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水利水电工程地质三维建模:应用方法与实践

时间:2023-08-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:通过对国内外大量的三维地质建模方法和实现软件包的调研分析,三维地质建模应用型方法主要可归纳为三类:直接点面法。国内外大部分三维地质建模实现均采用此类方法,如GemCom、GeoSec、3D-GVS、Geo View3D等软件系统。同时,考虑到目前地质工程师和设计人员实际的工作方式,要求在三维地质建模与分析中也能够在二维环境下对地质对象进行交互式操作以达到表达、分析、解释、推断和修改地质模型的目的。

水利水电工程地质三维建模:应用方法与实践

通过对国内外大量的三维地质建模方法和实现软件包的调研分析,三维地质建模应用型方法主要可归纳为三类:

(1)直接点面法。直接将原始的线状数据进行有效的分层,根据各层面标高应用曲面构造法来生成各个层面。此类方法运用不多,主要有Rock Ware三维地质分析软件和GMS地下水建模软件(由钻孔直接构建三维地质模型)。

(2)剖面框架法。在收集整理原始地质勘探资料的基础上,建立分类数据库,人工交互生成大量的二维地质剖面,然后应用曲面构造法(边界表示法)生成各层位面进而表达三维地质模型,或者利用空间拓扑分析法(体元表示法)直接进行地质体建模。而选择采用曲面边界建模还是体元拓扑数据模型又包含很多具体的方法,将在本书第3章中详细阐述。国内外大部分三维地质建模实现均采用此类方法,如GemCom、GeoSec、3D-GVS、Geo View3D等软件系统。(www.xing528.com)

(3)多源数据耦合建模法。耦合原始地质勘探数据(钻孔、平硐、地震剖面)和二维解释剖面等多种来源的地质数据,应用曲面构造法或拓扑分析法进行三维地质建模。由于数据的多源性导致其数据结构难以统一,使其实现具有一定难度,但随着计算机技术的发展,人们更倾向于综合考虑有限的可利用数据进行模型重建,如Lemon(2003)、钟登华(2004,2005)、武强(2005)等结合各自领域耦合多种数据源实现了三维地质模型的建立。

根据对三维地质建模空间对象的特征分析可知,所建立的模型应能够全面表达地质对象的几何形态、空间拓扑关系和属性信息。由于地质体位于地表以下,地质工作者通过对离散信息的分析、解释来推断整个地质对象的三维基本特征,这种分析、解释和推断通常是在一系列二维剖面上进行的。同时,考虑到目前地质工程师和设计人员实际的工作方式,要求在三维地质建模与分析中也能够在二维环境下对地质对象进行交互式操作以达到表达、分析、解释、推断和修改地质模型的目的。因此,基于二维剖面进行交互式操作获取地质对象的三维特征,同时耦合原始勘探数据进行精度控制和修正,是重建三维地质模型的实用途径。

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