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．     

浅议岩土工程与工程地质的关系

讨论了岩土工程与工程地质的定义及其关系 ,说明了岩土工程和工程地质及岩土力学、结构工程既有区别又紧密结合的关系 ,明确了岩土工程的学科范畴是包括多种学科、技术和方法的土木建筑工程 ,并提出了更新传统知识结构的建议 .     

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。     

层状地质体的三维可视化研究

以矿山地质体为例,简要介绍了三维层状地质模型的建立方法,重点介绍如何利用OpenGL函数实现复杂的层状地质体三维可视化的各项功能,包括多种显示方式、三维交互查询和任意剖切等,对三维可视化交互式操作的关键技术提出了一些有效的解决方案.     

层状地质体的三维可视化研究

以矿山地质体为例,简要介绍了三维层状地质模型的建立方法,重点介绍如何利用OpenGL函数实现复杂的层状地质体三维可视化的各项功能,包括多种显示方式、三维交互查询和任意剖切等,对三维可视化交互式操作的关键技术提出了一些有效的解决方案.     

渤海X油田高精度三维地质建模研究

近年来,渤海油田辫状河三角洲油藏贡献了较大规模的产量,是稳产上产的重要目标.然而海上油田资料匮乏,现有三维地质模型的精度难以满足开发需要,需要新建和补充.为此,采用确定性建模与随机性建模相结合的方式,建立了符合X油田辨状河发育特征的精细三维地质模型.储量拟合结果显示,相对于常规方法此模型的精度可提高10％左右.     

一种基于三棱柱的三维地质体可视化方法研究

提出了一种用三棱柱作为基本体元来实现三维地质体可视化的方法．该方法首先将原始的钻孔数据经过预处理形成各个地层上下对应的网格高程数据，然后连接相邻地层上下对应的网格形成四棱柱，将四棱柱沿网格对角线分开，形成三棱柱基本体元．根据笔提出的三棱柱数据结构，把三棱柱剖分的情况分为完全剖分、特殊剖分和伪剖分3大类，并给出了3类剖分的特点以及各自包含的三棱柱剖分和重组方法．应用该方法对淮南某矿的地质体进行了可视化研究，结果表明该方法是切实可行的．     

三维地层信息系统和岩土工程信息化

阐明了三维地层信息系统的概念和岩土工程数字化的重要意义.以数字高程模型(DEM)为基础,发展了多层DEM,形成了三维地层结构模型.以一个轻轨车站三维地层结构和一个矿山地下工程结构的可视化图象展示了本系统的成功应用.     

福建高速公路边坡岩土体质量评价方法

福建省高速公路边坡上部为土下部为岩,整体稳定状态良好,为对在开挖后及支护前后出现局部滑塌现象的岩土边坡进行快速、准确的稳定性评价,基于极限平衡法,提出一种适合于岩土边坡岩土体质量评价的方法,首次综合岩和土的质量评价方法对边坡稳定性进行分析,扩充了边坡岩体分级的范畴．用该法评价福建省7条高速公路的102个边坡,结果与实际...     

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。     

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。     

基于地质特征驱动的三维地质建模技术

三维地质建模时,由于几何数据和属性数据的特征不同,一般难以有效融合．为实现地质特征的融合,提出一种基于地质特征驱动的三维地质建模技术．利用三维空间数据建立几何结构模型,解决基于地质特征的几何映射与拓扑关联等关键技术,建立各种地质特征的属性数据与几何模型图形元素之间的拓扑关系,实现属性数据与几何数据的有效约束,最终构建形成满足拓扑关系唯一的地质特征驱动的三维地质模型．使用位于云贵高原向广西盆地过渡的斜坡地带的实际工程数据进行实验验证,结果表明,该技术解决了几何数据与属性数据的有效融合,为地质综合分析与工程应用提供了综合性的三维模型．     

基于三维离散余弦变换的体三维视频数据压缩

针对体三维视频数据量巨大的问题,提出基于三维离散余弦变换(3D-DCT)的体三维视频数据压缩方法.该方法结合3D-DCT和三维运动估计,利用3D-DCT消除体帧内部的空间冗余.提出快速三维块匹配算法实现运动估计消除相邻体帧之间的时间冗余,利用半体素搜索算法提高块匹配精度.提出帧内体块和帧间体块的量化方法,对量化后的DCT系数采用三维之字形扫描方式组织,应用游程/自适应算术编码系统实现对DCT系数的编码.实验结果表明,对于运动较平缓的序列,该方法的性能优于JPEG2000方法;对于运动剧烈的序列,在高比特率情况下性能不如JPEG2000.该方法的平均峰值信噪比相对于3D-DCT静态体图像压缩方法提高2 dB左右.     

曲流河砂体三维构型地质建模及应用

针对高含水后期密井网条件下曲流河砂体,应用岩芯、测井和生产资料,采用"模式预测,分级控制"的砂体内部构型研究方法,由沉积单元、沉积微相、单一河道砂体、单一河道内部点坝砂体以及点坝内部构型5个层次分级描述,精细研究曲流河砂体内部构型,建立了点坝砂体侧积夹层的规模、产状等内部构型定量分布模式,利用国内外现代沉积和野外露头资料总结了砂体宽厚比与侧积夹层倾角的关系,确定了描述侧积夹层产状的倾向、倾角、延伸和水平间距4个参数;在此基础上采用序贯指示模拟与人机交互再处理的方法建立了小网格三维储层构型模型,提高了三维储层构型地质建模的效率.根据研究区内部构型与注采井之间的关系,采取不同的挖潜对策,有针对性地提出了3种不同开采措施挖潜曲流河砂体点坝内部剩余油,取得了较好的挖潜效果.     

基于3ds Max软件的机织物结构三维建模研究

开发了基于3ds Max软件建立机织物结构三维模型的方法,并实现了平纹、斜纹、缎纹等典型机织物组织结构的三维建模.根据机织物结构相理论,确定了表达经纬纱轴线状态的空间曲线,结合3ds Max软件的截面放样技术实现了纱线的建模.按照经纬纱交织规律,建立了机织物结构的三维模型.研究表明,3ds Max软件具有操作简单、三维建模功能丰富的特点,是进行机织物结构立体表现及研究机织物纱线空间位置关系的有效工具.     

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。     

体视化及三维交互技术在地质体仿真中的应用

论述了体视化的基本原理和方法,针对地质模型与地质数据的特点,对原有体视化方法进行了简化和改进,提高了模型重构的速度;对体视化中用到的三维人机交互问题进行了研究,提出了一些关键问题的解决方案,实现了三维仿真环境中基本的人机交互功能,提高了系统的易用性和灵活性,并以武汉程潮铁矿为例,对系统进行了验证,取得了良好的效果．     

深开挖岩石边坡三维随机楔体的稳定性分析

针对水工建筑物深开挖边坡中常出现的随机楔体，应用概率与统计学理论，分析组成楔体结构面的分布及组合特征，采用三维结构面网络模拟的方法模拟边坡工程中的结构面分布，进一步研究随机楔体稳定性及分布规律，提出了三维随机楔体的稳定性系统分析方法，为边坡加固提供了理论依据。     

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.