不同特征矿体的三维建模方法研究

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1、地质学刊第37卷第4期doi：10．3969／j．issn．1674-3636．2013．04．611不同特征矿体的三维建模方法研究赵增玉，金毅，陈火根，贾根，李光宇(1．江苏省地质调查研究院，江苏南京210018；2．河南理工大学资源环境学院，河南焦作454000；3．江苏省核工业二七二地质大队，江苏南京210003)摘要：介绍了目前常用的三维矿体建模方法，结合各种构模方法的特点和不同矿床类型的矿体特点，建立了两者之间的对应性。以3个典型的矿床类型为例，分析了各自适用的建模方法。结果表明，通过对矿体特征的分类以及建模方法的适应性评价，可为矿体的实际建模工作提

2、供参考，更准确、有效地建立矿体的三维模型。关键词：三维矿体建模；矿体分类；建模方法；建模适应性中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1674—3636(2013)04—0611—05基于剖面的轮廓线构模法、钻孔椭球体构模法、双层0引言DEM构模法、等值面构模法等。1．1．1基于剖面的轮廓线构模法基于剖面的轮三维地学建模是运用现代空间信息理论来研究廓线构模法的基本思路是将相邻剖面上地质意义相地学对象及其环境信息的信息处理、数据组织、空间同的矿体轮廓线依次连接形成不规则三角网(Tri．建模与计算机表达，对地学场景进行真三维再现和angularIrregul

3、arNetworks，TIN)，以此来模拟矿体的可视化交互(吴立新等，2003；Houlding，1994；Berg—三维边界。由于该方法能处理复杂矿体的空间形ougnoux，2000；Lietal，2004)。态，目前已成为三维矿体表面建模的主流方法(陈三维空间数据模型是三维地学建模的重要研究爱兵等，2004；张宝等，2007；向中林等，2009)。该方内容，其中代表性的种类有3O余种。一般来说，将法主要步骤可以分为：勘探工程数据组织和管理、二三维空间数据模型分为基于面表示的数据模型、基维勘探线剖面的绘制、矿体轮廓线的提取、矿体轮廓于体表示的数据模型和混合数

4、据模型(Gongetal，线的连接和三维矿体表面模型的构建。2004)。根据不同的三维数据模型，通常将三维矿轮廓线构模法思路简单，且容易表达矿体的边体模型分为两大类，即三维矿体表面模型和三维矿界，因此，多数矿山建模均采用此方法。由于轮廓线体属性模型(Panetal，2009)。三维矿体表面模型构模法基本可以适应各种复杂矿体的三维形态表着重表达矿体的表面形态，而三维矿体属性模型着达，并且可以通过修改轮廓线、加密轮廓线、添加示重表达矿体内部属性(如金属品位)的分布。目前，踪线(人工指定控制线)等手段更精确地表达矿体。已有多种方法建立三维矿体表面模型和三维矿体属该方

5、法将人机交互融入到建模过程中，在客观上基性模型，在进行具体建模工作时，选择合适的建模方本保证了建模的精度以及对各类复杂情况(如矿体法是地质人员考虑的首要问题。因此，对不同类型扭曲、矿体分支)的适应。然而，在大量的矿山应用的矿体，有必要建立起构模方法与矿体类型之间的中，其缺点也逐渐显露出来，该模型由于涉及到人机对应性，从而方便地质人员的建模工作。交互，自动化程度较低，建模需要耗费较长的时1三维矿体建模方法间，即该方法需要通过二维剖面上矿体的连接来获取三维矿体轮廓线，以限制矿体的边界，需要大量1．1矿体表面模型建模的时间来完成矿体模型的构建，因而对于一些建模目前常

6、用的三维矿体表面模型构建方法主要有精度要求不高、需要短时间建模的任务不适于采取收稿日期：2012—12—12；修回日期：2012—12—23；编辑：陆李萍作者简介：赵增玉(1984一)，女，工程师，博士，构造地质专业，E—mail：zengyul206@163．corn612地质学刊2013年12月这种方法。在三维属性模型基础上，实时抽取符合不同边界品1．1．2钻孔椭球体构模法在某些情况下，矿产勘位的矿体表面，即根据边界品位的变化动态生成矿查人员往往只希望对矿体的大致产出形态有所了体的边界。解，如在矿产预查或矿产普查的早期阶段，或者矿区由等值面构模法原理可知，

7、影响矿体表面模型还未布置勘探线，只是利用稀疏的钻孔控制矿体，在构建的因素除了等值面抽取方法的选择外，还取决这种情况下，轮廓线建模方法就不适用了，笔者提出于矿体属性模型，矿体属性模型是由矿体已知属性直接面向钻孔数据的矿体三维模型构建方法(赵增的分布及对属性进行插值的方法来决定的。玉等，2011)，即钻孔椭球体构模法。该方法有2个1．2矿体属性模型建模特点：(1)由于钻孔椭球体建模只依赖于矿段的信在研究矿体内部的观测数据(如品位、各伴生息，因此建模过程并不要求像轮廓线连接法一样将组分含量等)分布时，需要借助属性建模手段，将勘钻孔数据一次性全部导人，可以随时加入到建

8、模过探工程的有限且离散的数据进行补充或