QTPV Data Model and Algorithm and Its Application to Geological Exploration Engineering

3D spatial data model and simulating are the core of 3D GIS can be adopted in different domains. A data model based on Quasi Tri-Prism Volume (QTPV) has been proposed. QTPV definition and its special cases have been discussed. Using QTPV and its special cases, irregular natural geological bodies and regular subsurface engineering can be described efficiently. The proposed model is composed of five primitives and six objects. Data structures and topological relationship of the fives primitives and three objects describing stratigraphy are designed in detail Some schemes are designed for the QTPV modelling of stratigraphy and subsurface engineering according to modelling data. The model manipulation method of QTPV cutting by an arbitrary plane is discussed. Using VC 6.0 programming language integrated with SQL database and OpenGL graphic library under windows environment, a system prototype 3DGeoMV has been developed. The experiment result shows that the QTPV model is feasible and efficient in modelling subsurface engineering.     

基于3DCM的日照分析模型研究

讨论了几何3DCM（three dimension city model）日照分析的基本模型．基于3DCM日照分析的3个难点问题——阴影显示、日照时间计算、日照间距计算．实现了日照分析的算法功能，并给出了实验与模拟分析结果。     

裂缝性岩石裂缝扩展的光弹构造物理模拟——以南华北盆地户部寨沙河阶组为例

以南华北盆地户部寨第三系沙河阶组粉砂岩低渗透储层为例,总结了其中发育的5种类型构造裂缝组合,即:①南北向雁形张节理组成的共轭剪节理带;②东西向雁形张节理组成的共轭剪节理带;③缠结状多组剪切构造裂缝;④组合状交切的多组剪切构造裂缝及张裂缝;⑤散状无序排列的构造裂缝。在此基础上,建立光弹性试验构造物理模型,沿现应力场96°方向,均匀地对该模型逐步增加外载力。结果表明,沿各组合裂缝尖端分别形成对称于裂缝走向、且主轴垂直于裂缝的Ⅰ型等色线条纹;对称于裂缝走向、且主轴平行于裂缝走向的Ⅱ型条纹和斜交于裂缝走向的复合型(Ⅲ型)条纹。第①类组合裂缝尖端以Ⅰ型等色线条纹的拉张应力和张剪应力为主;第②类组合裂缝尖端以复合型(Ⅲ型)等色线条纹的挤压应力为主;第③、④和⑤类组合裂缝尖端的应力分布较为复杂。当模型外载荷接近1000kg时,裂缝尖端起裂,并开始发育显微裂缝,而当外载荷达1100-1200 kg时,沿裂缝尖端部位形成宏观裂缝,并开始扩展。5种类型的裂缝组合扩展发育程度由强至弱依次为:①,③,⑤,②,④。其中第①类共轭裂缝组合起裂最早,扩展最快,裂缝间的连通趋势最好,说明规则分布的构造裂缝组合,在垂直于外施加载衙时更易达到连通的目的。     

青藏高原东缘龙门山晚新生代剥蚀厚度与弹性挠曲模拟

龙门山是青藏高原东缘边界山脉,具有青藏高原地貌、龙门山高山地貌和山前冲积平原三个一级地貌单元。利用数字高程模式图像和裂变径迹年代测定方法研究和计算龙门山晚新生代剥蚀厚度与剥蚀速率,结果表明:3.6 Ma以来龙门山的剥蚀厚度介于1.91-2.16 km之间,剥蚀速率介于0.53-0.60 mm/a之间。在此基础上,开展了该地区岩石圈的弹性挠曲模拟,结果表明龙门山的隆升机制具有以构造缩短隆升和剥蚀卸载隆升相叠合的特点。3.6 Ma之前,龙门山的隆升与逆冲推覆构造负载有关,以构造缩短驱动的构造隆升为特色;3.6 Ma之后,龙门山的隆升与剥蚀卸载驱动的抬升有关,并以剥蚀卸载隆升为特色,进而提出了龙门山晚新生代以来的隆升机制以剥蚀成山作用为主的认识。     

岩石复电阻率Dias模型及其参数求取方法

Dias模型是众多描述岩石复电阻率的频散特性模型中的一种,它不但参数少,且可由这些参数导出具有特定物理意义的参数。针对Dias模型参数的求取及反演解的不确定性评价,这里提出了一种模拟退火阻尼最小二乘联合反演方法。该方法首先将参数求解空间离散化,利用模拟退火找到全局最优解区间,然后利用阻尼最小二乘法在解空间进行求解。该方法有效地克服了原来两种方法的反演速度慢、反演结果依赖于初值的缺点,并实现了对反演结果多解性的评价。研究结果表明,对于岩石复电阻率数据的处理解释,Dias模型的使用比传统的Cole模型及其变形更具有潜在的优势。     

层次化网络SCADA通讯模型及其应用

为在大型网络分布式SCADA（Super Control and Data Acquisition）应用系统中解决诸如电力、通信、石油、化工、制造业等行业或领域，在过程、流程、状态方面的数据监视、数据控制、数据采集与数据管理的高效、实时问题，解决各级子系统之间人工逐级汇接的问题，提高应用系统的稳定性、可维护性，这里提出了一种层次化网络SCADA通讯模型。该模型是通过在层次化网络SCADA模型中，引入基于TCP／IP协议的客户机／服务器查询方式数据通讯技术和点对点主动数据传递技术而建立的。根据该模型所设计的产品，经过生产实践证明，应用该模型可以较方便地构造分布在不同区域计算机上的SCADA系统，进行高效的实时通信。该模型为具有多层结构的大型分布式网络化集中SCADA系统的设计、开发，探索出了一条十分有效的新路径。     

盐城凹陷朱家墩气田综合化探异常及其地质意义

用酸解烃、顶空气、吸附丝及甲烷碳同位素方法对盐城凹陷朱家墩气田进行了综合油气化探测量,建立了该区这几种方法指标的化探异常模式,在总结已知油气区异常规律的基础上,优化化探方法及指标组合并运用于未知区域,圈定了油气远景靶区。探讨了地表化探异常与石油地质特征的关系,为化探异常的地质解释提供了可借鉴的思路。     

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。     

渤南洼陷罗151块火成岩油藏特征及开发对策

罗151块火成岩油藏是近年在济阳坳陷发现的中型油藏，油藏埋深3150m；在研究罗151井区火成岩成因、侵入期次、岩相学及储层非均质性的基础上，建立了火成岩储层概念模型，划分出角岩微孔隙型油藏及辉绿岩溶蚀孔隙-裂缝型油藏两个类型，纵向上分为4个带，平面上分为3个区；预测了火成岩储层发育的有利部位；部署了合理的开发井网，钻探后，完钻新井14口，平均单井日产油27t，取得了显著效果；火成岩油藏初期产能高，产量递减快，弹性产率低，依靠天然能量开采，最终采收率只有14．1％，可以进行注水开发，注水效果较好。     

CCSD主孔1113~1600 m花岗质片麻岩单元的变形构造特征

中国大陆科学钻探(CCSD)主孔2000m岩性剖面揭示了1113～1600m花岗质片麻岩段为地表北苏鲁超高压花岗质变质岩剪切构造叠覆岩片中的石湖镇构造岩片的花岗质片麻岩的下延部分。本单元之上下界线为韧性剪切带,内部发育小型韧性剪切变形,仅局部可见旋转碎斑体系等剪切指向标志,以SE向NW的逆冲剪切指向为主,其次为NW向SE的正滑剪切指向,并主要发育于较软弱夹层内,后者成为苏鲁地区存在伸展型穹隆构造的新证据;在1140～1280m岩性段内发育断续、较弱的拉伸线理,拉伸线理总体向SE倾伏,倾伏角为10～36°;花岗质片麻岩单元内部分石英以多晶石英条带的形式存在,花岗质片麻岩主要矿物长石基本没有动态重结晶现象,仅具较弱的形态拉长特征(X∶Z=2左右),总体面理倾向170°E,倾角平均20°,明显不同于其他岩性单元内的面理产状,可能主要代表折返变形之前的近东西向构造,而其他岩性单元受折返变形影响较大,其面理产状主要代表折返阶段形成的NE-NNE向构造;运用电子背散射(EBSD)技术进行石英组构分析并与费氏台测定对比,表明1113～1600m花岗质片麻岩单元经历了中—低温变形,局部残留有高温组构,剪切指向主要为SE向NW的逆冲,其中高温组构与中温组构均显示为SE向NW的逆冲剪切指向,反映折返早期与折返主期岩片的相对剪切方向一