三维GIS在矿山地测中的应用研究

针对黄金矿山生产过程中矿体复杂的地质构造和拓扑关系,利用三维地理信息系统的三维数据模型来处理,并对其在矿山地质测量中的应用问题作了讨论与分析。     

封闭型地质构造诱发煤与瓦斯突出的力学特性模拟试验

运用自行研发的大型三维煤与瓦斯突出模拟试验装置,模拟研究了石门揭露前方封闭型地质构造破坏区过程中围岩应力和瓦斯压力的分布及变化规律.结果表明:受构造应力影响,封闭型地质构造破坏区围岩初始应力较高,为正常区域初始应力的1.5～1.7倍;石门巷道推进过程中,封闭型地质构造破坏区围岩应力进一步增加,可达正常区域煤岩初始应力的2倍以上;封闭型地质构造破坏区临揭露前,仍然保持着较高的围岩应力和瓦斯压力,形成异常高的应力梯度和瓦斯压力梯度,为煤与瓦斯突出的发生提供了有利条件.     

JY油田L区块三维地质模型研究

为了深入了解储层含油横向展布及纵向分布情况,针对JY油田L区块进行了三维地质模型研究。根据JY油田地质资料,依次建立三维地质构造模型、岩性模型及属性模型,通过数值模拟对参数进行调整。应用此模型,可分析油藏开发动态,判断水驱前缘位置,确定剩余油分布。     

水电站工程岩体渗流场及防渗排水系统优化研究

根据某水电站工程坝址区岩体内断层、裂隙发育的实际情况,采用集主要导水断层为一体的超等效连续介质数学模型.以现场勘探资料和设计参数、钻孔试验资料等为基础,建立能够反映左、右岸主要地质构造、导水介质和主要建筑物的三维有限元整体计算模型,并对大坝蓄水后的三维渗流场进行数值模拟研究.通过修改三维有限元整体计算模型,比较了各种防渗排水方案的效果,并提出了优化方案.     

三维地质模型的分形学研究

在概要介绍分形及分形维数的基本概念之后，着重分析了三维地质模型的分形建模法，在此基础上，对实测地质构造数据进行内插和重构，并将所获结果与常用的Ｋｒｉｇｌｎｇ方法进行对比分析。理论分析和用实例得到的结果表明，分形建模法在精细描述三维地质模型的纹理方面具有明显的优势。     

三维地质建模及可视化研究

地质三维可视化是正确认识地质构造的重要手段,能为矿藏及各种地质现象描述提供科学的依据．本文研究了三维地质的建模方法,提出了一种快速构建地层的三角网格算法,给出了相应的数据结构定义,并在VC 6．0下实现了该算法．借助于0PenGL库及提出的算法,实现了地层剖切显示及地层缝合成地质体,达到了地质三维可视化的目的,并成功地将算法应用于实际的工程项目,取得了很好的效果．     

基于GIS建模的大采高工作面矿压显现规律模拟研究

为探讨地质构造影响下回采工作面矿压规律,以任家庄矿11503大采高工作面为研究对象,利用基于GIS平台的空间剖面和包络面层面混合建模方法,构建了任家庄矿5#煤初采时11501和11503工作面的三维地质精细化数值模型.通过接口程序,将模型导入FLAC~(3D)有限差分程序中,对11503工作面回采过程中矿压显现特征进行模拟分析.结果表明:基于GIS构建的三维精细化数值模型能有效分析回采工作面矿压显现受地质构造因素的影响;11503工作面靠近风巷60m范围内,受上工作面回采及本工作面背斜构造叠加影响明显.     

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。     

复杂地基上高拱坝坝肩稳定破坏试验研究

大岗山水电站是大渡河干流近期开发的大型水电工程之一,工程主要开发任务是发电,兼有拦沙、防洪、蓄能作用。其坝址区地质构造复杂,两岸坝肩岩脉、断层比较发育,构造型式以小断层、沿岩脉发育的挤压破碎带和节理裂隙为特征。针对大岗山拱坝复杂地质构造特点,采用三维地质力学模型试验中的综合法进行坝肩稳定问题研究,通过超载与降强相结合的地质力学模型破坏试验,研究了拱坝坝肩的变形特性,得到坝肩、坝基失稳的破坏过程和破坏形态,确定坝肩综合稳定安全度为5.0～5.6。     

基于2．5D模型和3D模型的重震联合反演对比分析

由于三维可视化显示技术的复杂性和任意形状、多个沉积层模型三维正演计算的复杂性,目前国内外大多采用2．8D模型。本文根据南方海相油气勘探的实际情况,编制了基于8D模型的可视化重震交互反演系统。通过理论模型的验证,对实际资料处理结果的对比,8D重震联合反演克服了2D或2．8D模型难以模拟复杂地质构造带的问题,较好地解决了海相地区地震资料品质差、信噪比低导致地震解释模糊甚至无法给出解释的困难,取得了明显的地质解释效果。     

河流相储层建模中测井和地震资料整合研究

对于储层非均质性非常严重的河流相储层来说，如何更好的利用三维地震资料一直是一个难点，本文探讨了一种综合地震、测井、地质资料的方法，并以大港油田某区块为例建立了基于地质统计和地震反演的定量储层地质模型．首先通过对测井约束地震反演得到的波阻抗数据体分析，提取三维空间变异函数，利用具外部漂移的泛克里金模拟方法建立出砂体的分布模型；然后以此砂体模型为相控制条件，建立储层物性参数模型．经过验证表明，本方法可以避免常规建模方法中存在的物性分布与岩相分布不匹配的现象，从而获得与地质认识一致的结论．     

带精细属性特征的矿体实体模型动态构建方法

以地质统计学理论为基本工具,以三维栅格形式的矿体块体模型向其矢量形式的矿体几何结构模型转换,提出了一种矿体实体模型构建方法——克里格块体（KB）法.该方法对矿体内部相对稳定的矿石属性的空间分布情况进行了详细考查和评估;对特定约束条件下矿体三维块体模型的外部形态进行提取和重构,实现矿体实体模型的动态构建、更新及其表面地质属性的精细表达.理论分析和实际应用结果表明：对于大数多矿山,KB法都能够达到所期望的动态建模效果.     

三维地质建模技术在油田基础地质研究中的应用

基于钻井资料的三维地质建模技术,通过在留楚油田建立精细的三维地质模型,使油藏研究达 到较高的精确性。在建模过程中,将三维建模软件特有的技术手段与基础地质研究相结合,在构造精细 落实、地层精细对比等基础地质研究方面发挥重要作用,解决了许多通过常规方法难以解决的问题。精 细地质模型在C2020井开发措施调整及C2945井注采关系分析等方面取得了良好的效果。由于三 维地质模型是地质体的一种数字化表述,因此,它还在数字化油藏方面起到了重要作用。     

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.     

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 …     

工程地质模型可视化探讨

以厚松散含水层下采煤留设防水煤岩柱为例,建立了工程地质模型,并给出了模型可视化的实现方案．通过ＶＣ调用ＷＩＮＤＯＷＳ的３ＤＡＰＩ函数,较好地实现了模型的三维动态显示,为工程地质问题的解决提供了科学依据．     

3D integrated modeling approach to geo-engineering objects of hydraulic and hydroelectric projects

Aiming at 3D modeling and analyzing problems of hydraulic and hydroelectric en-gineering geology,a complete scheme of solution is presented. The first basis was NURBS-TIN-BRep hybrid data structure. Then,according to the classified thought of the object-oriented technique,the different 3D models of geological and engi-neering objects were realized based on the data structure,including terrain class,strata class,fault class,and limit class;and the modeling mechanism was alterna-tive. Finally,the 3D integrated model was established by Boolean operations be-tween 3D geological objects and engineering objects. On the basis of the 3D model,a series of applied analysis techniques of hydraulic and hydroelectric engineering geology were illustrated. They include the visual modeling of rock-mass quality classification,the arbitrary slicing analysis of the 3D model,the geological analysis of the dam,and underground engineering. They provide powerful theoretical prin-ciples and technical measures for analyzing the geological problems encountered in hydraulic and hydroelectric engineering under complex geological conditions.     

基于GPR试验数据和CATIA的三维地质建模

地质雷达(GPR)在水利水电工程地质勘探中得到了越来越广泛的使用,并且目前地质雷达勘探产生的地质解释图多被处理为二维图片.以湖南某工程坝址处5个剖面的地质雷达二维地质解释图为基础资料,使用Visual Basic语言以及三维建模软件CATIA的逆向工程模块,建立了研究区的三维地质模型,并实现了地质模型的数字钻孔与切片.首先用Visual Basic语言编程提取CAD地质解释图中的有用信息,然后将信息输入CATIA,使用CATIA中Part Design、GSD、DSE、QSR等工作台,建立研究区的三维地质模型,最后在GSD工作台中实现三维地质模型的数字钻孔与切片.数字切片与原地质解释图的对比显示,基于CATIA的三维地质建模与实际情况较为相符,CATIA在水利水电工程的三维可视化以及全过程的协同设计方面将有广阔的应用前景.     

基于GOCAD的三维地质模型构建

阐明了利用GOCAD进行三维地质建模的思路及主要建模步骤。以哨牌矿区为例,利用GOCAD模拟了该区从震旦系灯影组到第四系地层及断裂。在模拟地形、地层及构造面时通过离散光滑插值技术（DSI）很好地消除了单纯的由克里金插值产生的畸变。由面模型向体模型转化时选用GOCAD的SGrid代替SOLID功能,更加方便准确的反应了真实地质情况。最后分析了GOCAD生成三维地质模型的实际应用并绘制Slicer法剖面图。