地質建模是所屬什麼學科領域
Ⅰ 三維地質建模方法
自20世紀80年代以來,研究人員提出了許多三維地質模型來模擬地質體,使這方面的研究有了長足的發展。通過對國內外大量的三維地質建模方面的文獻和專業軟體的研究分析,三維地質建模方法大體可歸納為三類:離散點源法、剖面框架法和多源數據耦合建模法。
1.2.3.1 離散點源法
在地質找礦中,經常需要根據少量的離散點采樣數據(如地質測繪或鑽孔資料)來獲取地質體的形狀,從而為進一步指導找礦起指導性的作用。因此,研究如何實現空間散亂點數據場可視化的方法具有一定的意義。
Carlson(1987)從地質學的角度提出了地下空間結構的三維概念模型,並提出用單純復形模型(Simplicial Complex Model)來建立地質模型。Victor(1993)、Pilout(1994)則具體應用Delaunay四面體的三維矢量數據模型研究離散點地質建模問題。Lattuada(1995)對3DDT(3 Dimensional Delaunay Triangulation)在地質領域內的應用進行了研究,表明四面體格網能很好地用於地質體的三維建模,優點包括:四面體單元易於建立索引;模型易於手工編輯;可通過相鄰關系導出拓撲結構;約束三角剖分易於實現面約束;四面體非常便於可視化,同時具有較高的表達精度;易於實現搜索和關系查詢等。Courrioux et al.(2001)基於Voronoi圖實現了地質對象實體的自動重構。Frank et al.(2007)採用隱函數法(implicit function)表達三維曲面,對離散點集進行三維重構(reconstruction),用來模擬斷層和鹽丘(salt dome)。楊欽(2001,2005)利用離散點源信息構建地層與斷層結構面,依此作為約束條件約束Delaunay剖分建立三維地質模型。
鑽孔數據也屬於一種點源信息。它實質上是將原始的點、線數據進行有效的分層,根據各層面標高應用曲面構造法來生成各個層面或實體。圍繞鑽孔數據進行三維地質建模已有許多學者進行了研究,其中較早利用鑽孔數據進行三維地質模擬的是加拿大學者Houlding(1994,2000),利用鑽孔孔口點位信息進行 Delaunay三角剖分,作為「主 TIN(Primary TIN)」,其他地層面則通過高程映射實現。張煜等(2001)對其建模方法進行了深入研究與發展,在垂直鑽孔的理想狀態下,採用三稜柱(Tri-prism,TP)數據模型建立三維地質模型,並給出了相關的剖切演算法。Lemon et al.(2003)採用「地層層位法」建立三維地層模型,並採用自定義剖面(user-defined cross-sections)的方法對地質模型進行局部交互修正。吳江斌(2003)、朱合華等(2003)提出一種基於鑽孔數據的二分拓撲數據結構的建模演算法,嘗試採用基於鑽孔數據的四面體體元模型構建地下三維地質模型;四面體結構在表達復雜結構上則較靈活,但是使用四面體表示空間實體會產生大量的冗餘,且生成四面體的演算法比較復雜。張芳(2005)採用Delaunay三角構網技術,利用鑽孔數據構建三維地層層面模型,同時引入「界面分片」思想,以適應於海量數據模型的可視化表達,但缺少對地質體屬性信息的表達。在三稜柱模型的基礎上,針對鑽孔存在偏斜問題,類三稜柱(Analogical Tri-prism,ATP)(齊安文等,2002)、廣義三稜柱(Generalized Tri-prism,GTP)(Wu,2004)方法先後被提出,用來進行三維地質建模,已被證明廣泛適應於礦山、石油等深部地質問題建模;同時,似三稜柱(Similar Triprism,STP)(Gong et al.,2004)也被提出用於解決鑽孔傾斜問題,如鄭蔚等(2005)基於鑽孔數據採用STP建立三維地質模型對地下空間進行虛擬漫遊。STP與GTP本質上是相同的。基於鑽孔數據建立三維地質建模,這一看似簡單的數據模型方法,經歷了10多年的發展歷程:從初期的TP數據模型,適用於鑽孔垂直成層、地層等厚的理想情況,發展到STP、GTP適用於鑽孔不垂直且地層不等厚的常見情況。
1.2.3.2 剖面框架法
剖面框架法就是在收集整理原始地質勘探資料的基礎上,建立分類資料庫,人工交互生成大量的二維地質剖面,然後應用曲面構造法生成各層位面表達三維地質模型,或者利用體元表示法直接進行地質體建模(Chae et al.,1999)。
利用地質剖面表達研究區域三維地質現象的初級形式是序列地質剖面法(朱小弟等,2001)。序列地質剖面構模技術實質是傳統地質制圖方法的計算機實現,即通過平面圖或剖面圖來描述地質構造,記錄地質信息,如圖1.2所示。其特點是將3D問題2D化,在空間上採用若干平行或近似平行的地質剖面來表達研究區域的地質分布特徵,但它在空間表達上是不完整的,它把剖面之間的地層或構造分布情況留給工程設計人員去「想像」。這種構模方法難以完整表達3D礦床及其內部構造。
基於剖面信息建立真三維模型具有很大的發展空間,對於復雜地質構造區域具有很好的適應性,成為當前地質建模的主要方法之一。然而,基於剖面進行三維重構得到完善發展的是在醫學領域,後來迅速擴展到其他領域。在醫學領域里,通過電腦斷層掃描(CAT)或者核磁共振(MRI)等技術,可以獲得一系列相互平行的人體切片圖像,通過提取對象的邊界,基於輪廓線演算法,生成三維人體模型。地質剖面信息同醫學切片信息一樣,都是反映研究對象的某一特定斷面上的構造分布,可以藉助醫學三維人體建模技術來構造三維地質模型。較早將醫學領域的切面三維建模引入地學領域的是在考古學方面的應用(Tipper,1976,1977;Herbert et al.,1995),主要應用在古生物的三維重構方面,而應用在三維地質建模方面的文獻並不很多。
圖1.2 序列地質剖面構模實例
公認的剖面三維重構的代表之作是Keppel的文章(Meyres et al.,1992;Herbert et al.,1995,2001;Xu et al.,2003;屈紅剛等,2003)。在Keppel的研究基礎上,Meyres(1992)將剖面建模方法分為4個子問題:對應問題(correspondence problem)、構網問題(tiling problem)、分支問題(branching problem)和光滑問題(fitting problem):①對應問題解決相鄰剖面之間的輪廓線匹配問題;②構網問題主要解決輪廓線之間的三角形構網問題,考慮滿足某個准則,例如最大體積法(Keppel,1975)、最小面積法(Fuchsetal.,1977)等;③分支問題是解決同一對象在不同剖面上的組成部分的個數不同的問題;④光滑問題主要解決將初始生成的三角網進行插值,從而得到更加光滑的三角網。
屈紅剛等(2003)提出基於含拓撲剖面地質建模方法來實現復雜地質的三維建模的對應問題,鄧飛等(2007)則對一般意義上的剖面地質建模進行了討論。
1.2.3.3 多源數據耦合建模法
隨著計算機性能的提高,具備了對海量數據的處理能力,人們對建立的地質模型要求也不斷提高,希望能夠建立高精度和高復雜度的地質模型(Turner,2003,2006;Calcagno et al.,2006;Kaufmann et al.,2008)。提高模型的精度可以通過插值的方法來實現,但更好的方法是通過增加約束信息來對初始地質模型進行細化,這就涉及耦合多源數據來建立地質模型的問題。
早在1993年,Houlding提出三維地學建模概念的時候就強調地質解釋信息具備對模型的修正(revision)功能。並且指出礦業工程有地質勘探數據、人工繪制數據及施工數據,還有不確定性的需要通過地質統計學進行估計的數據(Houlding,2000),最終的地質模型需要綜合考慮這些種類不同的數據。
McInerney et al.(2005a,b)認為三維地質建模只能部分上是一個數字地質采樣過程,更重要的是地質學家的人工解釋過程。並且尖銳地指出,不要指望一些計算機軟體能夠自動並成功地「建模」! 讓一個有經驗的地質學家輸入解釋性的信息進行建模,是現實和必要的;而軟體只是建模過程中提供便利的一個工具(There is no expectation that some computer software will successfully and automatically「builda model」! The reality is that interpretative input from a skilled geologist is essential to build a model;the software is simply a tool to facilitate the model-building process)。其要求實際上是,地質建模不僅要考慮地質勘探所獲取的確定性數據,還應加入地質工程人員對地質構造的解釋性數據,這就構成多源地質建模的基本思想。
Mallet(2002)針對地質體建模的特殊性和復雜性,以點、線數據為主要數據源,建立以三角形為基本單元的三維曲面,採用離散光滑插值技術(Discrete Smooth Interploate,DSI)使曲面的粗糙度最小,並作為GOCAD的核心技術,得到了許多地球物理公司和石油公司的支持。
相比較國外以石油、礦業工程為主要應用領域的三維地質建模,鍾登華等(2006)則從水利水電工程地質領域,研究多源地質數據建立壩區的三維地質模型。Wu et al.(2005)提出一種逐步細分的多源數據集成地質建模方法,考慮到地質數據大多比較稀疏和低采樣率的特徵,採用逐步細化的方法對初始地質模型不斷修正。
地質構造的復雜性和認識的階段性,使多源地質建模引起越來越多的研究興趣。32屆國際地質大會(International Geological Conference,IGC)於2004年在義大利佛羅倫薩召開,在「地質的復興(The Renaissance of Geology)」(Zanchi et al.,2007)議題上,多名國際知名的地學建模專家共同提到了多源地質建模問題。其中,Zanchi et al.(2008)藉助商業軟體對義大利境內阿爾卑斯山(Alps)利用多源地質建模問題進行研究,並應用於滑坡穩定性分析。西方發達國家主要將地質建模應用於能源與環境領域,這是為數不多的在工程建設領域開辟蹊徑的研究。無獨有偶,Kaufmann et al.(2008)嘗試採用多源地質建模,研究在廢棄煤礦巷道內進行天然氣儲存問題。
總體來看,三維地質建模技術是一個從簡單地層模擬到復雜地質構造模擬的發展過程。從最初基於單一數據建立簡單層狀三維地質模型,到綜合利用多源數據建立復雜地質模型,能夠反映地質構造的空間特徵。
Ⅱ 儲層地質建模分類及儲層模型的類型
(一)儲層地質建模的分類
儲層地質建模實際上是表徵儲層結構及儲層參數的空間分布和變化特徵,建模的核心問題是井間儲層預測。在給定資料的前提下,提高儲層模型精度的主要方法即是提高井間預測精度。井間預測有兩種途徑,相應地也有兩種建模方法,即確定性建模和隨機建模。
確定性建模是指對井間未知區給出確定性的預測結果,即試圖從已知確定性資料的控制點如井點出發,推測出點間確定的、唯一的、真實的儲層參數。
隨機建模是以已知的信息為基礎,以隨機函數為理論,應用隨機模擬方法,產生可選的、等概率的儲層模型的方法。這種方法承認控制點以外的儲層參數具有一定的不確定性,即具有一定的隨機性,因此所建的模型不是一個,而是一簇,即一定范圍內的幾種可能實現,這正是與確定性建模的重要差別。對於每一種實現(即模型),所模擬參數的統計學理論分布特徵與控制點參數值的統計分布特徵是一致的,即所謂的等概率。各個實現之間的差別則是儲層不確定性的直接反映。由此可見,隨機建模的重要目的之一就是對儲層非均質性進行評價(A.G.Journel,1990)。
(二)儲層模型的類型
目前,國內外學者從不同的觀點出發,提出了許多儲層模型的分類方案,因而也就有了許多不同類型的地質模型。在這里簡要地列舉一下兩個較常見的分類方案。
1.按照研究目的和模型的屬性分類
這種分類方案在國外比較通用。按照模型的屬性,可將儲層模型分為定量流動模型、儲層結構模型、儲層非均質性模型和岩石物性物理模型等四大類,各大類里又細分若干小類,這里就不再一一論述。
2.按照不同的油田勘探開發階段分類
這是由儲層地質學專家裘懌楠先生提出的一種分類方案,也是國內通用的一種劃分方案。在不同的油田勘探開發階段,由於資料佔有程度的不同,研究任務的不同,因而所建模型的精度和作用也不相同。據此可將儲層地質模型分為概念模型、靜態模型和預測模型。
(1)概念模型
針對某一沉積類型或成因類型的儲層,把它具有代表性的儲層特徵抽象出來,加以典型化和概念化,建立一個對這類儲層在研究區內具有普遍代表意義的儲層地質模型,就是所謂的概念模型。
概念模型並不是一個或一套具體儲層的地質模型,但它卻代表某一地區某一類儲層的基本面貌。一般而言,概念模型是以儲層沉積學為基本手段,盡可能直接利用岩心資料來建立的,它廣泛地應用於油田的開發早期。從油田發現開始,到油田評價階段和開發設計階段,主要應用儲層概念模型來研究各種勘探開發戰略問題。這個階段油田僅有少數大井距的探井和評價井的岩心、測井及測試資料以及二維和三維地震資料,因而不能詳細地描述儲層細致的非均質性特徵,只能依靠少量的信息,借鑒理論上的沉積模式和成因模式來建立工區儲層概念模型。但是這種概念模型對油田早期勘探開發戰略的確定是至關重要的,可避免決策上的重大失誤。
(2)靜態模型
針對某一具體油田(或開發區)的一個(或一套)儲層,將其儲層特徵在三維空間的變化和分布如實地加以描述而建立的地質模型,稱為儲層靜態模型。
這一模型主要為編制開發調整方案及油藏管理服務,例如確定注采井別、射孔方案、作業施工、配產配注及油田開發動態分析等。它廣泛地應用於油田注水開發實踐中,從採油井的日常管理到油田的大小措施調整,都說明這是必不可少的地質基礎。
(3)預測模型
預測模型是一種比靜態模型精度更高的儲層地質模型,它要求對控制點間及以外地區的儲層參數能夠作一定精度的內插或外推的預測。
預測模型是20世紀80年代中期為了研究油田開發後期剩餘油分布和三次採油提高採收率而提出來的,是目前世界性的攻關難題。其技術思路大致有兩個方向,一是廣泛應用地質統計學中的隨機模擬技術,結合儲層沉積學研究,力圖降低模型中的不確定因素,以提高模型的精度。二是利用井間地震等地震橫向預測技術和水平井技術等來建立高精度的儲層預測模型。
Ⅲ 三維地質建模的簡介
三維地質建模(Three-dimensionalgeological modeling )是一個基於數據/ 信息分析,合成的學科,或者說是一個整合各種學科的學科。這樣建立的地質模型匯總了各種信息和解釋結果。所以是否了解各種輸入數據/ 信息的優勢和不足是合理整合這些數據的關鍵。我們的儲層一般都會有多尺度上的非均質性和連續性,但是由於各種原因我們不可能直接測量到所有的這些細節。
那麼藉助於地質統計技術來生成比較真實的,代表我們對儲層非均質性和連續性的認識的模型是一個比較有效的研究儲層的手段。同一套數據可以生成很多相似的但是又不同的模型,這些模型就是隨機(stochastic)的。
那麼什麼是地質模型呢?地質模型是一個三維網格體。這些網格建立在surface,斷層和層位的基礎之上。它決定了儲層的構造和幾何形態。網格中的每一個節點都有一系列屬性,比如孔隙度,滲透率,含水飽和度等等。一般來說,節點的尺度為200英尺×200英尺×1英尺。不過具體的模型節點尺度要取決於油田的大小,要解決的關鍵地質問題的尺度以及模型的商業用途。不同情況下建立的地質模型節點尺度會有很大差別。地質模型的建立可以細分為三步:建立模型框架,建立岩相模型,建立岩石物性模型。
Ⅳ 三維地質建模的實際意義
要對地下水進行管理、規劃,就必須查明水文地質條件,也就是要對地下水及其賦存的地質結構有清晰的認識。在水文地質領域中,研究對象都具有空間特徵,地下水及其賦存介質埋藏於地面以下,對地下水運動規律只能依靠水文地質勘察資料和水位動態資料來揭示。而這些資料一般都是以平面圖、剖面圖及表格形式提供的,它們所反映的數據是離散的,有局限性的,在三維空間中研究這些數據時,其拓撲關系還難以考慮清楚;同時,由於地質空間分布的復雜性、模糊性與不確定性,在僅僅具有鑽孔或少量的地質離散點信息的地區上,技術人員則很難得到直觀有效的地質信息。也就是說,水文地質工作者必須對這些紛雜的數據信息進行仔細的分析理解,才能洞察研究對象的本質,獲得對研究對象的認識和理解,但這是一個十分費時而繁瑣的過程,對他們來說是一種沉重的負擔。
如果能將地下水及其賦存介質進行三維可視化表達,構建出其實體模型,則將有力地支持水文地質工作者對地下水運動規律的認識,同時,也為地下水的合理開采及其開采過程中的地質環境保護提供決策支持。
基於以上認識,需要我們建立一種權威的、不斷更新的、區域性的、具有傳承性的地下水地質結構三維可視化模型,這個模型建立的初期可能是粗糙甚至是有錯誤的。但隨著專業人員對地質結構認識的不斷深化和勘探精度的提高,這個模型會逐漸准確直至完全正確。計算機技術發展到今天,已經為我們提供了建立這樣真三維地質模型的技術條件。
利用計算機圖形學及可視化技術,可將二維抽象的地質信息以三維可視化的圖形效果直觀形象地表達出來,建立逼真的空間立體地質模型,並任意剖切地質體、對地質體進行三維交互信息查詢等。這樣可更高效地描述各種地質信息,如特定區域岩性,某一區域地層的厚度等;直觀有效地表達各種地質現象間的拓撲關系,如地層的接觸方式等,從而迅速提高專業技術人員對地質現象的認識,提高工作效率,發揮地質資料的最大價值。同時,在三維地質模型的建立中,還會生成一系列的三角網格數據,這為後續的地下水數值模擬奠定了基礎。也就是說,三維地質建模還能將水文地質工作者從繁瑣的網格剖分中解放出來。
建立地下水三維地質可視化模型,不但減輕了水文地質工作者的任務,方便他們進行專業領域知識的討論、傳播和發展,而且,這樣的模型還能將專業領域復雜的、抽象的或專業性過強的成果及結論用簡潔的、直觀的、易於被廣泛接受的方法和形式表現出來,它還將有助於不同領域間方便、正確地進行知識交流,有助於決策者做出正確判斷。
Ⅳ 三維地質建模
是兩種不同的概抄念,但也有聯襲系。
狹義來講,三維地質建模是利用可靠的地質資料,運用空間插值、幾何重建、計算機圖形圖像等技術方法,還原地質對象實體或屬性的空間分布特徵的技術方法和工作過程。
地質數據三維可視化是指利用三維可視化技術,展示地質數據本身的時空特徵。
從字面上來看,三維地質建模強調了推測,重視推理和分析,重視地質專家的經驗和知識的參與,三維模型只是分析結果的展示手段;而地質數據三維可視化,強調的的利用三維可視化方法,還原地質對象原本的三維空間特徵。
廣義來講,三維地質建模是地質數據三維可視化的一種手段。國內,這兩個概念沒有人搞清楚,就算是地質行業的專家也是模稜兩可。科研領域對三維地質建模的研究或局限在網格構建演算法方面,或局限在地質構造的幾何結構描述方面,三維可視化普遍被認為是沒有技術含量的軟體方法而已。
Ⅵ 什麼是地質模型
地質模型通過量化以下信息來描述地質對象:
●幾何形態;
●拓撲信息(地質對象間的關系);
●物性。
一個計算機地質模型包含的元素層次有:
●點(拾取);
●線(井路徑);
●曲面(層位面、斷層面);
●交線(層面與斷層交線);
●閉合岩石區域(斷塊);
●網路(規則網格、地層網格);
●物性(速度、孔隙度等)。
一個地質模型就是由這些對象的各種信息綜合而成的一個復雜的整體。許多三維地質模型是在一維和二維的數據解釋後建立的。當地質學家在解釋中而非解釋後能交互建立和編輯三維地質模型對象時,建立模型的周期將縮短。因為任何三維研究——地震、構造、地層或油藏,花費的大部分時間是在模型的構造和有效的編輯上。
Ⅶ 三維地質建模的地質研究
若要將三維地質來建模技術直接應用源到油藏開發生產,必須也能夠與油藏地質研究相結合。
下面的圖片是一個華北油田的例子。我認為是一個將三維地質建模直接應用於生產研究的很好的例子。
由於渤海灣盆地沉積、構造的復雜性,在許多區塊地層對比是一個很大的難題,尤其是斷點的對比,出現50m左右的誤差是很平常的事。但斷點對比的不準確,會直接影響到斷層兩側油藏關系的認識,並進而影響到生產措施的實施。在利用最初的地層對比方案建立斷層模型的時候發現,兩條主要斷層的斷點是分散在斷層模型兩側的,顯然這是由於地層對比的誤差所導致的。對於常規建模工作來說,我們完全可以不必考慮所有的斷點,只要根據多數斷點建立起一個平均的斷面就可以。如果出現不準確的問題,哪是地層對比人員的事,不是我們的責任。但油田採油廠的人從生產要求的角度出發,採用了斷層建模與地層對比相交互的方法。即通過Petrel的斷層模型找出與斷層面不吻合的斷點,然後對斷點進行重新對比。經過多次的反復,最終將所有的斷點都收斂到了一個斷面上。其結果不僅使斷層模型更為准確,也幫助解決了地層對比工作中長期存在疑問。從而使建模技術很快的被油田一線生產人員所接受和喜愛。
三
Ⅷ 地質建模的統一表達
地質建模的實質是一個從客觀地質體采樣到數字地質體建模、再到3D可視化的過程(徐磊等,2007)。Raper(1989,1991)將地質對象分為采樣局限(sampling-limited)對象和定義局限(definition-limited)對象。采樣局限對象是指形態僅由采樣數據的多少來確定的自然對象,如一個岩層或者一個斷層面;定義局限對象是指形態由人為的分類標准來決定的自然對象,如地層是根據化石組合和岩石變化特徵來劃分的。地質空間本身是客觀存在的,是確定性的,然而由於人類認知能力的局限性,才使地質空間具有不確定性的特徵。從定義局限角度考慮,若對相應的分類標准進行細化,或者使粗細程度具有層次等級標准,那麼地質對象在特定的標准下將成為一個確定性的。地質對象及其空間關系和屬性的不確定性,實際上是由稀疏的不充足采樣決定的,即受采樣局限的約束。從理論上講,對一個岩層或者一個斷層面,無限制增加地質采樣,克服采樣局限的約束,可以實現對地質對象的完全認知。而實際上,原始地質數據獲取的艱難性和高昂的數據採集成本使這種想法變得異常脆弱。通常,是在滿足一定的要求和可以接受的風險范圍內進行有限的地質采樣。
地質采樣是認知地下空間的最有效方法,地質特徵也是根據有限的地質采樣並結合地質工程師的專家經驗得到的。地質結構建模是根據地質采樣數據所揭露的地質層面點數據,按照一定的方法擬合出的能夠反映地層分布的三維曲面,實現對地質對象的表達。因此,地質采樣實質上是建立地質約束的過程,增加地質采樣會使擬合的地質曲面更好地逼近地質層面的實際形態。地質建模就是依據地質采樣所獲取的地質約束信息,構建具有空間幾何位置、空間屬性特徵、空間關系的地質模型,可採用統一地質模型表達式,即:Mn(Ω,N,φ,C),其中,Ω是離散地質模型單元集合,N是Ω中元素之間的拓撲鄰接關系,φ是地質對象所具有的屬性信息,C為地質采樣所構建的約束信息。
地質約束信息是建立地質模型的關鍵,Mallet(2002)將約束信息分為兩類:強約束(hard constraints)、弱約束(soft constraints),其中,強約束又分為強相等約束和強不等於約束。李曉軍等(2008)按照數據的可靠性特徵,將地質數據分為三類:確定性數據(如鑽孔數據,通過鑽探取樣獲得地層岩性的分界信息,以及地層的物理力學特徵等屬性特徵)、知識推理型數據(如煤層底板等高線圖、剖面地質圖等,該類信息多以鑽孔或地震勘探數據為基礎,通過地質解釋或地質工程師的專家經驗知識綜合而形成的)和不確定性數據(如岩層厚度的空間變化特徵,無采樣點的屬性信息,主要依靠主觀解釋和插值、外推等手段所獲得的數據)。
Ⅸ 對三維地質建模的一些新認識
三維地質模擬的目標是將離散的空間地質采樣樣本點數據轉變為連續、可視的三維地質模型。國內外在該領域的研究重點、研究方法及應用領域等方面存在一定的不同。
(1)西方發達國家越來越重視能源與環保在國家戰略中的重要地位,研究重點集中在石油、天然氣的開采,地熱、水資源保護與利用等方面;而國內處於經濟快速發展階段,對基礎設施,尤其是城市地下空間開發、高速公路隧道等方面,有巨大的需求,從而推動地質建模方法的研究開發與利用。實質上,這里存在一個地質建模尺度問題,地質建模分為區域尺度、工程尺度、統計尺度、標本尺度(張發明,2007),國外地質建模重點在於表現區域尺度特徵(如波蘭已建立的國家級地質模型),就可以忽略地質中的一些細節,比如地層以系為單位,則做出來的模型大氣而又漂亮。而國內現在的重點在工程尺度上,需要對影響工程建設的褶皺、斷層等構造進行精確描述,對建模技術有相對較高的要求。國外以其雄厚的技術實力,在礦山開采地質建模方面處於技術領先地位,但礦山行業的重點在於對礦石品位及儲量的評價和預測方面。
(2)從對地質體內部屬性的處理分析方面,可將地質建模分為結構建模和屬性建模(潘懋等,2007)。結構建模側重於對地質體空間位置、幾何形態和空間關系的表達,認為地質體內部屬性是均一的;屬性建模則通過地質統計學等方法實現地質體內部屬性的非均一性表達。結合地質勘探的數據成果,地質建模可從結構建模開始,由結構建模來展現地層和構造的宏觀分布,然後經過屬性插值來反映其內部差異。
(3)目前,還沒有一種地質建模方法能適合所有的應用領域。試圖以一種方法來建立研究區域的三維地質模型,缺少對不同場地特徵的層次性考慮。實際應用中,應根據具體的三維建模目的、地質構造特徵及現有地質資料來選擇合適的建模方法。根據建模所使用的數據源不同,如野外實測數據(地質測繪、鑽井數據)、人工繪制數據(如地質剖面)及多源數據等,並結合場地特徵,選擇適合的地質建模方法。可以對地質建模從技術上進行總體分類:數據驅動型和技術驅動型。在當前工程實踐中,地質信息的獲取以地表的地形地質測繪、地下的地質勘探為主,以衛星遙感、物探等技術為輔,以現有工程地質數據建立研究區域三維地質模型構成數據驅動型建模方法。隨著建模技術的發展和三維地質信息獲取手段的豐富,以已有建模技術和應用目標為導向,進行相應的地質信息獲取,然後建立三維地質模型,這種方法稱為技術驅動型建模方法。
(4)將三維地質模型應用於實際工程中才是地質建模的本質目標,通過工程應用發現問題,反過來可以推動地質建模方法的發展。對比國內外在三維地質建模研究方面的差距,可以發現國外集中在三維地質體的可視化表達、建模技術及應用技術三個領域,而國內則集中在系統架構、外在表現形式方面研究較多,對於其中可能涉及的關鍵技術研究的相對較少。
Ⅹ 地質三維建模一般用什麼軟體
我們單位用的是理正勘察三維地質軟體,您可以了解,我們用鑽孔、縱斷面圖、剖面圖來做三維工程地質模型。而且可以從工程地質勘察軟體直接導入地質數據。