地質工程復雜地質體三維建模與可視化研究

1、地質工程復雜地質體三維建模與可視化研究曾錢幫劉大安張菊明潘煒（中國科學院地質與地球物理研究所工程地質力學重點實驗室北京100029）【摘要摘要】地質工程復雜地質體中的各種地質信息都可以看作是三維空間中的函數，利用各種野外實測資料分別建立相應的曲面擬合函數，進而利用計算機建立三維地質模型，達到直觀地表達地質信息在工程巖土體中的分布規(guī)律、提高對地質規(guī)律的認識、指導地質工程項目的勘測施工及監(jiān)測的目的。本文分析了復雜地質體三維建模與可視化研究的

2、關鍵技術問題并初步應用于向家壩某壩址區(qū)的三維地質建模中。【關鍵詞】地質工程復雜地質體三維建模與可視化1前言地質工程復雜地質體中的各種地質信息，可以通過野外勘探實測或監(jiān)測儀器記錄獲得，但一般都是散亂數據，工程地質工作者很難對其在工程巖土體中的分布規(guī)律有一個整體和直觀的把握。各種地質信息，包括地形、地下水位、地層界面、斷層、節(jié)理、風化帶分布、侵入體及各種地球物理、地球化學、巖土體的物理力學參數或數據等值面(線)等，都可以看作是三維空間中的函

3、數，利用各種野外實測資料分別建立相應的曲面擬合函數，進而利用計算機建立三維地質模型，達到直觀地表達地質信息在工程巖土體中的分布規(guī)律、提高對地質規(guī)律的認識、指導地質工程項目的勘測施工及監(jiān)測的目的?，F有的地理信息系統(tǒng)(GIS)主要表達二維地表地物的圖形和屬性信息，要擴展到真三維包含地下地質結構的地質信息系統(tǒng)還有差距。一個大型地質工程項目從可行性研究階段、初步設計階段到詳細設計階段，乃至到工程運行期的管2.1國外研究與開發(fā)現狀加拿大阿波羅科技

4、集團公司開發(fā)的MicroLYNX三維地質建模與分析軟件系統(tǒng)，通過對離散點采樣、鉆探采樣和探槽采樣等空間數據的處理，產生Section（剖面）模型、Volume（體）模型、Polygon（多邊形）模型、Block（塊）模型、Grid（層狀）模型和Surface（面）模型。利用Section模型計算礦藏儲量、構造復雜地質體、礦井、巷道等地面和地下采礦建筑設施。利用Volume模型對地質體進行任意方向切割，從而表達任意復雜程度的地質體。Pol

5、ygon模型可直接由采樣點數據生成，Block模型用于確定礦藏分布和等級變化。MicroLYNX軟件有兩大特點用于提高三維地質體的空間分辨率，一是在礦體或斷層邊界進行晶胞細分，二是在三維勘探空間中采用不同尺度的晶胞。Grid模型與Block模型類似，但更適用于扁平分布的礦體。Surface模型用于表現地表地形測量結果、露天礦設計和實際開采狀況、計算兩個地層面之間的體積等。GemcomSoftware桌面系統(tǒng)是加拿大GemcomSoftw

6、areInternationalInc.公司為使礦產資源勘探、礦產資源評價、礦井規(guī)劃、礦井設計和采礦生產的關鍵操作自動化而設計開發(fā)的軟件系統(tǒng)。GemcomSoftware桌面系統(tǒng)集成了開放數據庫、多種應用程序、無線技術和網絡商業(yè)化智能系統(tǒng)，為用戶提供高級的決策支持手段，能夠規(guī)劃、管理和監(jiān)督采礦生產，減少采礦風險和降低成本，是新一代采礦工程企業(yè)級解決方案。Gemcom軟件通過鉆孔、點、多邊形等數據，利用大量實用的圖形編輯和生成工具，顯示鉆