三维地质填图进展与实例

三维地质填图是目前国际上实现深部找矿勘查突破的重要途径,其通过对多元数据的集成,将不同学科、不同尺度的数据在三维空间中进行分析和对比,展示研究区地质体、构造之间的空间、成因和演化关系,有助于理解成矿系统和开展流体模拟,进而预测深部找矿靶区。本文从三维地质填图的概念出发,介绍了三维地质填图的工作流程和常用的工作平台。结合澳大利亚三个三维地质填图实例,介绍了三维地质填图在成矿带、油气和水资源领域中的应用和进展。通过对澳大利亚三维地质填图的综合分析,提出了对我国开展三维地质填图工作启示和建议。     

黄骅坳陷中北区和歧口凹陷断裂构造特征及古应力分析

主要分析了黄骅坳陷中北区和歧口凹陷断裂构造特征。根据三维地震资料编制的Ｔ４和Ｔ０断裂纲要图表明，研究区断裂为伸展正断层，以ＮＥ向、ＮＮＥ向和ＥＷ向断裂为主。在不同时期，歧口凹陷断层走向发生明显变化，由沙一下段ＮＥ向变为上第三系的近ＥＷ向。在不同地段，伸展断裂具有不同的优势方向。横向变换带上发育的断裂也为伸展断裂，具有与主断层垂直相交的方向。通过对断裂古应力分析，黄骅盆地是伸展型盆地，推测其伸展作用为三维放射状，横向变换带也具有三维伸展特征，不存在横向挤压和走滑剪切作用。     

Determinants of liner shippping network configuration: a two-region comparison

The worldwide network of container transport services is becoming increasingly diffuse. The different strategies of shipping lines, the balance of power between shipping lines and shippers and constraints related to inland transportation all have a potential impact on the development of maritime shipping networks. Moreover, strategic alliances between the port and the shipping industry, which have both been driven by strong concentration processes and vertical integration, have a profound influence on the maritime network structure and also on the grade of integration of a region in the global maritime transport network. This paper seeks to understand the evolution of maritime networks in and between two differently developed regions. The focus is on the trade route and networks between the West Coast of South America and Northern Europe. The paper analyses the network structures and the behaviour of shipping lines in different economic contexts and port systems. Current and historical developments in the two regions under study have led to their relative position within the global maritime network and illustrate the potential implications of being peripheral or central in this network. The empirical results are compared with known strategies of shipping lines. The authors aim to answer the question of how far the configuration of hinterlands determines calling patterns and if strategic alliances and vertical integration reduce footloose behaviour of shipping lines. Further, we discuss how far, under the current configuration, shipping lines influence port development, and also the reverse situation of how far port accessibility and performance influence maritime network developments. The two region approach provides insights on the constraining factors of maritime network development between two differently developed regions and the associated implications for trade development.