地质体三维建模方法与技术指南
(可直接使用)三维地质建模技术方法及实现步骤.ppt
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3.3 地质建模的兴盛时期：随机建模
(地质统计学在石油工业中广泛应用)
由于克里金估计方法是一种数据内插方法，把它用于储层评 价常常会平滑掉储层特征在空间展布的变异性，从而对研究储层 的非均质性和不确定性是不适合的。
所谓随机建模，是指以已知的信息为基础，应用随机函数理 论、随机模拟方法，产生可选的、等概率的储层模型的方法。
合在一起，则构成混合模型，亦称为二步模型，即第一步建立离散模型，
描述储层大范围的非均质特征（储层结构）特征，第二步是在离散模型
的基础上建立表征岩石参数空间变化和分布的模型，由此便获得了混合
模型。这种建模方法成为“二步建最模新课”件 方法。
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随机建模与确定性建模的差异
确定性建模
确定性建模是对井间未知区给出确定性的预测结果， 即试图从具有确定性资料的控制点出发，推测出点间（如 井间）确定的、唯一的储层参数。
沉积学：在野外露头精细解剖各类沉积体的建筑 结构要素，识别界面特征；
计算机自动对比:有模拟手工对比，有地质统计对 比（见一些报导）。
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（二） 、建立层模型技术
目前的实际应用：
在建立本区“岩—电”关系的基础上，用测 井
曲线，地质家手工对比到可能的最小单元（一 般为砂组，或三级旋回），计算机建模时按一 定的地质规律进一步机械劈分。
渗透层（储层） 有效层
含油层
含气层
孔隙度
渗透率
隔夹层 含水层 饱和度
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（一）、建立井模型技术
比较成熟的现有技术
方法手段：以岩心及各种测试资料为基础，以 测井为主要手段；
Geostation-三维地质建模指南(水利项目)
Geostation在水利项目中的应用指南一前言地质勘察工作主要分为外业和内业两大块。
其中，地质工程这一行业发展至今，外业勘察技术手段不外乎地质野外测绘、钻探、物探几种常用手段，而这几种常用手段除钻探及物探设备可以不断更新外，其他方面几十年来并无颠覆性的革新技术出现。
因此，地质工程行业的发展主要突破口在于地质数据的内业整理。
虽然内业整理，从老一辈的手绘地质图到现在二维CAD绘地质图，已经是一巨大飞跃。
但今天，为了更有效率更节约成本，显然扁平化的勘察设计已经不能满足要求。
这时，BIM概念应运而生。
为了实现地质模块的三维化，适于地质建模的专业软件逐渐被开发，其中主要一款软件为Geostation。
GeoStation软件是华东院重点研发的计算机辅助软件，按照工程地质勘察和土木工程设计业务需求，集数据管理、地质建模、分析计算、二维出图、土木设计等模块于一体。
GeoStation主要基于Bentley MicroStation V8i CAD平台开发，通过Microsoft SQL Server和Project Wise两个数据服务平台，实现用户及客户端对工程地质数据库和Documents的异地远程访问、存储。
系统具有数据管理、地质建模（三维设计）、二维出图、计算分析、WEB浏览等模块，各模块之间通过网络和数据库实现无缝集成。
GeoStation已经应用于中国10多项大型、巨型水电水利工程项目，建立了数十个工程地质数据库和三维地质模型。
二模型意义GeoStation主要服务于水电、水利工程，通过执行其他行业标准对系统做定制开发，能广泛地应用于工民建、地铁、公路、桥梁、城市、海洋、石油、矿山等地质工程领域。
由于Geostation涉及地质领域众多，但在各个领域所执行的准则又不尽相同，因此，需要建立各个地质领域的三维建模标准。
在水利领域，地质三维模型的主要作用有以下：①能将地质钻孔立体反映在图件中，利于纠错；②能更直观有效的反映地面以下的地层情况，包括透镜体、暗浜的范围；③能方便地质解译分析与评价；④能更方便的指导施工开挖，沉桩等。
三维地质建模技术方法及实现步骤ppt课件
（二） 、建立层模型技术
正在攻关的方向及内容
地震、测井结合高分辨率层序地层学 测井约束下的地震反演；
沉积学：在野外露头精细解剖各类沉积体的建筑 结构要素，识别界面特征；
计算机自动对比:有模拟手工对比，有地质统计对 比（见一些报导）。
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（二） 、建立层模型技术
目前的实际应用：
在建立本区“岩—电”关系的基础上，用测 井
三维地质建模技术方法及实现步骤
阴国锋
2007.10.22
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目录
一、三维地质建模的意义 二、三维地质建模技术发展的现状 三、三维地质建模的发展动向 四、三维地质建模技术方法及实现
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一、建模意义 建模的意义：
最大程度地集成多种资料信息， 最大程度地减少储层预测的不确定性。
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二、地质建模技术发展的现状
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（二） 、建立层模型技术
现有成熟和流行技术：
河流砂体小层对比，应用“等高程”，“切片” 等方法：现已比较广泛应用，但仍为有待深化的技术；
地震横向追踪技术：有待提高分辨率； 高分辨率层序地层学：露头—岩心—测井—地 震综合，力争把准层序缩小到“十米级”。
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（二） 、建立层模型技术
正在攻关的方向及内容：
最重要的是新测井技术的发展和完善：
成像测井； 过套管测井； 随钻测井。
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（二） 、建立层模型技术
目的：
建立储集体格架：把每口井中的每个地质单 元通过井间等时对比联接起来——把多个一维柱 状剖面构筑成三维地质体，建成储集体的空间格 架。
关键点：
正确地进行小单元的等时对比，即要实现单 个砂层的正确对比。可对比单元愈小，建立的储 集体格架愈细。对于陆相沉积难度更大。
隧道工程中的三维地质建模与分析
隧道工程中的三维地质建模与分析在现代隧道工程中，三维地质建模与分析是不可或缺的一环。
通过对隧道区域的地质进行三维建模和分析，可以为隧道施工提供重要的支持和保障。
下面将从三维地质建模方法、应用及优势等方面来探讨隧道工程中的三维地质建模与分析。
一、三维地质建模方法在隧道工程中，三维地质建模主要通过地质调查、地质勘探、地质资料分析及地质模型构建等方式实现。
首先进行的是地质调查和地质勘探，该过程主要是为了了解地下环境的物理和化学属性，包括地质构造、岩性、褶皱、断层、水文地质条件等。
其次是地质资料分析，该过程主要是将地质资料转化为数字格式以进行简化和分析，包括地质剖面、地质图、地图时序影像和地层描述等信息。
最后是地质模型构建，该过程主要是将地质信息进行数值化计算，以构建三维地质模型。
三维地质模型基于地质资料的分析和建模，提供了高精度和可视化的地下信息，以供隧道施工各阶段的工程设计和施工过程中的风险评估。
二、三维地质建模的应用目前，三维地质建模主要应用于隧道工程的各个方面，包括土层和岩石的勘探和评价、隧道掘进设计、地面和地下水流动模拟、爆破振动分析等。
在隧道设计阶段，三维地质模型可以提供有关地下物理和化学属性的大量详细信息，以协助工程师进行隧道设计。
隧道施工期，三维地质模型将面临大量的爆破振动、地面和地下水流入及坍塌等难题，该模型可以帮助隧道技术人员进行风险评估，优化隧道设计，提高隧道施工的效率和安全性。
三、三维地质建模的优势相对于二维和传统的三维地质建模，三维地质建模具有以下明显优势：（1）高精度性：三维地质模型提供了高精度和可视化的地下信息，为工程师和隧道技术人员提供更准确的数据来源。
（2）更自然地模拟地下环境：三维地质模型可以更好地模拟复杂的地下物理和化学环境，如褶皱、断层、岩性和土层结构等，更好地反映了地下的真实环境。
（3）强大的综合应用能力：三维地质模型可以支持多种应用精度，例如大规模的施工模拟，地下水流动模拟以及岩石或土层稳定性评估等。
GOCAD 软件三维地质建模方法
GOCAD 软件三维地质建模方法1建模方法GOCAD 三维地质建模主要包括两类：一类是构造模型（structural modeling）建模，一类是三维储层栅格结构（3D Reservoir Grid Construction）建模。
（1）构造模型（structural modeling）建模建立地质体构造模型具有非常重要的意义。
通过建立构造模型能够模拟地层面、断层面的形态、位置和相互关系；结合反映地质体的各种属性模型的可视化图形，还能够用于辅助设计钻井轨迹。
此外，构造模型还是地震勘探过程中地震反演的重要手段。
（2）三维储层栅格结构（3D Reservoir Grid Construction）建模根据建立的构造模型，在3D Reservoir Grid Construction 中可以建立其体模型；同时地质体含有多种反映岩层岩性、资源分布等特性的参数，如岩层的孔隙度、渗透率等，可对这些物性参数进行计算和综合分析，得到地质体的物性参数模型。
当采样值在地质体内密集、规则分布时，可以直接建立采样值到应用模型的映射关系，把对采样值的处理转化为对物性参数的处理，这样可以充分利用计算机的存储量大、计算速度快的特点。
当采样值呈散乱分布，并且数据量有限时，需要采用数学插值方法，拟合出连续的数据分布，充分利用由采样值所隐含的数据场的内部联系，精确的模拟模型中属性场的分布。
图1-1孔隙度参数模型分布图2 建模流程2.1数据分析（1）钻孔、测井分布及数据分析支持三维建模的数据主要为钻孔和测井。
由于对区域范围和建立三维地质建模的精度要求不同，得对所得到的钻孔、测井的分布和根据其取得的数据进行分析和处理是的必要。
根据钻孔、测井的分布范围和稠密程度可以大致确定地层的分布界限，对钻孔较少区域采取补充钻探或者采用其它方法进行处理。
图2-1由二维地质剖面图形成的三维连井剖面图（2）地质剖面对于建立三维地质模型，只根据钻孔和测井是不够的，在长期的地质勘探中形成的地质剖面图，对建立三维地质模型具有重要的作用。
地质体三维建模方法与技术指南
地质体三维建模方法与技术指南本页仅作为文档封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March内容简介本书系统分析了目前国内外地质体三维模拟技术和应用软件开发的现状，由此提出了不同领域地质体三维建模的数据需求、技术流程和主要建模软件的数据接口；详细阐述了Micmmine、surpac、Mapgis、3D-Grid等三维地质体模拟软件在矿山、地下水、城市地质等领域的应用实践和示范工作，以及提交的相应三维模型成果；并对今后如何展开相关工作提出了建议。
本书可作为开展三维地质建模工作的指导用书，同时亦可作为地质及相关专业学生的专业参考书。
【节选】(一)地下水三维地质建模所需数据类型在地下水三维地质建模中，会涉及的地质现象主要有：地貌(或地形)、地层、褶皱、断裂、透镜体及侵人体等，为刻画这些地质现象，就需要用到地表数字高程模型数据(DEM)、遥感影像数据、地理信息数据、钻孔数据及剖面数据等。
具体来说，为刻画三维模型中的各种地质现象，需要的相关数据包括以下几种：1．地表数字高程模型(DEM)数据地表数学高程模型数据用于生成三维地质结构模型顶面(地表面)，此部分数据可以从测绘主管部门获取或向国家测绘局基础地理信息中心购买，从基础地理信息中心购买的数据属于标准数据，数据以ARCINFO数据格式存放。
DEM数据比例尺有多种，其中，全国的1：25万数据库在空间上包含816幅地形图数据，覆盖整个国土范围，国外部分沿国界外延25公里采集数据。
地貌统一在TERLK层中存放，包括等高线、等深线、冲沟等，DEM等高线的等高距，在全国范围内共分40 m、50 m、100 m三种，使用时可参照等分布图确定。
对于标准数据，可以根据需要进行数据格式转换、比例变换、投影变换等多种处理。
另外，如果不能获取现成的DEM数据，也可以自己使用专门的地理信息系统软件用地形图生产。
地质体三维建模及滑坡分析
地质体三维建模及滑坡分析N图1 地形面平面显示（等高线为10m间距）N图2 地形面平面显示（根据高程赋予不同颜色）图3 地形面立体显示（等高线为10m 间距）图4 地形面和基岩顶面平面显示图中地形面用浅黄色显示，地形面的2m 等高线用黄色显示，10m 等高线用绿色显示。
基岩顶面用紫色显示，基岩顶面的等高线为2m 间距，用红色显示。
从图4可以看出钻孔范围内的地形面与基岩顶面的关系。
N图5 基岩顶面的平面显示（根据高程赋予不同的颜色）1层，坡洪积土，亚粘土含碎石2层，洪坡积土，碎石土3层，岩堆，块石土5层，基岩，为泥岩shui1，覆盖层水shui2，基岩顶面水图6 钻孔资料显示从图6可以看到每个钻孔揭露的地层岩性，以及覆盖层水和基岩顶面水在钻孔处的出水位置、水的厚度、含水层的岩性。
fugaiceng, 覆盖层jiyan, 基岩图7 覆盖层和基岩的立体显示图8 覆盖层和基岩的剖面显示图6是well，然后做了region和marker，用不同颜色表示了。
图7是做了一个SGrid，然后用一个面将它分为两个region了，图8是sgrid的剖面显示。
讨论区：有几个问题请教大家，帮帮忙啊！谢谢！1、我感觉well的marker的颜色是自动设置的，而且不能改，只能通过修改名字系统配给另一种颜色。
而且保存后重新打开，它的颜色又变了。
我是好不容易才把水的颜色变为绿色和蓝色的。
2、SGrid生成region的时候，所用的surface必须能完全切开SGrid。
而我希望是中间有两个面围成一个封闭的部分（范围比较小）也能生成一个region。
就像面包中有一个杏仁的东西。
3、生成的面按属性（比方是高程）动态出现。
如模拟水从较高的一个地方流向较低的地方，就是一个面按高程逐渐出现。
SGrid生成region的时候，可以用中间两个面围成一个封闭的部分（范围比较小）也能生成一个region。
三维地质建模1
地震信息的确定性转换
储层地震学方法
应用地震资料研究储层的几何形态、 ★ 应用地震资料研究储层的几何形态、岩性及储层 参数的分布。 参数的分布。
确定性转换
地震属性
地质参数
注意：
地震资料不仅用于确定性建模， 也可以随机建模
步骤： 步骤：
提取地震属性 优选地震属性 建立地震属性与地质参数的关系 地震属性的确定性转换
相控插值
2. 自动插值（数学插值） 自动插值（数学插值）
（1）传统数学插值 ）
如：三角剖分法（三角网方法）、 三角剖分法（三角网方法）、 距离反比加权法等
将变量视为纯随机变量， 将变量视为纯随机变量， 未考虑变量的空间结构性 仅考虑待估点位置与已知数 考虑待估点位置与 待估点位置 据位置的相互关系 的相互关系。 据位置的相互关系。
概率分布模型（100%概率）
应用随机模拟方法， 应用随机模拟方法， 对井间未知区给出 多种可能的预Байду номын сангаас结果。 多种可能的预测结果。
确定性建模
对井间未知区给出确定性的预测结果。 对井间未知区给出确定性的预测结果。
地震资料的确定性转换
（储层地震学方法） 储层地震学方法）
插值方法
手工插值（储层沉积学方法） 手工插值（储层沉积学方法） 自动插值（数学插值） 自动插值（数学插值）
•不仅考虑待估点位置与
z * (x 0 ) =
∑ λ z (x )
i =1 i i
n
已知数据位置的相互关 系，而且还考虑变量的 空间相关性。 空间相关性。 因此， 因此，更能反映客观地 质规律，估值精度较高。 质规律，估值精度较高。
井眼
局限性
储层本身是确定的，但是， 储层本身是确定的，但是，在 资料不完备以及储层结构空间配置 资料不完备以及储层结构空间配置 和储层参数空间变化复杂的情况下， 空间变化复杂的情况下 和储层参数空间变化复杂的情况下， 人们难于掌握任一尺度下储层的确定的且真实的 特征或性质，也就是说， 特征或性质，也就是说，在确定性模型中存在着 不确定性，亦即随机性。 不确定性，亦即随机性。
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地质体三维建模方法与技术指南-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII内容简介本书系统分析了目前国内外地质体三维模拟技术和应用软件开发的现状，由此提出了不同领域地质体三维建模的数据需求、技术流程和主要建模软件的数据接口；详细阐述了Micmmine、surpac、Mapgis、3D-Grid等三维地质体模拟软件在矿山、地下水、城市地质等领域的应用实践和示范工作，以及提交的相应三维模型成果；并对今后如何展开相关工作提出了建议。
本书可作为开展三维地质建模工作的指导用书，同时亦可作为地质及相关专业学生的专业参考书。
【节选】(一)地下水三维地质建模所需数据类型在地下水三维地质建模中，会涉及的地质现象主要有：地貌(或地形)、地层、褶皱、断裂、透镜体及侵人体等，为刻画这些地质现象，就需要用到地表数字高程模型数据(DEM)、遥感影像数据、地理信息数据、钻孔数据及剖面数据等。
具体来说，为刻画三维模型中的各种地质现象，需要的相关数据包括以下几种：1．地表数字高程模型(DEM)数据地表数学高程模型数据用于生成三维地质结构模型顶面(地表面)，此部分数据可以从测绘主管部门获取或向国家测绘局基础地理信息中心购买，从基础地理信息中心购买的数据属于标准数据，数据以ARCINFO数据格式存放。
DEM数据比例尺有多种，其中，全国的1：25万数据库在空间上包含816幅地形图数据，覆盖整个国土范围，国外部分沿国界外延25公里采集数据。
地貌统一在TERLK层中存放，包括等高线、等深线、冲沟等，DEM等高线的等高距，在全国范围内共分40 m、50 m、100 m三种，使用时可参照等分布图确定。
对于标准数据，可以根据需要进行数据格式转换、比例变换、投影变换等多种处理。
另外，如果不能获取现成的DEM数据，也可以自己使用专门的地理信息系统软件用地形图生产。
即把纸质地形图数字化及几何纠正校准，然后进行高程信息的提取——对等高线进行屏幕矢量跟踪并对等高线标赋高程值，同时编辑、检查、拼接以生成各种拓扑关系，最后用软件进行内插值、裁剪生成DEM数据。
2．遥感影像数据遥感影像是地球空问数据最直接、时效性最强的数据形式，模型的表面需要用影像数据进行贴图，来表达真实的地表景观。
由于影像数据的容量大，为了能够快速、高质量地进行显示，需要根据显示的范围、显示的比例选择分辨率最合适的影像进行纹理映射。
一个模型可以有不同分辨率的多套卫星／航测影像数据，某些影像数据有可能只局限于某个局部。
因此，在显示时，所有的影像数据都需要读入内存，以实现多分辨显示。
这就需要在技术上做一些处理，比如图像格式的转换，根据显示分辨率和比例的不同，转换为不同分辨率的图像如BMP、TIFF、GIF等图像格式。
对遥感影像数据的处理主要包括对遥感影像的几何精纠正和不同分辨率影像数据的融合。
一般使用遥感处理软件ERDAS和ENVI软件进行处理。
遥感影像几何精纠正的目的是对图像地物象元进行坐标匹备，经过转换运算和重采样，使得遥感影像带上地图投影和地理坐标进行配准。
遥感影像数据融合是将多波段低分辨率影像数据的光谱信息与单波段高分辨率影像数据的分辨率信息进行融合，以获取在尽量不减少光谱信息的基础上，提高遥感影像的空间分辨率。
一个地表卫星／航测影像数据是一幅图像和一些坐标配准参数。
对于具体的影像图片，要根据高程数据和相关软件进行集成融合，精度匹配，即解决投影变换、比例缩放、范围裁减、坐标匹配等问题。
为此，在专门的数据库中应记录不同分辨率、不同区域的影像数据。
3．地表地理信息数据地表地理信息数据，可以根据专业要求在三维模型的表面进行各种图元的标注，不仅可以绘制点、线、区的图元，而且可以标注文字及图形图像，来表达与模型地表几何模型有关的属性信息，如河流、铁路、公路、湖泊、城市、政区、居民地、铁路、公路、水系、土地覆盖等信息，并且可以简单管理这些信息。
这些数据可以是野外采集而来，也可由专用GIS系统数据转换而来。
这些图元信息要在模型顶面展现。
4．钻孔数据钻孔数据是地质技术人员在野外钻探现场记录并整理的第一手技术资料，它对于模型的生成起直接或间接校正的作用，钻孔数据一般在EXCEL表或ACCESS数据库中存放。
存放于EXCEL表的钻孔数据，一般是区域数据，数据量不大，钻孔信息分存于不同的表单中；存放于ACCESSS数据库中的钻孔数据，一般数据量大，为某一区域或区块的钻探数据。
钻孔数据从ACCESS数据库中读入后，并不是直接应用，还需要进行人工或系统按照一定规则进行概化处理，才能参与建模，在进行模型编辑生成时，还可以根据这些数据将钻孔轨迹以图形方式显示在屏幕上。
不论是以EXCEL表还是ACCESS数据库存储的钻孔数据信息，它必须包含以下几种基本信息：钻孔编号、地理位置、孔口标高、终孔深度、分层信息及岩性等。
其中，钻孔编号字段类型为字符型，用于唯一标识一个钻孑L，方便钻孔对象的查找和数据的访问；地理位置信息是为了记录钻孑L所处的空间位置，它包含两个字段类型，均为浮点型数据，若为经纬度形式的，则一个字段记录经度，另一字段记录纬度，若为大地坐标形式的，则一个字段记录x坐标，另一字段记录Y坐标；孔口标高用于记录钻孔起始位置，字段类型为浮点型；终孔深度字段类型为浮点型，用于记录钻孔在垂向上的长度；分层信息字段类型为浮点型，用于记录钻孔所经过地层的分层情况(一般记录各分层的顶界面标高)；岩性字段类型为字符型，主要用于描述各个层位的岩性。
5．地质平面数据地质平面数据即地质平面图，它主要反映各地层在地表出露的情况，对于控制三维模型中地层在地表的分布状况起着至关重要的作用。
在各种GIS软件中存放的数字形式的地质平面图中，要求对于剥蚀线数据或地层出露线数据赋予高程属性，否则无法在三维空间中定位这些线信息。
6．剖面数据剖面是地质专业人员根据工作要求，依据钻孔信息绘出的地层断面图，需要说明的是，剖面图也许不是地质情况的真实反映，但它包含着技术人员的推理和经验，可以说是地层情况最接近真实的反映。
剖面图的存放格式，由于各技术队伍作图采用软件不同，图形存放的文件格式也不尽相同，主要有MAPGIS图形数据格式和AUTOCAD图形数据格式，地下水三维地质建模系统的数据输入可留出这两种图形文件数据接口。
具体地说，若是MAPGIS-图形格式，采用把图形数据转换成MAPGIS明码文件文本数据格式，再读入系统进行复原即可；若是AU— TOCAD图形数据格式，可把DWG图形文件格式转换成DXF标准图形文件格式，读人系统即可。
还可把MAPGIS和AUTOCAD两种图形文件混合输入，例如需在剖面图上添加岩性颜色，即可在MAPGIS中调用剖面，做岩性颜色区文件，再输出MAPGIS明码文件，可很好地解决剖面图剖面数据输入问题。
对于三维建模系统来说，这种方式可很好地解决地下各含水层的表达问题。
在剖面数据中必须包含横向比例尺、纵向比例尺、图例等信息，方便系统对不同来源62的剖面数据进行转换。
7．地层等值线数据地层等值线数据是根据钻孔资料、物探资料等，由专业技术人员绘制出的，反映地层界面在空间中的变化情况。
由于钻孔只能反映一个点上的信息，剖面只能反映一条线上的信息，而地层等值线数据可以表达一个面的信息，因此等值线数据对于精确建立各个地层面位置及几何形态具有很大的帮助作用。
在GIs软件存放地层等值线数据，需要在其属性中赋上每条等值线代表的高程(或厚度、埋深等）数值。
8．断层数据断层是地质构造的产物，表示地层的断裂和错动，它对于地质研究、地质资源勘探、地下水流场分布都有重要的意义，另外，断层在地质建模中对于地质体的生成、工区边界的确定起重要的作用，因此，逼真地刻画断层对于地质建模来说，是一项重要的工作。
断层作为刻画地下水系统模型空间面的一种数据类型，在建模过程中需要明确：断层面的空间展布，断层不同点的产状，断层的水理性质。
断层数据主要是以图形的方式输入，然后用来建模的。
平面上断层的表达方法有两种，一种是在平面图上绘制断层走向及标注倾角，如平面图或地质图；另一种是在剖面图上绘制断层线。
结合这两种图件，断层在空间的展布情况就会一目了然，断层产状可由系统读取数据库数据或人工给定。
断层的水理性质对于后期地下水模拟计算是必须的，可存放在数据库中或直接存放于模型断层属性中。
9．物探数据物探技术在地质勘探中具有重要作用，勘探方法主要有地震、电法、磁法、重力等，从物探数据中可得到：点位资料、层位划分及其属性。
在地下水系统建模中，物探数据和钻孔数据具有相同的作用，根据物性的差异提供含水层的划分情况，表达地层具有相同的物理力学参数或位置，如地下含水层顶板、底板、地下水位等值线信息。
使用这些等值线数据，建模系统可以插值拟和地层面或断层面。
10．动态数据动态数据是监测到的地下水位、水质、水温等波动过程的信息，这种波动不同程度地反映了河流径流在时空上分布的特征。
影响地下水变动的主要因素是河川径流、蒸发蒸腾和人类的灌溉过程。
随着大批水利工程的建设和井灌的发展，人类活动对地下水动态过程的干扰逐渐加剧。
因此，利用地下水位监测数据，或系统模拟分析某时刻的水位数据，生成指定含水层指定时刻的地下水流场图。
建立地下水水位变化模型，实现地下水移动的动态仿真。
在地下水三维地质建模过程中，需建立专门的数据库存放此类数据。
11．相关文档资料文档资料为建模区的勘探、科研报告，包括各种项目汇报书、区域水文地质普查报告、专题研究报告等。
这些资料为模型的建立具有重要的参考价值。
(二)数据概化预处理建立地下水三维可视化模型所需要的数据资料既有原始数据资料，又有模型所生成的次生数据。
原始数据可分为地表数据和地下数据。
地表数据主要为卫星影像和地表地理信息数据，地下数据有钻孔、剖面等反映地质结构的图文数据。
63【目录】目次第一章绪言……………………………………………………………………(1) 一、必要性与可行性……………………………………………………………………………………(1) 二、主要工作……………………………………………………………………………………………(1) 三、主要成果……………………………………………………………………………………………(3) 第二章地质体三维建模技术与软件的现状分析…………………………………(5) 第一节地质体三维建模技术的现状分析…………………………………………(5) 一、基于体的建模方法…………………………………………………………………………………(5) 二、基于面的建模方法…………………………………………………………………………………(9) 三、混合建模方法……………………………………………………………………………………(10) 四、泛权建模方法……………………………………………………………………………………(11) 第二节地质体三维建模软件的现状分析………………………………………(13) 一、国外主要地质体三维模拟软件…………………………………………………………………(14) 二、国内主要地质体三维模拟软件…………………………………………………………………(38) 三、国内外地质体三维模拟软件现状的探讨分析…………………………………………………(48) 第三章地质体三维建模技术的应用体系研究……………………………………(51) 第一节地质体三维建模的数据需求与数据组织…………………………………(51) 一、矿区三维地质建模的数据需求与数据组织……………………………………………………(51) 二、城市地质三维建模的数据需求与数据组织……………………………………………………(53) 三、地下水三维地质建模的数据需求与数据组织…………………………………………………(60) 第二节地质体三维建模的技术流程……………………………………………(65) 一、矿区三维地质建模的技术流程…………………………………………………………………(65) 二、城市地质三维建模的技术流程…………………………………………………………………(69) 三、地下水三维地质建模的技术流程………………………………………………………………(92) 第四章主要地质体三维建模软件的数据接口……………………………………(97) 第一节Micromine软件的数据接口……………………………………………(97) 一、地形等高线转换…………………………………………………………………………………(97) 二、剖面图转换………………………………………………………………………………………(99) 三、探矿工程数据的转换……………………………………………………………………………(109) 第二节 surpac软件的数据接口………………………………………………(113) 一、地形等高线转换…………………………………………………………………………………(113) 二、剖面图转换………………………………………………………………………………………(115) 三、探矿工程数据的转换……………………………………………………………………………(117) 第三节3D—Grid胡软件的数据库接口……………………………………………(121) 一、地形图……………………………………………………………………………………………(121) 二、地表等高线DEM数据…………………………………………………………………………(121) 三、地表卫星图片……………………………………………………………………………………(122) 四、剖面接口…………………………………………………………………………………………(122) 五、钻孔接口…………………………………………………………………………………………(124) 第四节Mapgis 三维地质软件的数据库接口……………………………………(127) 一、三维数据管理体系结构…………………………………………………………………………(127) 二、输入输出数据基本格式…………………………………………………………………………(128) 三、二维矢量数据转换接口…………………………………………………………………………(129) 四、三维空间数据转换接口…………………………………………………………………………(129) 五、基础地理数据入库接口…………………………………………………………………………(130) 六、钻孔类属性数据入库接口……………………………………………………………………(133) 第五章主要地质体三维建模软件的应用示范研究………………………………(137) 第一节鹤庆北衙金矿三维地质建模示范(Micromine) ………………………(137) 一、示范区概况………………………………………………………………………………………(137) 二、数据源与数据组织………………………………………………………………………………(140) 三、建模流程…………………………………………………………………………………………(142) 四、小结………………………………………………………………………………………………(162) 第二节迪庆普朗铜矿三维地质建模示范(Micromine) ………………………(166) 一、示范区概况………………………………………………………………………………………(166) 二、数据源与数据组织………………………………………………………………………………(168) 三、建模流程…………………………………………………………………………………………(170) 第三节迪庆普朗铜矿三维地质建模示范(Surpac) …………………………(175) 一、数据库的建立与操作……………………………………………………………………………(175) 二、创建轮廓线………………………………………………………………………………………(176) 三、创建实体模型…………………………………………………………………………(176) 四、创建块体模型……………………………………………………………………………………(176) 五、资源量估算……………………………………………………………………………………(182) 六、剖面分析…………………………………………………………………………………………(184) 第四节基于Mapgis三维地质软件的上海城市地质三维建模示范………………(184) 一、上海人民广场地区三维地质建模研究…………………………………………………………(184) 二、上海临港新城区三维地质结构建模研究………………………………………………………(193) Ⅱ第五节基于3D-Grid胡的上海城市地质三维建模示范…………………………(194) 一、结构模型…………………………………………………………………………………………(194) 二、属性模型…………………………………………………………………………………………(196) 第六节基于3D-Grid的华北地下水三维地质建模示范…………………………(197) 一、建模所需资料概况……………………………………………………………………………(197) 二、建模流程………………………………………………………………………………………(198) 三、华北平原三维地质分析…………………………………………………………………………(217) 第七节基于Mapgis 的华北地下水三维地质建模示范…………………………(218) 一、数据类型及数据量………………………………………………………………………………(219) 二、水文地质剖面数据整理…………………………………………………………………………(219) 三、等值线与高程点数据整理………………………………………………………………………(224) 四、水文地质钻孔数据整理…………………………………………………………………………(225) 五、立体剖面构建……………………………………………………………………………………(225) 六、实体模型的构建…………………………………………………………………………………(225) 七、华北平原地下水三维地质模型介绍……………………………………………………………(230) 第六章主要地质体三维建模软件的对比分析…………………………………(233) 第一节面向矿区三维地质建模的示范软件的主要特点…………………………(233) 一、Micromine的主要特点…………………………………………………………………………(233) 二、Surpac的主要特点………………………………………………………………………………(234) 第二节MAPGIS三维软件的主要特点…………………………………………(235) 一、MAPGIS三维地质建模软件组成………………………………………………………………(235) 二、MAPGIS三维地质建模软件的主要特点………………………………………………………(239) 第三节3D-Grid软件的主要特点………………………………………………(240) 一、3D-Grid的结构建模……………………………………………………………………………(240) 二、3D-Grid属性建模………………………………………………………………………………(241) 第七章地质体三维建模的主要问题与建议………………………………………(244) 第一节地质体三维建模实践的主要问题………………………………………(244) 一、矿区地质建模主要问题…………………………………………………………………………(244) 二、区域地质建模主要问题…………………………………………………………………………(244) 第二节地质体三维建模的工作建议…………………………………………(245) 一、面向应用的三维软件开发将是今后的主要方向………………………………………………(245) 二、三维地质建模应用需要确定有限的工作目标…………………………………………………(245) 参考文献…………………………………………………………………………………………………(246) 图版。