万家口水电站复杂地质体三维模型及其数值模型构建

水电工程地质项目中,复杂地质体的三维模型及其数值模型的构建是关键.结合GOCAD软件在复杂地质体建模上的强大优势,针对数值模拟软件ABAQUS在构建及单元网格划分等前处理问题上存在的缺陷,在研究三维地质建模主要问题的基础上,提出了基于离散光滑插值方法的复杂地质体三维可视化及其数值模型构建技术.利用GOCAD建立的三维地质可视化模型,通过二次开发,成功转换为ABAQUS数值模型,并将该技术应用于万家口水电站的坝肩稳定分析中.结果表明,该方法可以为水电工程设计及其岩土工程数值模拟提供新的途径.     

基于GOCAD的巢湖北部区域的三维地质建模

三维地质建模是研究地质构造的重要手段。以巢湖北部地段为研究区,建立该地区的地层模型,探讨利用GOCAD软件进行三维地质建模的关键技术问题及细节。采用“三点法”来求未知区域产状,提出将岩层产状直接转换为在直角坐标系中的偏移量公式,并用此公式计算地表岩层在地下的延伸位置,使用GOCAD中SGrid方法模拟三维地质体。通过方法的综合运用,简化建模的流程,使模型更加符合真实的地质情况。     

基于GOCAD的三维地质模型构建方法

探讨了利用GOCAD建立工程建筑三维地质模型的关键技术问题,提出了以克里金插值和离散光滑插值相结合来建立地层界面以及采用GOCAD中的GR ID功能代替SOLID功能建立三维地层实体的方法。以北京市某经济开发区建筑场地为例,利用GOCAD建立了该场地第四系沉积层的模型。实例分析表明,由此建立的三维地质模型能更好地反映实际情况。     

基于离散光滑理论的高精度三维模型构建方法

三维建模包括地表和地下空间两个方面,模型精度不仅是评定建模性能的重要指标,更是工程方案比选和工程预算的重要依据.在综合分析多种三维建模方法的基础上,提出了一种基于离散光滑理论的高精度三维地质体高精度建模方法,通过综合利用测量、钻孔、物探等数据及其相互间的相关性,对地质体对象进行联合建模.利用原始钻孔数据的某一类地层进行插值,计算得到原始钻孔数据与插值拟合结果之间的几种残差,并进行分析比较,进而得到各地质区域的构造模拟结果及其置信区间.利用某水电工程中的测绘和地质的实际数据进行了实验验证,从结果来看,该方法不仅能更高精度地拟合出三维地表模型,而且能构建复杂的地质构造,辅助工程勘察设计、岩土计算等应用.     

复杂三维地层模型地层划分研究

在三维地层建模中,地层界面由稀疏、离散的地质数据插值而成,正确的地质解释和空间分割的实现是处理这些曲面构建理想三维地层模型的前提,也是目前三维地质模型亟待解决的问题。引入地层层序序列和水平集理论可以有效地解决此问题。根据地层地质演变历史建立地层层序序列,此序列记录地层地质年代顺序及其＂覆盖＂和＂侵蚀＂两类拓扑关系。插值生成各种地质界面后,用水平集表达这些地质界面。根据地层层序序列,运用水平集的拓扑操作实现地层交叉划分,形成空间中严格按照地质演变历史为要素进行划分的三维地层模型。用python语言实现了该思想,实例表明是可行的。     

一种储层三维地质建模技术方法——以哈萨克斯坦K油田为例

针对注水开发多年的老油田,为了在模型中更精细、更真实地反映出地层的原始含油状态,采用Petrel软件建模技术,充分利用钻井、测井、地层对比等信息,建立精细的三维构造模型;采用克里金插值建立确定性的三维岩相模型,进而建立相控条件约束的三维孔隙度和渗透率数据体;三维含油饱和度场由油水界面和储集层构造深度计算得到油柱高度,结合从毛管压力曲线得到的J函数来建立含油饱和度与孔隙度、渗透率和油柱高度的关系式的方法。最终建立了接近油藏实际地质特征的全三维地质模型,为储量复算和油藏数值模拟提供准确依据。     

复杂碳酸盐岩礁滩气藏三维地质建模研究

针对传统建模思路与流程的不足,进行三维地质建模研究。研究中采用"关键构造面+层序节点控制技术"定义骨架三维模型,对区域构造及旋回特征进行精细刻画,建立起地层构造模型;利用"层序格架内地震约束+井控沉积微相"建立沉积微相精细模型,并在此基础上利用"相控+地震储层预测技术"建立储层属性模型。所建模型能够对地层构造形态加以准确刻画,可展现出复杂礁滩纵向多旋回沉积序列。     

三维地质建模精度影响因素及质量控制

通过对三维地质建模各环节的特征分析,在原始数据、插值方法、建模方法、地质复杂性与随机性、计算机和建模人员等六方面概括出了影响三维地质建模精度的主要因素,然后对当前三维构造模型和三维属性模型的质量控制方法进行讨论,并对当前面临的问题预测了区域性三维地质模型质量控制的发展趋势。     

矿井灾害的地质及巷道集成三维模型研究

针对目前地质和巷道独立建模给矿井灾害救援带来的问题,建立基于面模型的多层三维地质与巷道集成模型,并结合可视化技术为救援决策提供技术支持。研究复杂地质体的三维模型和巷道三维模型的关键技术,综合三维巷道网络的弧-节点模型与地层岩性、节点相互关联的拓扑关系,实现二者的集成建模。在此基础上,采用启发式路径搜索的A*算法,实现应急救援路线的智能快速选择。     

基于GOCAD的三维地形模型的构建方法

介绍了GOCAD软件的特点及利用GOCAD建立工程三维地形模型的方法.提出以GOCAD中的2D-GRID功能代替Curve功能建立三维地形实体的方法.以中钢集团赤峰市金鑫铜钼矿排土场为例,利用GOCAD建立了该场地的三维地形模型.实例分析表明,所建立的三维地质模型能良好地反映实际工程情况.     

An Approach to Computer Modeling of Geological Faults in 3D and an Application

3D geological modeling, one of the most important applications in geosciences of 3D GIS, forms the basis and is a prerequisite for visualized representation and analysis of 3D geological data. Computer modeling of geological faults in 3D is currently a topical research area. Structural modeling techniques of complex geological entities containing reverse faults are discussed and a series of approaches are proposed. The geological concepts involved in computer modeling and visualization of geological fault in 3D are explained, the type of data of geological faults based on geological exploration is analyzed, and a normative database format for geological faults is designed. Two kinds of modeling approaches for faults are compared： a modeling technique of faults based on stratum recovery and a modeling technique of faults based on interpolation in subareas. A novel approach, called the Unified Modeling Technique for stratum and fault, is presented to solve the puzzling problems of reverse faults, syn-sedimentary faults and faults terminated within geological models. A case study of a fault model of bed rock in the Beijing Olympic Green District is presented in order to show the practical result of this method. The principle and the process of computer modeling of geological faults in 3D are discussed and a series of applied technical proposals established. It strengthens our profound comprehension of geological phenomena and the modeling approach, and establishes the basic techniques of 3D geological modeling for practical applications in the field of geosciences.     

基于TIN不连续地质体的三维构模及动态显示

讨论了 MGIS中与煤矿地质信息相适应的三维地层数据库管理系统 ;给出了用于煤矿中不连续地质体三维构模的 TIN的生成及其动态修改算法 ;介绍了三维地质仿真系统的组成及其功能     

Probe into Key Techniques of Regional-Oriented 3D GIS

1 Introduction Geological exploration is one of the most im- portant approaches to study and solve multitudinous geological problems in the development of modern times. Since 1990s, geological work has been con- fronted with a new opportunity that is brought by the rapid development and extensive application of in- formation technology all over the world. It becomes a new working model for studies based on digital spa- tial database, computer cartography and Geographi- cal Information System …     

Probe into Key Techniques of Regional-Oriented 3D GIS On the key techniques of 3D GIS used for regional Geological Information System

Regional Geological Information System combines the multi-dimensional and dynamic spatial information into an integrated spatial information system. 3D geological modeling and its preprocessing or post-processing are the most difficult problems for constructing the system. Based on the current 3D GIS technique, some basic problems in establishing the system are discussed in this paper, including 3D spatial data model, 3D geological modeling, and visualization of 3D geological data. A kind of 3D vector data model based on boundary representation for geological object and its topology was developed in order to model and visualize complex geological structures. In addition, some key techniques are pointed out for further study.     

水利水电工程3维地质建模系统一体化设计

针对水利水电三维地质建模软件在地质信息数据库与建模系统分离的弱点,提出结合三维地质数据库与三维建模软件交互设计的方法,并在CATIA软件上开发了适用于水利水电工程的三维地质建模平台。利用Microsoft SQL 8.0软件建立了三维地质建模数据库,能实现数据录入、查询、删除、EXCEL模版导入导出等功能,利用Visual Basic.net软件搭建了三维地质建模平台,包括三维地质建模中所需的覆盖层、地质层、水文层、模型分析等基本模块,并将三维地质建模数据库嵌入到三维地质建模平台中,实现钻孔数据导入、虚拟钻孔、以及三维地质模型的任意剖切出图等功能。实现了三维地质建模数据库与三维建模平台一体化的设计理念。     

宁夏西吉火石寨丹霞地貌地质遗迹的形成及其评价

为了加强地质遗迹保护管理，促进西吉火石寨丹霞地貌地质遗迹保护和地质公园的可持续发展，从地层基础、构造控制、气候影响、外动力作用等方面阐述了火石寨丹霞地貌的形成机理；探讨了火石寨丹霞地貌所具有的科学价值及观赏价值．可为宁夏火石寨丹霞地貌的保护和开发提供一些基础性的资料．     

田野考古GIS数据模型研究

以田野考古发掘中的各种三维空间对象为研究背景，进行详细的数据对象分类与描述．基于面向对象的思想，在进行田野考古三维现象剖析的基础上提出了适合考古发掘对象的矢量与栅格集成的混合数据模型，并以地层模型和地物模型分别加以描述和建模，论述了建模方法，即结合地层数据源类型，进行基于多层DEM与QTPV的地层建模，同时根据地物类别、形状和内部堆积进行基于TIN与TEN表示的三维地物建模，并提出了两者的集成方法和实施步骤．研究结果实现了田野考古GIS空间数据模型的统一表达，为田野考古GIS的开发提供了模型支持和基础．