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三维地质建模方法在区域地质调查中的应用研究

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收稿日期：2019-02-14基金项目：重庆市国土资源与房屋管理局科技项目（KJ-2018014）。作者简介：易宗旺（1980—），男，高级工程师，主要从事地质建模方法研究。E-mail:360064033@qq.com*通信作者：胡力心（1995—），女，硕士研究生，主要从事地质建模方法研究。

E-mail:hulixxx2@163.com三维地质建模方法在区域地质调查中的应用研究

易宗旺1，胡力心2*，陈彬彬1，邓帆2

（1.重庆市地质矿产勘查开发局107地质队，重庆401120；2.重庆邮电大学计算机科学与技术学院，重庆400065）

摘要：随着数字化的快速发展，三维建模技术已经得到了广泛的应用。为了探索三维建模技术在区域地质调查中的应用方法，本研究阐述了面向区域地质调查的三维地质建模工作方案与方法。选择重庆市潼南区为研究区域，使用区域调查中的地形数据、遥感影像数据、钻孔数据、剖面数据等各种资料，在三维地质建模系统（GeoBIM）平台中进行三维地质建模，主要包括多源数据收集和预处理、空间数据库建库、地表三维模型的建立与地下三维模型的建立等。针对GeoBIM建模过程中出现的各基岩面拟合、围合面异常等问题，提出了相应的解决方法。建立的三维模型具有较强的可视化与分析功能，并进一步延伸地质信息服务功能。关键词：三维地质建模；重庆；GeoBIM引用格式：易宗旺，胡力心，陈彬彬，等.三维地质建模方法在区域地质调查中的应用研究[J].三峡生态环境监测，2019，4（3）：74-79.

Citationformat:YIZW,HULX,CHENBB,etal.Applicationof3Dgeologicalmodelingmethodinregionalgeologicalsurvey[J].EcologyandEnvironmentalMonitoringofThreeGorges，2019，4（3）：74-79.

中图分类号：X14；P628文献标识码：A文章编号：2096-2347（2019）03-0074-06

Applicationof3DGeologicalModelingMethodinRegional

GeologicalSurvey

YIZongwang1,HULixin2*,CHENBinbin1,DENGFan2

(1.The107GeologicalTeam,BureauofGeologyandMineralResourcesofChongqing,Chongqing401120,China;2.CollgeeofComputerScienceandTechnology,ChongqingUniversityofPostandTelecommunication,Chongqing400065,China)

Abstract:Withtherapiddevelopmentofdigitalization,3Dmodelingtechnologyhasbeenwidelyused.Inordertoexploreitsapplicationinregionalgeologicalsurvey,thispaperexpoundsitsworkprogramandmethod.The

studyareawaschosenintheTongnanDistrictofChongqing,thetopographicdata,remotesensing,imagedata,

boreholedata,geologicalprofiledataandotherauxiliarydataobtainedintheregionalsurveywereusedtocarry

out3DgeologicalmodelingonGeoBIMplatform.Theworkflowmainlyincludedsmulti-sourcedatacollection

andpreprocessing,spatialdatabaseconstruction,surfaceandunderground3Dmodeldevelopment.Especially,so⁃

lutionstofitandconstructtheenclosuresurfaceofeachbedrockinthemodelingwerestressed.Thefinallyavail⁃

ablemodelhas3Dandintuitivecharacteristics,andcanbefurtherextendedtothefunctionofgeologicalinfor⁃

mationservice.

Keywords:3Dgeologicalmodeling;Chongqing;GeoBIM三峡生态环境监测EcologyandEnvironmentalMonitoringofThreeGorges2019年9月Sep.2019第4卷第3期Vol.4No.3

□研究论文DOI：10.19478/j.cnki.2096-2347.2019.03.10第4卷第3期75

传统的地质信息是基于二维形式如地质平面

图、剖面图来表达[1]，不能直观地对地质关系进行

展示,也容易造成某些特殊地质信息的缺失。随着

地学信息化的发展，数学地质正向“数字地质”

发展[2]。人们开始关注含有丰富地质地貌等信息的

三维地质模型[3]。

目前常见的三维地质建模方法主要有地质填

图（pointroutingboundary，PRB）数据建模、钻孔

数据建模[4]、三维地震资料建模、剖面数据建模[5]

以及多源数据融合建模[6]等。前4种建模方法为单

一数据建模方法，不能够充分地显示出地质要素

之间的关系。而多源数据融合建模方法基于地质、

物探、化探、遥感等数据，所构建的模型准确性

高，是三维地质建模的主要发展趋势[7]。

伴随着三维建模技术的日益成熟，建模软件

也应运而生，并且在各个领域中取得了很大的成

果。GoCAD软件具有强大的三维建模、可视化、

地质解释和分析的功能[8]。但GoCAD按年授权，

价格昂贵，且功能繁杂，需要一定的时间熟悉并

学会使用该软件，前期准备所需时间较长，人力

成本、时间成本过高。三维地质建模系统（Geo⁃BIM）是专门根据地质工程专业特点研发的三维建

模软件。GeoBIM集成了常用CAD软件、数据库软

件、GIS软件和三维可视化与三维分析软件的优秀

功能，实现了地质勘察、设计的三维可视化和信

息化。GeoBIM功能丰富，中文界面友好，具有较

高的安全性。GeoBIM支持多人任务同时进行，人

员协作完成项目，可以节约大量的人力、时间成

本，极大地提高工作效率。

本研究主要以重庆市潼南区为例，在利用GeoBIM平台进行多源数据处理、空间建库等基础

上，建立地表三维模型与地下三维模型，探索面

向区域地质调查的三维地质建模工作方案与方法。

1研究区地质概况

研究区域为重庆市潼南区。潼南区被列为第

三批国家新型城镇化综合试点地区，其地质图如

图1所示。该区域属盆地浅丘地貌，地势平坦，海

拔高度300~450m，相对高度在50~100m。地貌

以丘陵为主，局部为河谷、台地，可开发利用空

间广阔。涪江、琼江贯穿该区域，水资源非常丰

富，矿产以天然气和岩盐为主。

图1重庆市潼南区地质图Fig.1RegionalgeologicalmapofTongnanof

Chongqing易宗旺，等：三维地质建模方法在区域地质调查中的应用研究第4卷76三峡生态环境监测http://sxhc.cbpt.cnki.net/

研究区地层区划属羌塘—扬子—华南地层大

区、扬子地层区、四川盆地地层分区之荣昌地层

小区，仅出露中、新生界地层，为侏罗系中统沙

溪庙组二段、上统遂宁组及第四系。地表出露地

层均为沉积岩，区内出露地层主要为侏罗系中统

沙溪庙组二段、上统遂宁组及第四系。研究区大

地构造属上扬子陆块之川中前陆盆地潼南穹褶束，

区内构造简单，主要为龙凤场向斜和中心镇背斜。2三维地质建模

2.1三维地质建模总体思路

三维地质建模的总体工作流程如图2所示。首

先收集资料并进行整理，将有用的信息，如钻孔

数据等，录入数据库。其次建立模型，包括地表

三维模型和地下三维模型，并分开进行建模工作。

最终得到三维地质模型、模型数据库与成果图件。

图2三维地质建模工作流程图Fig.2Workflowof3Dgeologicalmodeling

2.2多源数据收集和预处理

进行三维建模工作，首先需要通过实地调查测

量、多部门跨领域收集资料。收集到的资料主要包

含地形测量类、地质测绘类、工程勘察类、地质

灾害类、物化遥资料，以及其他辅助资料。

收集的资料繁多来源不同，格式不一样，时

间不同，坐标系统、投影参数、比例尺不统一[9]。

通过人工整理，将有用的文档、图片、图件，如

遥感图像、地形图、地质图、钻孔资料等进行分

类，主要分为平面地质图、剖面图、钻孔资料、

地形图、遥感图像。对整理出来的地形数据、地

质测绘数据进行数据预处理。将钻孔图中的数据

录入Excel表，并保存以方便后续工作的开展。主

要对地形数据与遥感影像数据、钻孔数据、剖面

数据进行处理。

整理得到的地形等数据是二维的，通过处理

对具有等密度性质的等高线赋高程属性值以此来

进行三维化处理。根据地形结构特征和区域大小

来绘制原始地形等高线图，通过高程的属性赋值

后转成建模软件可使用的DXF格式并且导入Geo⁃BIM软件中，研究区等高线图如图3所示。图3研究区等高线图Fig.3Contourmapoftheresearcharea

对于获取的遥感影像主要在ENVI5.3与Arc⁃GIS10.0中进行图像预处理，包括辐射定标、大气

校正、几何校正和地理空间坐标的配准等。其中，

大气校正采用ENVI自带的Flaash模型，可以有效

去除水蒸气、气溶胶散射与邻近效应的影响。地

理空间坐标的配准通过ArcGIS利用空间校正方法

让遥感影像与DEM的位置配准，使两者具有统一

的空间坐标系。利用ENVI5.3软件对处理后的遥感

影像进行裁剪，得到适合研究区的遥感影像数据。

钻孔主要揭露地下深部地层和地质构造，整地形测量类地质测绘类工程勘察类地质灾害类物化遥资料其他资料地形数据

地质测绘数据录入整理数据库地表模型

地下模型三维地质模型

模型数据库

成果图件模型校正

模型验正资

料

收

集建

立

模

型数

据

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Micromine三维地质建模及其地质意义

Micromine三维地质建模及其地质意义

第３２卷第３期　

２０１　３年０９月　吉林地质　

ＪＩＬＩＮ　ＧＥｏＬ０ＧＹ　Ｖｌｏ１．３２　ＮＯ．３　

Ｓｅｐｔ．２０１　３　

文章编号：１００１－－２４２７（２０１３）０３—１２４—３　

Ｍｉｃｒｏｍｉｎｅ维地质建模及其地质意义　

李延峰　，许逢明　，陈壮　，韩　钊　，刘　闯　

１．吉林省地质调查院，吉林长春１３００６１；２．沈阳地质调查中心，辽宁沈阳１１００３４　

摘要：通过对桌铜矿区地形、勘探线剖面图及中段平面图等基础地质资料的收集整理，利用Ｍｉｃｒｏｍｉｎｅ三维软　

件，分别对矿区的地形、地层、岩浆岩、矿体进行了三维地质建模。在三维可视化环境下对矿体的形态、产状以　

及矿体与围岩、断裂的关系有了清楚的认识，对矿区整体的构造格架有了明确的把握。　

关键词：Ｍｉｃｒｏｍｉｎｅ；三维地质建模；地质意义　中图分类号：ＴＰ３９１．４１文献标识码：Ｂ　

Ｍｉｃｒｏｍｉｎｅ　３Ｄ　ｇｅｏｌｏｇｉｃ　ｍｏｄｅｌｉｎｇ　ａｎｄ　ｉｔｓ　ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ　

ＬＩ　Ｙａｎ—ｆｅｎｇ　，ＸＵ　Ｆｅｎｇ　ｍｉｎｇ　，ＣＨＥＮ　Ｚｈｕａｎｇ　，ＨＡＮ　Ｚｈａｏ　，ＬＩＵ　Ｃｈｕａｎｇ　

１．１ｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆＧｅｏｌｏｇｉｃ　Ｓｕｒｖｅｙ　ｏｆＪｉｌｉｎ　Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ　１３００６１．Ｊｉｌｔｎ．Ｃｈｉｎａ；２．Ｓｈｅｎｙａｎｇ　Ｇｅｏｌｏｇｉｃ　Ｓｕｒｖｅｙ　Ｃｅｎｔｅｒ，ＣＧＳ，　

Ｓｈｅｎｙａｎｇ　１１００３４，Ｌｉａｏｎｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂｙ　ｃｏｌｌｅｃｔｉｎｇ　ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ｄａｔａ，ｓｕｃｈ　ａｓ　ｔｏｐｏｇｒａｐｈｙ，ｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇ　ｌｉｎｅ　ｐｒｏｆｉｌｅ　ｍａｐ　ａｎｄ　ｍｉｄｄｌｅ　ｓｅｃｔｉｏｎ　ｐｌａｎｅ　ｏｆ　

ｃｅｒｔａｉｎ　ｃｏｐｐｅｒ　ｍｉｎｅ，ｕｓｉｎｇ　Ｍｉｃｒｏｍｉｎｅ　３Ｄ　ｓｏｆｔｗａｒｅ，ｔｏ　ｄｏ　３Ｄ　ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ｍｏｄｅｌ　ｏｎ　ｔｅｒｒａｉｎ，ｓｔｒａｔａ，ｍａｇｍａｔｉｃ　ｒｏｃｋｓ，ｏｒｅ　

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

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。

基于Surpac的盆地三维地质建模方法浅析

基于Surpac的盆地三维地质建模方法浅析

基于Surpac的盆地三维地质建模方法浅析

【摘要】

本文旨在浅析基于Surpac的盆地三维地质建模方法。首先介绍了背景和研究意义，随后详细介绍了Surpac软件的概述以及盆地三维地质建模的基本原理。接着探讨了Surpac在盆地三维地质建模中的应用，并总结了盆地三维地质建模的步骤。值得一提的是，文章还探讨了Surpac在盆地三维地质建模中的优势。结论部分强调了Surpac在盆地三维地质建模中的重要性，并提出了未来发展方向。本文全面介绍了Surpac在盆地三维地质建模中的应用及优势，为相关领域的研究和实践提供了有益的参考。

【关键词】

关键词：Surpac软件、盆地、三维地质建模、基本原理、应用、步骤、优势、重要性、未来发展方向、总结

1. 引言

1.1 背景介绍

盆地是指由山脉或高原环绕而形成的地质构造单元，通常是沉积盆地的一部分。盆地地质研究对于油气勘探开发、矿产资源评价和地质灾害预测等领域具有重要意义。而盆地地质建模是对盆地内部结构、沉积体系、构造演化等进行三维化的过程，能够帮助地质学家更好地理解盆地形成演化的历史过程，为资源勘查和地质灾害预测提供重要依据。

Surpac是一种常用的地质建模软件，具有强大的三维建模和数据处理功能，被广泛应用于矿产勘查、地质灾害预测和油气勘探等领域。利用Surpac软件进行盆地三维地质建模，可以将地质、地球物理、测量等多源数据进行集成和分析，构建出真实可视的盆地模型，为相关研究和应用提供重要支持。

本文将从Surpac软件的概述、盆地三维地质建模基本原理、Surpac在盆地三维地质建模中的应用、盆地三维地质建模步骤以及Surpac在盆地三维地质建模中的优势等方面展开介绍，旨在深入探讨Surpac在盆地地质研究中的重要性和应用前景。

1.2 研究意义

盆地地质学是石油地质学领域中的一个重要研究方向，而盆地三维地质建模作为盆地地质学中的关键技术之一，具有重要的研究意义和应用价值。盆地三维地质建模可以帮助地质学家更好地理解盆地内部的构造和地层分布情况，为油气勘探和开发提供重要的地质信息。通过盆地三维地质建模可以对油气资源的分布情况进行精细化描述和评估，为油气资源的合理开发提供科学依据。盆地三维地质建模还可以为差异化储层的识别和预测提供可靠的技术支持，为寻找新的油气藏提供重要参考。盆地三维地质建模对于开展盆地地质研究、深入探讨油气资源勘探和开发具有重要的研究意义和实际价值。 2. 正文

三维地质建模技术在找矿中的应用

三维地质建模技术在找矿中的应用

矿产资源Mineral resources

三维地质建模技术在找矿中的应用

尹东红

摘要：本文深入研究了地质建模、矿床建模和矿产资源评估，这些技术在地质学和资源勘探领域中扮演着关键

角色。地质建模是通过创建地下地层的数学或计算模型，

以更好地理解地下岩层的分布、性质和结构。三维地质建

模的重要性体现在找矿、石油勘探、水资源管理、环境研

究和地震学中的应用。这一过程整合了各种地质数据，如

钻探数据、遥感数据和地球物理数据，为资源勘探和地质

研究提供参考。

关键词：三维建模；找矿；地质三维地质建模在地质和矿产勘探领域具有极其重要

的作用。它提供了精确的地质信息呈现，包括地层分布、

岩性、矿化体分布等，使地质学家和勘探人员更好地理解

地下地质情况，有助于更高效地进行矿产勘探和开发。此

外，三维地质建模也支持资源评估和储量估计，帮助确定

矿床的体积、品位和储量，从而支持合理的资源规划和决

策制定。通过提供更全面的地下信息，它还有助于降低勘

探风险，减少无效探测，从而节约成本。环境影响评价也

受益于三维地质建模，因为它可以帮助预测矿床开发对周

围环境的影响，支持环保监测和可持续矿产开发。此外，

三维地质建模为矿床的合理规划和设计提供了基础，从确

定最佳采矿方法到设施位置和通风系统的规划，以确保

采矿活动的高效性和安全性。这项技术还提供了强大的数

据可视化工具，有助于不同利益相关者更容易地理解地质

情况，进行决策和交流，这在矿产开发项目的合作和社会

接受度方面尤为重要。三维地质建模促进了地质科学的发

展，鼓励地质学家和工程师在地质建模算法和技术上的研

究，以不断提高建模的准确性和效率。因此，三维地质建

模不仅提高了矿产勘探和开发的效率和准确性，还有助于

减少环境影响和勘探风险，支持可持续矿产开发，是地质

和矿产领域不可或缺的工具。

1 三维地质建模技术的原理和方法1.1 地质数据采集方法

（1）遥感技术。地质勘查是遥感技术的一个重要应用

领域。遥感数据可用于发现和识别地质特征，如地层、矿