为什么要进行地质建模
Ⅰ 无缝地质建模的基本原理
应用于数值模拟的地质模型应符合以下要求:①不仅能够刻画复杂地质特征、地质现象等自然对象，还能够刻画工程建筑、人工开挖面等非自然对象;②可以被剖分成连续的、拓扑相容且具有较高质量的计算网格;③能够根据岩体质量评价以及岩体力学试验的成果，方便地进行岩体力学参数的设置与调整。
本书第2章介绍的三维无缝地质模型满足几何连续、拓扑与地质相容条件，是适合于数值模拟的地质模型表达方式。无缝地质模型由若干简单块体组成，每个简单块体由若干简单曲面围成。在保持所有简单块体边界不变的条件下，如果将每个简单块体剖分成四面体网格，无缝地质模型将成为一个三维简单复形。
无缝地质建模是用来创建三维无缝地质模型的方法。该方法的核心思想是:先利用曲面求交与曲线求交方法构建模型的统一线框架，以保证不同界面之间的无缝连接，即实现不同界面在相交处几何连续、拓扑相容;然后以统一线框架为约束，进行界面的编辑与重构;再利用块体搜索方法搜索简单块体并组建无缝模型;最后按照一定的规模，以简单块体的边界为约束将无缝模型剖分成四面体网格(Xu等，2009)。
该方法的具体步骤如下:
(1)多源数据分析与地质模型的概化。地质建模的原始数据是由钻探、物探、坑探、地面勘探与测量等手段所获取的地质特征的空间分布信息与物理属性，数据的来源众多、分布不均匀、可靠程度不一。建模时需要根据这些数据进行地质分析，进行地质概化，建立概念地质模型。
(2)模拟模型中的各类界面形成原始界面集。根据所确定的建模范围与坐标系，选择合适的参考面模拟地层界面与断层界面。对地层界面进行叠合处理，消除地层交叉现象。
(3)创建模型统一线框架。进行原始界面的求交运算，并将交线与所有界面上的界线组成原始线框架;通过界线求交、简单弧划分等运算构建模型的线框架，并形成所有原始界面的界线轮廓。
(4)编辑与重构地质界面。根据界面的交切状况，利用界面编辑规则或人机交互方法，编辑所有原始界面的界线轮廓，删除多余部分;以编辑后的界线轮廓为约束，重新剖分与插值所有界面。
(5)搜索简单块体。利用块体搜索技术搜索简单块体，并根据属性将块体进行归类，形成三维无缝地质模型。
(6)将无缝地质模型剖分成四面体网格。根据需要，以简单块体的边界为约束，将所有简单块体剖分成四面体网格。
Ⅱ 为什么要进行建模仿真
比较形象
Ⅲ 地质体建模
（一）一般地质体构建算法
通过表面表示法表示地质体具有存储量小，建模速度快的优点，本文的地质体采用面表面表示法。一个地质体由多个地层组成，一个地层可以由以下的表面组成，如图4-68所示。
图4-68 地质体的几何构成
①两个相邻的地层顶面组成一个地层的上表面和下表面。
②地层与每个断面相交而成的曲面称为内围边。
③地层与每个工区表面相交而成的曲面称为外围边。
在一般情况下，在已知地层面和断层面的情况，都采用地层面和断层面求交的方法来计算地质体。具体算法如下：
（1）将地层面排序。
根据地层顶面的海拔排序，按从海拔低到海拔高的地层顶面的顺序下，前一地层面是随后的地层面地层底面，n个地层顶面可以构造n-1个地层体。如图4-69所示：三个地层顶面表示两个地层体，最下面的地层顶面不需要计算实际的地层体。
断面与地层面求交，每两个相邻的地层与断层求到一组交线，将交线整理连称多边形环（可能多个），将每个环细分为三角形网格，根据断面的采样点插值求得的每个环的表示的曲面，得到内围边。
图4-69 地层排序
（2）用工区表面与地层面及断面求交，得到多组环。
如图4-70所示：得到地层与工区表面的围边。围边和地层表面共同组成了地层体——外围边。
图4-70 外围边连环示意图
在这个算法求交的过程中，断面与地层面求交存在需要严格控制几何一致性的问题，否则可能造成在连环的过程中因几何位置不统一，连环失败的情况，对建模的精度要求很高。如图4-71所示，地层顶面之间有互相相交的情况，在连环时难以处理：
图4-71 地层面互相侵入图
综上所述，直接通过曲面求交的方式来构建地质体数值稳定性很难得到保证，本文在建立地层面模型时采用的是基于变形场的地层面模型构建算法，根据该算法思想可知，变形场可以作用于整个建模空间，对整个地层体同样有效，所以可以通过已建立好的变形场来解决地质体建模的问题。
（二）地层体构建算法
本算法是在已知地层面和断层面的情况下，采取变形场的方法来构造地质体。根据变形场建模的思想，所有的地质元素都是在逐步断裂的情况下，形变达到当前的形态的，所以地质体的围边也是由初始的形态变形而成的。初始状态的地层与断层面相交形成的围边具有形状简单的特点，一般情况只有四个拐点，初始地层面的围边易于求解，所以可以采用通常的方法求得初始地层的围边，然后将变形场逐级作用于初始围边，就可以得到当前状态下地层体的围边了。生成地层的具体算法如下：
（1）首先构建地层初始网格，及地层的初始外围边网格；
（2）按断裂顺序找到当前断裂的断面，直至地层没有新裂口为止；
（3）复制一份断层网格记为A，用地层裁剪断层网格A分为若干地层围边，分层后的断层网格被复制两份，一份是断层左侧地层裂口的内围边，一份是断层右侧地层裂口的内围边；
（4）将该断层的变形场作用到地层上及其围边上，地层的表面网格发生形变，围边网格发生变形；
（5）按上述步骤（2），（3），（4）作用于地层面即可得到地层的体网格。
虽然在这个过程中地层和断层有求交的操作，但这种操作可以保证是在连续地层面和断面之间的求交，所以稳定性高，初始地层面的易于求交简单。变形后的地层体如图4-72所示：
图4-72 不连续的地层体
（三）小结
本小节介绍了在基于变形场的地质元素的生成方法，充分证明了变形场和断面树机制不仅能应用于地层构建，也在地质体构建中起到框架的作用，变形场和断面树作为整个地质体模型建模框架有效地完成构造信息自动建模工作。
Ⅳ 对地理数据进行建模分析之前,为什么要进行数据标准化处理
因为数据的格式有许多种，有的数据还是一些提供方的加密数据，格式比较特殊，不能被常用回建模软件识别，造成建答模分析无法进行或发生错误，所以在建模分析前要进行数据标准化的操作。
形象的来说，开一场国际学术大会，大家来自不同的国家，有的语言大家能听懂，有的语言很生僻，大部分人都听不懂，这时候，就会普遍采用英语，来方便沟通。把各自的语言翻译为英语就类似数据标准化的过程。
进行地理数据标准化，要从这几个方面考虑：1）统一的名词术语内涵；2）统一的数据采集原则；3）统一的空间定位框架；4）统一的数据分类标准；5）统一的数据编码系统；6）统一的数据组织结构；7）统一的数据记录格式；8）统一的数据质量含义
如有疑问，欢迎追问，希望可以帮到你=^_^=
Ⅳ 为什么要建模什么时候应该建模
UML建模分为需求建模和设计建模，需求建模的目的是确定系统边界并明确系统需要实现的功内能。而设计建模主要目容的是用于开发团队中的设计思想交流；以及后续程序设计的依据；后续测试和验收程序的依据。
UML的特点是可视化的图形建模，表达能力强；支持面向对象开发；对各个开发阶段统一设计规范和标准；易学易用。
Ⅵ 地质建模
国内常用的地质建模软件是Petrel,RMS,Gocad, Gocad国内用的不多，Petrel用的最多
确定性建模利用插值算版法得到一个储层的权地质模型，不确定建模考虑参数的概率分布得到多个储层的地质模型实现，具体算法差别可以参考相关书籍或者看看下面的连接
Ⅶ 地质建模时为什么要数据离散
地质建模不是有网格么 离散也可以认为是为网格赋值的过程
Ⅷ 三维地质建模的实际意义
要对地下水进行管理、规划，就必须查明水文地质条件，也就是要对地下水及其赋存的地质结构有清晰的认识。在水文地质领域中，研究对象都具有空间特征，地下水及其赋存介质埋藏于地面以下，对地下水运动规律只能依靠水文地质勘察资料和水位动态资料来揭示。而这些资料一般都是以平面图、剖面图及表格形式提供的，它们所反映的数据是离散的，有局限性的，在三维空间中研究这些数据时，其拓扑关系还难以考虑清楚；同时，由于地质空间分布的复杂性、模糊性与不确定性，在仅仅具有钻孔或少量的地质离散点信息的地区上，技术人员则很难得到直观有效的地质信息。也就是说，水文地质工作者必须对这些纷杂的数据信息进行仔细的分析理解，才能洞察研究对象的本质，获得对研究对象的认识和理解，但这是一个十分费时而繁琐的过程，对他们来说是一种沉重的负担。
如果能将地下水及其赋存介质进行三维可视化表达，构建出其实体模型，则将有力地支持水文地质工作者对地下水运动规律的认识，同时，也为地下水的合理开采及其开采过程中的地质环境保护提供决策支持。
基于以上认识，需要我们建立一种权威的、不断更新的、区域性的、具有传承性的地下水地质结构三维可视化模型，这个模型建立的初期可能是粗糙甚至是有错误的。但随着专业人员对地质结构认识的不断深化和勘探精度的提高，这个模型会逐渐准确直至完全正确。计算机技术发展到今天，已经为我们提供了建立这样真三维地质模型的技术条件。
利用计算机图形学及可视化技术，可将二维抽象的地质信息以三维可视化的图形效果直观形象地表达出来，建立逼真的空间立体地质模型，并任意剖切地质体、对地质体进行三维交互信息查询等。这样可更高效地描述各种地质信息，如特定区域岩性，某一区域地层的厚度等；直观有效地表达各种地质现象间的拓扑关系，如地层的接触方式等，从而迅速提高专业技术人员对地质现象的认识，提高工作效率，发挥地质资料的最大价值。同时，在三维地质模型的建立中，还会生成一系列的三角网格数据，这为后续的地下水数值模拟奠定了基础。也就是说，三维地质建模还能将水文地质工作者从繁琐的网格剖分中解放出来。
建立地下水三维地质可视化模型，不但减轻了水文地质工作者的任务，方便他们进行专业领域知识的讨论、传播和发展，而且，这样的模型还能将专业领域复杂的、抽象的或专业性过强的成果及结论用简洁的、直观的、易于被广泛接受的方法和形式表现出来，它还将有助于不同领域间方便、正确地进行知识交流，有助于决策者做出正确判断。
Ⅸ 对三维地质建模的一些新认识
三维地质模拟的目标是将离散的空间地质采样样本点数据转变为连续、可视的三维地质模型。国内外在该领域的研究重点、研究方法及应用领域等方面存在一定的不同。
(1)西方发达国家越来越重视能源与环保在国家战略中的重要地位，研究重点集中在石油、天然气的开采，地热、水资源保护与利用等方面；而国内处于经济快速发展阶段，对基础设施，尤其是城市地下空间开发、高速公路隧道等方面，有巨大的需求，从而推动地质建模方法的研究开发与利用。实质上，这里存在一个地质建模尺度问题，地质建模分为区域尺度、工程尺度、统计尺度、标本尺度(张发明，2007)，国外地质建模重点在于表现区域尺度特征(如波兰已建立的国家级地质模型)，就可以忽略地质中的一些细节，比如地层以系为单位，则做出来的模型大气而又漂亮。而国内现在的重点在工程尺度上，需要对影响工程建设的褶皱、断层等构造进行精确描述，对建模技术有相对较高的要求。国外以其雄厚的技术实力，在矿山开采地质建模方面处于技术领先地位，但矿山行业的重点在于对矿石品位及储量的评价和预测方面。
(2)从对地质体内部属性的处理分析方面，可将地质建模分为结构建模和属性建模(潘懋等，2007)。结构建模侧重于对地质体空间位置、几何形态和空间关系的表达，认为地质体内部属性是均一的；属性建模则通过地质统计学等方法实现地质体内部属性的非均一性表达。结合地质勘探的数据成果，地质建模可从结构建模开始，由结构建模来展现地层和构造的宏观分布，然后经过属性插值来反映其内部差异。
(3)目前，还没有一种地质建模方法能适合所有的应用领域。试图以一种方法来建立研究区域的三维地质模型，缺少对不同场地特征的层次性考虑。实际应用中，应根据具体的三维建模目的、地质构造特征及现有地质资料来选择合适的建模方法。根据建模所使用的数据源不同，如野外实测数据(地质测绘、钻井数据)、人工绘制数据(如地质剖面)及多源数据等，并结合场地特征，选择适合的地质建模方法。可以对地质建模从技术上进行总体分类：数据驱动型和技术驱动型。在当前工程实践中，地质信息的获取以地表的地形地质测绘、地下的地质勘探为主，以卫星遥感、物探等技术为辅，以现有工程地质数据建立研究区域三维地质模型构成数据驱动型建模方法。随着建模技术的发展和三维地质信息获取手段的丰富，以已有建模技术和应用目标为导向，进行相应的地质信息获取，然后建立三维地质模型，这种方法称为技术驱动型建模方法。
(4)将三维地质模型应用于实际工程中才是地质建模的本质目标，通过工程应用发现问题，反过来可以推动地质建模方法的发展。对比国内外在三维地质建模研究方面的差距，可以发现国外集中在三维地质体的可视化表达、建模技术及应用技术三个领域，而国内则集中在系统架构、外在表现形式方面研究较多，对于其中可能涉及的关键技术研究的相对较少。
Ⅹ 三维地质建模的发展
三维地质建模的概念最早是由加拿大SimonWHoulding 于1993年提出的。所谓三维地质建模, 就是运用计算机技术, 在三维环境下, 将空间信息管理、地质解译、空间分析和预测、地学统计、实体内容分析以及图形可视化等工具结合起来，用于地质研究的一门新技术。严格的讲，三维地质建模已经不能算是很新的技术，在国外，地质建模已经发展了几十年，中国自上世纪80年代末开始引入EarthVision以来，也已经发展了快二十年。但回顾一下地质建模在油田开发中的作用，我们不难发现，目前的三维地质建模主要有两个作用：一个是为数值模拟提供基础模型，第二是用于油藏的整体评价，例如油藏勘探开发的风险评价。但三维地质建模一直没能深入到油田的生产中。就像许多搞生产的人评价的：好看，但不中用。
在另一方面，油田开发地质研究工作中，目前还没有十分有效、先进的技术。油藏地质研究还主要依靠手工编制的厚度图、油藏剖面图、连通图等。十分需要新的技术的补充与提高。在整个开发阶段地质研究工作中，唯一可以称为新技术的就是三维地质建模。因此三维地质建模完全可以在开发阶段地质研究中起到更为突出的作用。实际上，三维地质建模应该，也完全可以成为油藏开发阶段油藏精细描述和生产措施部署的核心技术。
自上世纪五十年代马特龙把地质统计学引用地质研究以来，地质统计学就成了地质建模的核心。但是几十年的实际应用也表明，单纯依靠地质统计学是不能把三维地质建模更深入的引入到油田的开发生产中的。
如何更多的发挥三维地质建模技术的作用，真正使其成为油藏开发阶段油藏精细描述和生产措施部署的核心技术是每一个从事三维地质建模工作的人必须经常琢磨的问题。
