為什麼要進行地質建模

Ⅰ 無縫地質建模的基本原理

應用於數值模擬的地質模型應符合以下要求:①不僅能夠刻畫復雜地質特徵、地質現象等自然對象，還能夠刻畫工程建築、人工開挖面等非自然對象;②可以被剖分成連續的、拓撲相容且具有較高質量的計算網格;③能夠根據岩體質量評價以及岩體力學試驗的成果，方便地進行岩體力學參數的設置與調整。

本書第2章介紹的三維無縫地質模型滿足幾何連續、拓撲與地質相容條件，是適合於數值模擬的地質模型表達方式。無縫地質模型由若干簡單塊體組成，每個簡單塊體由若干簡單曲面圍成。在保持所有簡單塊體邊界不變的條件下，如果將每個簡單塊體剖分成四面體網格，無縫地質模型將成為一個三維簡單復形。

無縫地質建模是用來創建三維無縫地質模型的方法。該方法的核心思想是:先利用曲面求交與曲線求交方法構建模型的統一線框架，以保證不同界面之間的無縫連接，即實現不同界面在相交處幾何連續、拓撲相容;然後以統一線框架為約束，進行界面的編輯與重構;再利用塊體搜索方法搜索簡單塊體並組建無縫模型;最後按照一定的規模，以簡單塊體的邊界為約束將無縫模型剖分成四面體網格(Xu等，2009)。

該方法的具體步驟如下:

(1)多源數據分析與地質模型的概化。地質建模的原始數據是由鑽探、物探、坑探、地面勘探與測量等手段所獲取的地質特徵的空間分布信息與物理屬性，數據的來源眾多、分布不均勻、可靠程度不一。建模時需要根據這些數據進行地質分析，進行地質概化，建立概念地質模型。

(2)模擬模型中的各類界面形成原始界面集。根據所確定的建模範圍與坐標系，選擇合適的參考面模擬地層界面與斷層界面。對地層界面進行疊合處理，消除地層交叉現象。

(3)創建模型統一線框架。進行原始界面的求交運算，並將交線與所有界面上的界線組成原始線框架;通過界線求交、簡單弧劃分等運算構建模型的線框架，並形成所有原始界面的界線輪廓。

(4)編輯與重構地質界面。根據界面的交切狀況，利用界面編輯規則或人機交互方法，編輯所有原始界面的界線輪廓，刪除多餘部分;以編輯後的界線輪廓為約束，重新剖分與插值所有界面。

(5)搜索簡單塊體。利用塊體搜索技術搜索簡單塊體，並根據屬性將塊體進行歸類，形成三維無縫地質模型。

(6)將無縫地質模型剖分成四面體網格。根據需要，以簡單塊體的邊界為約束，將所有簡單塊體剖分成四面體網格。

Ⅱ 為什麼要進行建模模擬

比較形象

Ⅲ 地質體建模

（一）一般地質體構建演算法

通過表面表示法表示地質體具有存儲量小，建模速度快的優點，本文的地質體採用面表面表示法。一個地質體由多個地層組成，一個地層可以由以下的表面組成，如圖4-68所示。

圖4-68 地質體的幾何構成

①兩個相鄰的地層頂面組成一個地層的上表面和下表面。

②地層與每個斷面相交而成的曲面稱為內圍邊。

③地層與每個工區表面相交而成的曲面稱為外圍邊。

在一般情況下，在已知地層面和斷層面的情況，都採用地層面和斷層面求交的方法來計算地質體。具體演算法如下：

（1）將地層面排序。

根據地層頂面的海拔排序，按從海拔低到海拔高的地層頂面的順序下，前一地層面是隨後的地層面地層底面，n個地層頂面可以構造n-1個地層體。如圖4-69所示：三個地層頂面表示兩個地層體，最下面的地層頂面不需要計算實際的地層體。

斷面與地層面求交，每兩個相鄰的地層與斷層求到一組交線，將交線整理連稱多邊形環（可能多個），將每個環細分為三角形網格，根據斷面的采樣點插值求得的每個環的表示的曲面，得到內圍邊。

圖4-69 地層排序

（2）用工區表面與地層面及斷面求交，得到多組環。

如圖4-70所示：得到地層與工區表面的圍邊。圍邊和地層表面共同組成了地層體——外圍邊。

圖4-70 外圍邊連環示意圖

在這個演算法求交的過程中，斷面與地層面求交存在需要嚴格控制幾何一致性的問題，否則可能造成在連環的過程中因幾何位置不統一，連環失敗的情況，對建模的精度要求很高。如圖4-71所示，地層頂面之間有互相相交的情況，在連環時難以處理：

圖4-71 地層面互相侵入圖

綜上所述，直接通過曲面求交的方式來構建地質體數值穩定性很難得到保證，本文在建立地層面模型時採用的是基於變形場的地層面模型構建演算法，根據該演算法思想可知，變形場可以作用於整個建模空間，對整個地層體同樣有效，所以可以通過已建立好的變形場來解決地質體建模的問題。

（二）地層體構建演算法

本演算法是在已知地層面和斷層面的情況下，採取變形場的方法來構造地質體。根據變形場建模的思想，所有的地質元素都是在逐步斷裂的情況下，形變達到當前的形態的，所以地質體的圍邊也是由初始的形態變形而成的。初始狀態的地層與斷層面相交形成的圍邊具有形狀簡單的特點，一般情況只有四個拐點，初始地層面的圍邊易於求解，所以可以採用通常的方法求得初始地層的圍邊，然後將變形場逐級作用於初始圍邊，就可以得到當前狀態下地層體的圍邊了。生成地層的具體演算法如下：

（1）首先構建地層初始網格，及地層的初始外圍邊網格；

（2）按斷裂順序找到當前斷裂的斷面，直至地層沒有新裂口為止；

（3）復制一份斷層網格記為A，用地層裁剪斷層網格A分為若乾地層圍邊，分層後的斷層網格被復制兩份，一份是斷層左側地層裂口的內圍邊，一份是斷層右側地層裂口的內圍邊；

（4）將該斷層的變形場作用到地層上及其圍邊上，地層的表面網格發生形變，圍邊網格發生變形；

（5）按上述步驟（2），（3），（4）作用於地層面即可得到地層的體網格。

雖然在這個過程中地層和斷層有求交的操作，但這種操作可以保證是在連續地層面和斷面之間的求交，所以穩定性高，初始地層面的易於求交簡單。變形後的地層體如圖4-72所示：

圖4-72 不連續的地層體

（三）小結

本小節介紹了在基於變形場的地質元素的生成方法，充分證明了變形場和斷面樹機制不僅能應用於地層構建，也在地質體構建中起到框架的作用，變形場和斷面樹作為整個地質體模型建模框架有效地完成構造信息自動建模工作。

Ⅳ 對地理數據進行建模分析之前,為什麼要進行數據標准化處理

因為數據的格式有許多種，有的數據還是一些提供方的加密數據，格式比較特殊，不能被常用回建模軟體識別，造成建答模分析無法進行或發生錯誤，所以在建模分析前要進行數據標准化的操作。
形象的來說，開一場國際學術大會，大家來自不同的國家，有的語言大家能聽懂，有的語言很生僻，大部分人都聽不懂，這時候，就會普遍採用英語，來方便溝通。把各自的語言翻譯為英語就類似數據標准化的過程。
進行地理數據標准化，要從這幾個方面考慮：1）統一的名詞術語內涵；2）統一的數據採集原則；3）統一的空間定位框架；4）統一的數據分類標准；5）統一的數據編碼系統；6）統一的數據組織結構；7）統一的數據記錄格式；8）統一的數據質量含義
如有疑問，歡迎追問，希望可以幫到你=^_^=

Ⅳ 為什麼要建模什麼時候應該建模

UML建模分為需求建模和設計建模，需求建模的目的是確定系統邊界並明確系統需要實現的功內能。而設計建模主要目容的是用於開發團隊中的設計思想交流；以及後續程序設計的依據；後續測試和驗收程序的依據。

UML的特點是可視化的圖形建模，表達能力強；支持面向對象開發；對各個開發階段統一設計規范和標准；易學易用。

Ⅵ 地質建模

國內常用的地質建模軟體是Petrel,RMS,Gocad, Gocad國內用的不多，Petrel用的最多
確定性建模利用插值算版法得到一個儲層的權地質模型，不確定建模考慮參數的概率分布得到多個儲層的地質模型實現，具體演算法差別可以參考相關書籍或者看看下面的連接

Ⅶ 地質建模時為什麼要數據離散

地質建模不是有網格么 離散也可以認為是為網格賦值的過程

Ⅷ 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。

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 三維地質建模的發展

三維地質建模的概念最早是由加拿大SimonWHoulding 於1993年提出的。所謂三維地質建模, 就是運用計算機技術, 在三維環境下, 將空間信息管理、地質解譯、空間分析和預測、地學統計、實體內容分析以及圖形可視化等工具結合起來，用於地質研究的一門新技術。嚴格的講，三維地質建模已經不能算是很新的技術，在國外，地質建模已經發展了幾十年，中國自上世紀80年代末開始引入EarthVision以來，也已經發展了快二十年。但回顧一下地質建模在油田開發中的作用，我們不難發現，目前的三維地質建模主要有兩個作用：一個是為數值模擬提供基礎模型，第二是用於油藏的整體評價，例如油藏勘探開發的風險評價。但三維地質建模一直沒能深入到油田的生產中。就像許多搞生產的人評價的：好看，但不中用。
在另一方面，油田開發地質研究工作中，目前還沒有十分有效、先進的技術。油藏地質研究還主要依靠手工編制的厚度圖、油藏剖面圖、連通圖等。十分需要新的技術的補充與提高。在整個開發階段地質研究工作中，唯一可以稱為新技術的就是三維地質建模。因此三維地質建模完全可以在開發階段地質研究中起到更為突出的作用。實際上，三維地質建模應該，也完全可以成為油藏開發階段油藏精細描述和生產措施部署的核心技術。
自上世紀五十年代馬特龍把地質統計學引用地質研究以來，地質統計學就成了地質建模的核心。但是幾十年的實際應用也表明，單純依靠地質統計學是不能把三維地質建模更深入的引入到油田的開發生產中的。
如何更多的發揮三維地質建模技術的作用，真正使其成為油藏開發階段油藏精細描述和生產措施部署的核心技術是每一個從事三維地質建模工作的人必須經常琢磨的問題。