基于gocad的三维地形模型的构建方法

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1、万方数据第22卷第3期2010年9月北方工业大学学报J．NORTHCHINAUNIV．OFTECH．V01．22No．3Sept．2010基于GoCAD的三维地形模型的构建方法崔颖辉孙世国(北方工业大学建筑工程学院，100144，北京)摘要介绍了GOCAD软件的特点及利用GOCAD建立工程三维地形模型的方法．提出以GOCAD中的2DGRID功能代替Curve功能建立三维地形实体的方法．以中钢集团赤峰市金鑫铜钼矿排土场为例，利用GOCAD建立了该场地的三维地形模型．实例分析表明，所建立的三维地质模型能良好地反映实际工程情况．关键词GOC

2、AD；排土场；三维地形建模分类号TD216目前，国内对三维地质建模研究较多，如灵图公司的VRMap系统具有较为完整的空间数据描述体系，能进行海量数据管理，并且能实现数据查询分析和地形分析等功能[1]．国外在这方面的研究较为迅速，如Paradigm公司的GeoSec3D软件，加拿大Gemcom公司开发的GemCom系列软件，以色列帕拉代姆地球物理公司的GeoDepth系列软件，T-surf公司的GOCAD软件等，它们都能利用地震资料、钻井资料、地表地质资料生成三维地质解释成果，其各具特色[2]．其中GOCAD软件作为最新一代的地质建模软

3、件，以Workflow为核心，达到了半智能化建模，在国外受到众多商业用户的青睐．但由于该软件的全英文界面以及未有出版的中文用户手册，在国内还没有系统介绍GOCAD的书籍和文章，且国内用户较少．本文以中钢赤峰金鑫铜钼露天矿为例，讨论了GOCAD在三维地形建模中关键技术的应用，希望能为GOCAD在工程地质领域的应用提供实例．收稿日期：2009-10-13第一作者简介：崔颖辉，硕士研究生．主要研究方向：边坡稳定性分析．1GOCAD软件概述GOCAD软件具有强大的三维建模、可视化、地质解译和分析的功能，它既可以进行表面建模，又可以进行实体建模

4、；既可以设计空间几何对象，也可以表现空间属性分布，并且，该软件的空间分析功能强大，信息表现方式灵活多样，与其他软件比较，GOCAD软件具有如下特点‘3’4]：(1)功能强大．从地震解释与反演、速度建模、构造建模、油藏建模到数值模拟、优化设计、风险评价综合一体化；处理复杂构造包括逆断层、相交断层、盐丘等，而且可进行大量断层系统处理．(2)界面友好．用户界面灵活、友好，人机交互功能强．油藏模型通常是由多个地质目标体组合而成，因此，建立三维油藏模型需要在三维空间内对多个地质目标体进行组合和连接，从而要求建模软件必须具备强大的人机交互能力，这

5、样才能保证所建模型的合理性．GOCAD综合建模软件具有此功能．万方数据74北方工业大学学报第22卷(3)可视性强．三维虚拟现实以GOCADVR为操作平台之一，相对于目前各种GIS软件实现的2．5D建模，GOCAD已经实现了全三维建模，并在这一领域具有领先地位．(4)建模技术强．地质统计学方法是地质三维建模中必不可少的工具．GOCAD软件中地质统计学方法有：普通克里金、带趋势的克里金、贝叶斯克里金、块克里金、具有外部漂移克里金、同位协同克里金、指示克里金等．GOCAD软件可以方便地形成各类地质模型，大大简化了复杂模型的建模过程．GOCA

6、D软件功能强大，在地质分析和地形建模中都有不错的表现．2应用实例工程概述‘5]鸡冠山铜钼矿位于赤峰市北东35km，行政区划隶属赤峰市松山区水地乡管辖．地理坐图1西南排土场原始地形照片3三维地形模型构建方法一般情况下，工程地形图是等高线图，只有受过专业训练的人员才能精确读出地图中所包含的信息，它不能给用户一个直观的概念，且如果地形过于复杂，会给设计人员的设计工作带来困难．GOCAD是一种建模工具，能够极大提高标：东经119。05730”～119。09’oo”，北纬42。23745”～42。26’30”．交通较为便利，有111国道从矿区南

7、10km处通过，矿区附近县、乡间均有公路相连，并有砂石路通往矿山．矿区内排渣场分别位于露天开采区西北侧，为一低山丘陵区，地形如图1、图2所示．北侧占地面积约350000m2，划分为西区和北区，西区内最高海拔点为766m，最低点为668m，高差近100m，坡向为南北向，排渣延伸方向主要顺着自然冲沟方向，主要堆积区坡度约10％，汇水面积约140000m2；北区最高海拔为774m，最低为650m，高差约120m，坡向为近东西向，局部地段切割较深，排渣延伸近似冲沟东西向，汇水面积约200000m2；沟谷被雨水及洪流冲刷成较陡的沟坎，区内树木较

8、少，坡面植被较差．矿区最高点位于矿区中部的红石砬山，海拔877．2m．第四系覆盖约占矿区面积的三分之一以匕．图2排土场局部陡坡堆积状况地质建模的效率和精度，可以满足对复杂地形的建模要求．使用GOCAD建立三维地形模型一般