地質(zhì)工程復(fù)雜地質(zhì)體三維建模與可視化研究

1、地質(zhì)工程復(fù)雜地質(zhì)體三維建模與可視化研究曾錢幫劉大安張菊明潘煒（中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所工程地質(zhì)力學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室北京100029）【摘要摘要】地質(zhì)工程復(fù)雜地質(zhì)體中的各種地質(zhì)信息都可以看作是三維空間中的函數(shù)，利用各種野外實(shí)測(cè)資料分別建立相應(yīng)的曲面擬合函數(shù)，進(jìn)而利用計(jì)算機(jī)建立三維地質(zhì)模型，達(dá)到直觀地表達(dá)地質(zhì)信息在工程巖土體中的分布規(guī)律、提高對(duì)地質(zhì)規(guī)律的認(rèn)識(shí)、指導(dǎo)地質(zhì)工程項(xiàng)目的勘測(cè)施工及監(jiān)測(cè)的目的。本文分析了復(fù)雜地質(zhì)體三維建模與可視化研究的

2、關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題并初步應(yīng)用于向家壩某壩址區(qū)的三維地質(zhì)建模中?！娟P(guān)鍵詞】地質(zhì)工程復(fù)雜地質(zhì)體三維建模與可視化1前言地質(zhì)工程復(fù)雜地質(zhì)體中的各種地質(zhì)信息，可以通過(guò)野外勘探實(shí)測(cè)或監(jiān)測(cè)儀器記錄獲得，但一般都是散亂數(shù)據(jù)，工程地質(zhì)工作者很難對(duì)其在工程巖土體中的分布規(guī)律有一個(gè)整體和直觀的把握。各種地質(zhì)信息，包括地形、地下水位、地層界面、斷層、節(jié)理、風(fēng)化帶分布、侵入體及各種地球物理、地球化學(xué)、巖土體的物理力學(xué)參數(shù)或數(shù)據(jù)等值面(線)等，都可以看作是三維空間中的函

3、數(shù)，利用各種野外實(shí)測(cè)資料分別建立相應(yīng)的曲面擬合函數(shù)，進(jìn)而利用計(jì)算機(jī)建立三維地質(zhì)模型，達(dá)到直觀地表達(dá)地質(zhì)信息在工程巖土體中的分布規(guī)律、提高對(duì)地質(zhì)規(guī)律的認(rèn)識(shí)、指導(dǎo)地質(zhì)工程項(xiàng)目的勘測(cè)施工及監(jiān)測(cè)的目的?，F(xiàn)有的地理信息系統(tǒng)(GIS)主要表達(dá)二維地表地物的圖形和屬性信息，要擴(kuò)展到真三維包含地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)的地質(zhì)信息系統(tǒng)還有差距。一個(gè)大型地質(zhì)工程項(xiàng)目從可行性研究階段、初步設(shè)計(jì)階段到詳細(xì)設(shè)計(jì)階段，乃至到工程運(yùn)行期的管2.1國(guó)外研究與開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀加拿大阿波羅科技

4、集團(tuán)公司開(kāi)發(fā)的MicroLYNX三維地質(zhì)建模與分析軟件系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)離散點(diǎn)采樣、鉆探采樣和探槽采樣等空間數(shù)據(jù)的處理，產(chǎn)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(jì)算礦藏儲(chǔ)量、構(gòu)造復(fù)雜地質(zhì)體、礦井、巷道等地面和地下采礦建筑設(shè)施。利用Volume模型對(duì)地質(zhì)體進(jìn)行任意方向切割，從而表達(dá)任意復(fù)雜程度的地質(zhì)體。Pol

5、ygon模型可直接由采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)生成，Block模型用于確定礦藏分布和等級(jí)變化。MicroLYNX軟件有兩大特點(diǎn)用于提高三維地質(zhì)體的空間分辨率，一是在礦體或斷層邊界進(jìn)行晶胞細(xì)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(xiàn)地表地形測(cè)量結(jié)果、露天礦設(shè)計(jì)和實(shí)際開(kāi)采狀況、計(jì)算兩個(gè)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(chǎn)資源勘探、礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)、礦井規(guī)劃、礦井設(shè)計(jì)和采礦生產(chǎn)的關(guān)鍵操作自動(dòng)化而設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的軟件系統(tǒng)。GemcomSoftware桌面系統(tǒng)集成了開(kāi)放數(shù)據(jù)庫(kù)、多種應(yīng)用程序、無(wú)線技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)商業(yè)化智能系統(tǒng)，為用戶提供高級(jí)的決策支持手段，能夠規(guī)劃、管理和監(jiān)督采礦生產(chǎn)，減少采礦風(fēng)險(xiǎn)和降低成本，是新一代采礦工程企業(yè)級(jí)解決方案。Gemcom軟件通過(guò)鉆孔、點(diǎn)、多邊形等數(shù)據(jù)，利用大量實(shí)用的圖形編輯和生成工具，顯示鉆