地质三维可视化建模与其剖面自动制图应用研究.pdf

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1、第47卷第3期地质与勘探Vo1．47No．32011年5月GEOL0GYANDEXPL0RAT10NMay，2011地质三维可视化建模与其剖面自动制图应用研究叶思源，吴树仁，欧阳永龙(1．中国地质科学院地质力学研究所，北京100081；2．北京市水利规划设计研究院，北京100044；3．中煤地质工程公司，北京100073)[摘要]地质三维模型构建是当前国内外地学界研究的热点问题之一，它将地质成果抽象为地质模型，实现计算机的三维可视化分析与管理。从建模的方法、数据处理、可视化分析等基芩原理出发，结舍作者构建三维地质模型的．Y-程经验，着重讨论了地质三维可视化中涉及的一些关键技术

2、问题，如数据融合处理、网格剖分、虚拟现实等方面，并给出了一些具体应用实例。地质三维模型的构建，不仅是为了高效地表达更复杂的地质信息，而且要应用于工程实践。作者进一步探索了应用常规的绘图软件Au—TOCAD，把剖切面绘制成符合规范要求的地质图件，使这项技术应用到生产实际中。[关键词]建模技术数据融合虚拟现实CAD自动制图[中图分类号]P628[文献标识码]A[文章编号]0495—5331(2011)03—498—07YeSi—yuan，WuShu—ren，QuyangYong-iong．Three-dimensionalvisualmodelingforgeologyandau

3、tomaticsectiondrawingandtheirapplication[J]．GeologyandExploration，2011，47(3)：498—5O4．随着信息技术的发展，建立地质三维模型成为件，主要有：GEOVIEW、TITAN3DM、LeadingGIS、国内外地学界研究的热点问题之一，它与“数字地GEOMO3D、GEOVISION、AUTODIG、GEOTOOLS等，球”息息相关。其基本原理是将二维抽象的地质信但大多都处于战略开发阶段，市场普及率和用户数息在计算机上以三维可视化的图形效果直观形象地都不高。表达出来，建立逼真的空间立体地质模型，并且可以三

4、维模型的构建，不仅仅是在于决策分析，它更对地质模型进行任意切剖、虚拟钻孔、三维交互信息需要面向生产，制作符合现阶段规范要求的地质图查询等操作。这样可更高效地表达更复杂的研究区件，这个过程是建模的逆过程，同时也是解决实际问地质信息，使地质技术人员有机会从不同的角度来题、发挥其巨大作用的产出过程。模型的生成，为后分析、研究地质体，从而更迅速、更精确、更完整地解续的地质数值模拟计算、GIS分析奠定了基础。利释地质数据或某一地质现象，为工程决策或规划提用三维地质模型可以剖切出任意方向、任意位置的供技术支持。此方面研究国外起步较早，美国、加拿剖切面，使用剖切面自动制图模块生成满足规范要

5、大、澳大利亚等国都进行了相关的研究，也开发出了求的地质剖面图，成图速度快、效率高，减轻地质人比较成熟的三维建模软件，如GOCAD、MICRO．员的劳动强度，可极大地提高生产效率。生成的地MINE、GEMCOM等，这些软件在国内都有开发应用质剖面经技术人员修改校正，可反馈到三维地质模(潘炜等，2005；董梅等，2008)。国内在此领域的发型中，使模型不断趋于精确。图1为地质三维建模展也势头迅猛，许多学者在此方面也进行了深入的关系图。研究(曹代勇等，2001；钟登华等，2005；朱良峰等，三维模型的精细化表达，还需要更深入的研究2006；潘懋等，2007)，涌现出了许多优秀的研究

6、成果与开发，同时，应用三维模型的剖切面生产符合规范(武强等，2004；刘大安等，2004；吴信才等，2006；吴要求的地质图件，是三维模型研究领域的发展趋势。冲龙等，2010)，也开发了一些三维可视化建模软对地质行业信息化建设具有举足轻重的作用和深远[收稿日期]2010—08—15；[修订日期]2011一O1—21；[责任编辑]郝情情。[第一作者]叶思源(1972年一)，男，2005年毕业于中国地质科学院，获工学硕士学位，在读博士生，高级工程师，现主要从事地质工程及地质信息化方面的生产与科研工作。Email：ye—siyuan@126．corn。498第3期叶思源等：地质三维

7、可视化建模与其剖面自动制图应用研究软弱下卧层及结构面的描述。在水文地质建模中，需要描述含水地层的特征，即含水层顶板、底板、含水地质结构等与地下水系统有关的重要地质信息。在石油地质、矿产等专业地质建模中，更需要考虑描述与其专业相关的三维细节刻画。1．2多源异构数据融合处理地质各专业对数据的采集方式不尽相同，存储、转换格式、使用方式都有差别，需要具体分析对待。然而从地质建模的共性来讲，基本的数据类型是相同的，一般的数据类型主要有：地表数字高程数据、图1三维模型与剖切面自动制图关系图遥感影像数据、地理信息数据