三維軟件及其地質(zhì)應(yīng)用淺析

1999年首屆“國際數(shù)字地球”大會(huì)上提出了“數(shù)字礦山”（Digital Mine，簡稱DM）概念后，“數(shù)字礦山”科學(xué)研究與技術(shù)攻關(guān)悄然興起，2008年末被列為國家“863計(jì)劃”?！皵?shù)字礦山”是對(duì)真實(shí)礦山整體及其相關(guān)現(xiàn)象的統(tǒng)一認(rèn)識(shí)與數(shù)字化再現(xiàn)，是在統(tǒng)一的時(shí)空框架下，科學(xué)合理地組織各類礦山信息，將海量異質(zhì)的礦山信息資源進(jìn)行全面、高效和有序的管理和整合。三維建模軟件是實(shí)現(xiàn)“數(shù)字礦山”的基本工具，本文結(jié)合國內(nèi)外的三維軟件的功能和特點(diǎn)，簡要介紹了其在地質(zhì)找礦中的應(yīng)用。

1 三維建模的基本方法

總得來說，模擬的方法主要有面模型、體模型和混合模型等[1]。

面模型主要是通過對(duì)地質(zhì)界面的模擬，然后組合成體的辦法。如表面（Surface）構(gòu)模法、邊界表示（B-rep）構(gòu)模法、線框（WireFrame）構(gòu)模法、多層DEM構(gòu)模法、斷面（Section）構(gòu)模法；面模型可以較方便地實(shí)現(xiàn)地層可視化和模型更新，但其不是真三維的，也不描述三維拓?fù)潢P(guān)系。

體模型主要是直接構(gòu)造體的辦法。如結(jié)構(gòu)實(shí)體幾何（CSG）構(gòu)模法、八叉樹（Octree）構(gòu)模法、四面體格網(wǎng)（TEN）構(gòu)模法、塊段（Block）構(gòu)模法、實(shí)體（Solid）構(gòu)模法；體模型模擬是真三維的，但也幾乎描述三維拓?fù)潢P(guān)系，模型更新也比較困難。

混合模型是由兩個(gè)或多個(gè)構(gòu)模方法相結(jié)合來進(jìn)行構(gòu)模。如TIN-CSG混合構(gòu)模法、TIN-Octree混合構(gòu)模法、WireFrame-Block混合構(gòu)模，體模型綜合面模型和體模型的優(yōu)點(diǎn)，相互取長補(bǔ)短，但其在技術(shù)實(shí)現(xiàn)上相對(duì)比較困難。

2 國內(nèi)外常用模擬軟件

近幾年來，國內(nèi)外在科學(xué)可視化（Sciv）

、三維地理信息系統(tǒng)（3DGIS）、三維地學(xué)模擬系統(tǒng)（3D Geosciences Modeling System，3DGMS）、三維有限元數(shù)值模擬（3DFEM）領(lǐng)域的研究進(jìn)展迅速.真三維地層構(gòu)模、地面與地下孔空間的統(tǒng)一表達(dá)、陸地海洋的統(tǒng)一建模、三維拓?fù)涿枋?、三維空間分析、三維地層過程模擬等，已成為多學(xué)科交叉的技術(shù)前沿和攻關(guān)熱點(diǎn)，相應(yīng)的理論、技術(shù)、方法與軟件系統(tǒng)不斷豐富和發(fā)展[2～5]。

國內(nèi)外的地學(xué)信息工作者圍繞著3DGMS，開發(fā)了一系列的三維地質(zhì)可視化軟件。從20世紀(jì)80年代開始，國外許多國家就展開了三維地學(xué)可視化系統(tǒng)的研究與開發(fā)。1988年法國Nancy大學(xué)的J.L.Mallet教授推出了GOCAD（地質(zhì)對(duì)象計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)），其目的是滿足地質(zhì)、地球物理和油藏工程的三維模擬與輔助設(shè)計(jì)需要。在20世紀(jì)90年代初期，開發(fā)了一系列基于UNIX操作系統(tǒng)和用于工作站環(huán)境（如LYNX、Vulcan/MapTek、Datamine、Mincom、Medysystem、Surpac、MK Eagleg等）；20世紀(jì)90年代中期以來，隨著微機(jī)性能的提高，一些3DGMS軟件開始移植到Windows操作系統(tǒng)和微機(jī)環(huán)境（如Micromine、Mincom、Geoquest、SiteView、Geovisual、MineMap、PC-Mine、Vulcan、GeoCAD等）；20世紀(jì)90年代后期，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和BIT操作系統(tǒng)的熱潮，相繼推出了一些基于BIT環(huán)境和支持網(wǎng)絡(luò)共享的系統(tǒng)（如Vulcan）。近年，微機(jī)性能得到大幅度的提高，基于工作站的3D GMS逐漸喪失當(dāng)年的優(yōu)勢(shì)，基于Windows操作系統(tǒng)和微機(jī)環(huán)境的3D GMS開始成為主流[6]。美國、加拿大、英國等一些國家相繼推出多種代表性的地學(xué)可視化建模軟件。

國內(nèi)這方面的研究起步相對(duì)較晚，但也開發(fā)一系列的三維建模軟件。其中代表性的有1996年中國科學(xué)院地球物理研究所與勝利石油管理局在國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目“復(fù)雜地質(zhì)體”中，開始追蹤研究GOCAD；長春科技大學(xué)在阿波羅公司TITANGIS上開發(fā)了GeoTrans GIS三維GIS，主要用于建立中國乃至全球巖石圈結(jié)構(gòu)模型的三維信息；石油大學(xué)開發(fā)的RDMS、南京大學(xué)與勝利油田合作開發(fā)的SLGRAPH都是用于三維石油勘探數(shù)據(jù)可視化[7]，中國地質(zhì)大學(xué)開發(fā)的三維可視化地學(xué)信息系統(tǒng)（GeoView）。還有其他一些三維建模的軟件，可以說取得了一定的成果。

國外軟件主要有EarthVision，3Dmove，Geosec，BASIN，Gemcom，GeoVisual，SiteView，F(xiàn)astTracker，YNX，Vulcan，DataMine，MinCom，Medysystem，MicroMine，PC-Mine，Surpac，Mine SOFT等；國內(nèi)軟件主要有Geoview，TitainT3M，GEIS，3DGVS，GeoMO3D等[2～8]。

3 軟件應(yīng)用

3.1 DATAMINE

DATAMINE是世界礦業(yè)領(lǐng)域內(nèi)具有領(lǐng)先水平的采礦技術(shù)應(yīng)用軟件。主要應(yīng)用于地質(zhì)勘探、儲(chǔ)量評(píng)估、礦床模型、地下及露天開采設(shè)計(jì)、生產(chǎn)控制和仿真、進(jìn)度計(jì)劃編制、結(jié)構(gòu)分析、場(chǎng)址選擇，以及環(huán)保領(lǐng)域等。主要功能如下。

（1）基本功能：交互式3D設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)管理、處理及成圖。

（2）勘探：樣品數(shù)據(jù)輸入輸出，統(tǒng)計(jì)分析，鉆孔編輯，地質(zhì)解釋。

（3）地質(zhì)建模：地質(zhì)統(tǒng)計(jì)，礦塊模型，礦床儲(chǔ)量計(jì)算。

（4）巖石力學(xué)：構(gòu)造立體投影圖和映射圖、建立巖石模型。

（5）露天開采：境界優(yōu)化，中長期計(jì)劃，采場(chǎng)及運(yùn)輸?shù)缆吩O(shè)計(jì)。

（6）地下開采：采場(chǎng)設(shè)計(jì)、優(yōu)化，開拓系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

（7）礦山輔助生產(chǎn)：測(cè)量，品位控制，進(jìn)度計(jì)劃編制，配礦。

（8）復(fù)墾：環(huán)境工程，綜合回收，土地復(fù)墾和利用研究。

國內(nèi)主要用戶：用戶涉及有色、冶金、煤炭、核工業(yè)等多個(gè)行業(yè)，在其行業(yè)中的大型礦山、設(shè)計(jì)院、科研院所及高等院校中有很高的普及率和良好的市場(chǎng)反饋，目前有北京有色研究設(shè)計(jì)總院、安徽銅陵冬瓜山銅礦、安徽馬鋼集團(tuán)姑山礦業(yè)公司、中國礦業(yè)大學(xué)（北京）、內(nèi)蒙古準(zhǔn)格爾黑岱溝煤業(yè)公司、石家莊核工業(yè)第四設(shè)計(jì)院、中鋼石家莊設(shè)計(jì)研究院、鞍鋼集團(tuán)鞍山礦業(yè)公司、中南大學(xué)地學(xué)院、中南大學(xué)資源與安全學(xué)院、中鋼秦皇島設(shè)計(jì)院、陜西四方金礦、北京礦冶研究總院等大批用戶。

3.2 Surpac Vision

Surpac軟件系統(tǒng)是澳大利亞SURPAC MINEXGROUP（簡稱SURPAC）的產(chǎn)品。從創(chuàng)建之始，SURPAC就致力于為礦產(chǎn)資源業(yè)開發(fā)采礦規(guī)劃及管理軟件系統(tǒng)，并且逐步將業(yè)務(wù)領(lǐng)域從澳大利亞拓展到全球，已從最初的測(cè)量工程軟件，發(fā)展成為一個(gè)綜合的礦山環(huán)境軟件。

應(yīng)用范圍：勘探和地質(zhì)建模、鉆孔編錄、露天和地下礦山設(shè)計(jì)、采礦生產(chǎn)進(jìn)度計(jì)劃、尾礦庫設(shè)計(jì)等。

主要功能：地質(zhì)數(shù)據(jù)庫、鉆孔編錄、數(shù)據(jù)分析工具、數(shù)字地形的建模和等高線的繪制、基礎(chǔ)的和高級(jí)的地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析、格狀解釋模型和等值線繪制、塊模型、斷層建模等。

國內(nèi)主要用戶：SURPAC（中文版）在礦山和地質(zhì)勘探領(lǐng)域擁有眾多用戶，由于SURPAC軟件功能強(qiáng)大，易學(xué)易用，用戶能夠獲得本地化的技術(shù)培訓(xùn)和支持，SURPAC在中國獲得高速增長，目前，我國露天礦山、地下礦山、礦山設(shè)計(jì)及研究院所、地質(zhì)勘查單位、礦業(yè)大學(xué)等領(lǐng)域超過100家單位在使用SURPAC軟件。

程天赦[9]介紹了澳大利亞SSI公司開發(fā)的三維可視化礦山工程軟件SURPAC的主要模塊和功能特點(diǎn)，并將Surpac Vision與普通GIS軟件相對(duì)比，分析了Surpac Vision軟件功能的專業(yè)性和針對(duì)性。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合金屬礦山開采的主要步驟，綜合論證了這套軟件系統(tǒng)在我國金屬礦山數(shù)字化建設(shè)中的推廣應(yīng)用前景。吳亞民[10]以武山銅礦中段生產(chǎn)探礦資料為例，闡述了應(yīng)用SURPAC軟件建立地質(zhì)數(shù)據(jù)庫和礦體實(shí)體模型，塊體模型的賦值的方法、技巧，簡述了建立數(shù)字化礦床的方法和步驟。

3.3 MICROMINE

MICROMINE軟件是澳大利亞MICR OMINE國際礦業(yè)軟件有限公司開發(fā)的大型專用礦業(yè)軟件。

應(yīng)用范圍：它主要用于地質(zhì)勘探、資源評(píng)估、儲(chǔ)量計(jì)算及露天礦和地下礦礦山設(shè)計(jì)和開采。

主要功能：MICROMINE提供了與其他數(shù)據(jù)庫和相關(guān)軟件接口的功能，使該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)可被其他數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和相關(guān)軟件查詢和編輯，能夠?qū)崿F(xiàn)各種工程和礦體的三維立體顯示和成圖，并根據(jù)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法和原理提供進(jìn)行礦體品位和儲(chǔ)量估值的各種方法，同時(shí)還可以進(jìn)行礦山的開采設(shè)計(jì)以及數(shù)字地形模型的建立。

國內(nèi)主要用戶：經(jīng)歷了20多年的發(fā)展，MICROMINE是一套成熟的礦業(yè)專業(yè)軟件MICROMINE被認(rèn)為是業(yè)界最易學(xué)的軟件。它提供強(qiáng)大的功能滿足地質(zhì)人員、測(cè)量人員和采礦人員需求的同時(shí)卻不需要繁瑣的長時(shí)間的培訓(xùn)。

昆明理工大學(xué)楊建宇[11]用大型三維礦業(yè)軟件系統(tǒng)MICROMINE建立了云南北衙金礦的三維模型，包括地形模型、礦床三維線框模型、礦床三維品位模型、采礦工程模型，并進(jìn)一步探討了基于該模型之上的儲(chǔ)量計(jì)算、礦山動(dòng)態(tài)管理、經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)等方面的應(yīng)用；2007年陳愛兵[12]應(yīng)用MICROMINE軟件技術(shù)在個(gè)舊錫礦x號(hào)礦體，建立了三維實(shí)體模型，并進(jìn)行了儲(chǔ)量計(jì)算。中南大學(xué)龔元翔[13]以某露天鐵礦為研究對(duì)象，利用MICRONMINE軟件建立露天礦山的三維實(shí)體模型。結(jié)果顯示，建立的三維實(shí)體模型能更加準(zhǔn)確、直觀反映礦床與工程實(shí)體的形態(tài)及其空間分布關(guān)系。根據(jù)建立的三維實(shí)體模型，進(jìn)行了儲(chǔ)量計(jì)算、開采境界優(yōu)化、坑內(nèi)公路設(shè)計(jì)等工作，并為后期的生產(chǎn)計(jì)劃編制和生產(chǎn)過程控制提供了可靠的依據(jù)。張宏達(dá)[14]論述了MICROMINE軟件功能和特點(diǎn)，介紹了黃金行業(yè)工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用計(jì)算機(jī)軟件的現(xiàn)狀，分析了MICROMINE軟件在中國黃金行業(yè)的應(yīng)用前景。

3.4 VULCAN

VULCAN系統(tǒng)是個(gè)集地質(zhì)工程、環(huán)境工程、地理地形、測(cè)量工程、采礦工程等于一體的，主要用于地表及地下三維數(shù)據(jù)的處理，形成三維立體模型的工程軟件系統(tǒng)。

主要包括以下模塊。

（1）Envisage 3D Editor-Vu1can-軟件的核心模塊。包括文件管理、圖形編輯、視圖管理、空間面的形成與蝙輯、道路設(shè)計(jì)、測(cè)量、地質(zhì)數(shù)據(jù)的管理、露天礦的開采設(shè)計(jì)等。

（2）Database Editor（Dbeute）-數(shù)據(jù)庫編輯模塊。主要包括鉆孔數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（Datasheet文件）鉆孔數(shù)據(jù)庫的編輯等。

（3）Borehole Graphics[Bhgute]-鉆孔圖的編輯摸塊主要包括：Mapfile（鉆孔圖文件）的形成。

（4）Grid Reserves[Rsvute]-用格網(wǎng)模型計(jì)算儲(chǔ)量樓塊。

（5）Advanced 2D Grid Modelling[Gdealc]-高級(jí)二維格刪饃型創(chuàng)建模塊。

（6）Plotting files-用于形成繪圖文件。

宋子嶺[15]應(yīng)用VULCAN軟件成功地建立了元寶山露天煤礦的礦床地質(zhì)模型，進(jìn)行地質(zhì)儲(chǔ)量管理，形成采場(chǎng)測(cè)量驗(yàn)收現(xiàn)狀圖，并編制各種開采生產(chǎn)計(jì)劃；中南大學(xué)張普斌[16]利用Vulcan軟件系統(tǒng)對(duì)烏奴格吐山銅一鉬礦床地質(zhì)體進(jìn)行三維可視化研究，建立了礦體及斷層的三維模型，并采用現(xiàn)代地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法進(jìn)行了礦體品位和儲(chǔ)量估算，為礦山更直觀地研究礦體的形態(tài)產(chǎn)狀特征及生產(chǎn)規(guī)劃提供了科學(xué)依據(jù)；石菲菲[17]運(yùn)用Vulcan三維可視化軟件，對(duì)錫鐵山鉛-鋅礦區(qū)3062 m中段以下5～75線之間的主要礦體進(jìn)行三維可視化研究，全方位、真實(shí)地表達(dá)近年來的地質(zhì)勘探成果，并通過儲(chǔ)量計(jì)算與找礦預(yù)測(cè)，為下一步地質(zhì)勘探工作提供科學(xué)依據(jù)，為礦區(qū)信息化建設(shè)提供基礎(chǔ)資料；中科院地理所吳健生[18]在VULCAN的軟件環(huán)境下對(duì)新疆阿舍勒礦體進(jìn)行三堆計(jì)算機(jī)模擬和可視化研寬，建立阿舍勒銅辭礦的三堆礦體模型和地質(zhì)模型，以便更直觀的研究和分析礦體的形態(tài)主化規(guī)律，同時(shí)在把礦體細(xì)分為小的長方體塊的基礎(chǔ)上，利用現(xiàn)代數(shù)學(xué)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)方法中的距離反比法和普通克立格方法對(duì)礦體進(jìn)行品值估算和儲(chǔ)量計(jì)算。

3.5 Geoview[19]

GeoView是由中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）國土資源信息系統(tǒng)研究所研制的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的可視化地學(xué)信息系統(tǒng)平臺(tái)。

主要特點(diǎn)：該系統(tǒng)采用多S結(jié)合與集成的方式，融合了常用數(shù)據(jù)庫技術(shù)（DBMS）、輔助設(shè)計(jì)技術(shù)（CADS）、地理信息系統(tǒng)技術(shù)（GIS）、地球空間定位技術(shù)（GPS）、遙感技術(shù)（RS）、專家系統(tǒng)（ES）、三維建模和空間分析技術(shù)（3DS）。

應(yīng)用范圍：八大應(yīng)用系統(tǒng)（地質(zhì)調(diào)查系統(tǒng)GeoSurvey、水文泥砂系統(tǒng)GeoHydroloy、地質(zhì)災(zāi)害系統(tǒng)GeoHazard、河道信息系統(tǒng)GeoRiver、盆地模擬系統(tǒng)GeoPetroModeling、 數(shù)字礦山系統(tǒng)GeoMine、城市管線系統(tǒng)GeoPipe和水電地質(zhì)三維系統(tǒng)GeoEngine），完成了數(shù)十個(gè)與地質(zhì)相關(guān)的軟件研制項(xiàng)目。

3.6 GeoMo3D

全稱：三維地學(xué)建模系統(tǒng)。

簡稱：GeoMo3D。

首次發(fā)表日期：2005年6月6日，當(dāng)前版本號(hào)：3.0。

開發(fā)單位：東北大學(xué)。

應(yīng)用范圍：本軟件適用于測(cè)繪、城市規(guī)劃、采礦、地質(zhì)、礦山設(shè)計(jì)與規(guī)劃、資源勘察與評(píng)估、水利工程建設(shè)、巖土工程、防災(zāi)減災(zāi)設(shè)計(jì)等行業(yè)。

特點(diǎn)和功能：以鉆孔資料作為主要的數(shù)據(jù)源，其他遙感、物探、化探資料為輔助數(shù)據(jù)源的真三維地學(xué)模擬軟件。能采用TIN、多層DEM、廣義三棱柱（GTP）、規(guī)則六面體等多種建模方法建模。通過靈活的三維交互技術(shù)，可以對(duì)所建立的地質(zhì)模型進(jìn)行任意的剖切、虛擬開挖設(shè)計(jì)與漫游等操作，可以進(jìn)行空間度量、面積、體積統(tǒng)計(jì)、拓?fù)洳樵兊榷喾N空間分析，能與多種軟件如有限元分析軟件、AutoCAD等進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

3.7 MAPGIS-TDE[20，21]

開發(fā)單位：中國地質(zhì)大學(xué)MAPGIS公司。

基于基礎(chǔ)GIS軟件平臺(tái)MAPGIS，利用功能強(qiáng)大的三維可視化開發(fā)平臺(tái)MAPGIS

-TDE，設(shè)計(jì)、開發(fā)具有自主版權(quán)的三維地質(zhì)建模及可視化系統(tǒng)。MAPGIS-TDE包括MAPGIS內(nèi)核模塊、MAPGIS-TDE基礎(chǔ)平臺(tái)、MAPGIS-TDE構(gòu)建平臺(tái)和基于MAPGIS-TDE的應(yīng)用系統(tǒng)等4個(gè)層次?；贛APGIS-TDE的三維地質(zhì)建模及可視化系統(tǒng)分為地質(zhì)數(shù)據(jù)管理、二維地質(zhì)分析、地質(zhì)斷面處理、地質(zhì)結(jié)構(gòu)建模和地質(zhì)屬性建模等5大功能模塊。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)時(shí)，將空間數(shù)據(jù)庫劃分為基礎(chǔ)地理圖形庫、區(qū)域地質(zhì)數(shù)據(jù)庫、工程地質(zhì)數(shù)據(jù)庫、水文地質(zhì)數(shù)據(jù)庫、地球物理數(shù)據(jù)庫、地球化學(xué)數(shù)據(jù)庫等6類。該系統(tǒng)不儀提供了強(qiáng)大的地質(zhì)數(shù)據(jù)管理、三維地質(zhì)建模以及模型的可視化功能，還為專業(yè)技術(shù)人員提供了一個(gè)可視化的分析、設(shè)計(jì)平臺(tái)。

4 三維預(yù)測(cè)

通過建立礦區(qū)的三維模型，對(duì)深部或外圍進(jìn)行成礦預(yù)測(cè)，國外今年來取得了豐富的成果。2002年美國科特茲山通過建立二維和三維模型，以及后期的鉆探驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)了270 t金礦體，平均品位達(dá)9.5 g/t[22]；2004年加拿大Nickle Rim South通過三維建模和鉆探，發(fā)現(xiàn)了礦床，礦石資源量達(dá)1370萬噸。

近年來我國學(xué)者也進(jìn)行了大量的探索，取得了一些可喜的成績。

王功文[23]根據(jù)云南普朗斑巖銅礦床地質(zhì)特征以及礦區(qū)72個(gè)見礦鉆孔中8145個(gè)巖芯樣品的銅含量分析數(shù)據(jù)，采用GIS空間分析技術(shù)和利用鄰近距離統(tǒng)計(jì)分析方法，優(yōu)化和提取了礦床定位預(yù)測(cè)所需點(diǎn)位的數(shù)據(jù)信息（包含三維空間坐標(biāo)及其對(duì)應(yīng)的銅含量數(shù)值）。在此基礎(chǔ)上，選用反距離權(quán)重內(nèi)插法，在比例尺1∶10000的尺度上，確定了該礦區(qū)銅元素在海拔3171～4319 m不同高度的空間分布狀況，并利用3D GIS的規(guī)則六面體成像技術(shù)和鄰近采樣點(diǎn)插值法，建立了該銅礦床含礦巖體（銅含量不小于0.2%）和銅礦體（銅含量不小于0.3%）的三維模型，確定含礦巖體和銅礦體的形態(tài)為“錐狀體”。最后，在綜合分析云南普朗銅礦床特征及其保存條件和剝蝕狀況以及鉆探資料和礦床三維空間特征的基礎(chǔ)上，確定礦床的南西側(cè)具有較好的找礦潛力，認(rèn)為礦床的東、北兩側(cè)深部是有利的成礦遠(yuǎn)景區(qū)。

陳建平[24]在現(xiàn)代成礦預(yù)測(cè)理論研究基礎(chǔ)上，利用已有的商業(yè)三維地質(zhì)建模軟件，建立了一套基于三維可視化技術(shù)的隱伏礦體三維立體定量預(yù)測(cè)方法和流程，結(jié)合云南個(gè)舊錫礦實(shí)例探討大比例尺隱伏礦體三維定量預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)預(yù)處理、三維地質(zhì)建模過程和三維定量預(yù)測(cè)方法。使用三維可視化技術(shù)結(jié)合找礦信息量法確定了研究區(qū)找礦有利靶區(qū)，計(jì)算了含礦遠(yuǎn)景單元的找礦概率，估算了工程驗(yàn)證區(qū)金屬資源礦體量。應(yīng)用實(shí)例表明了應(yīng)用三維可視化技術(shù)進(jìn)行隱伏礦體三維定量、定位和定概率的有效性。

鄒艷紅[25]認(rèn)為廣西大廠礦田長坡一銅坑礦區(qū)礦床形成與分布的主要控制因素有地層巖性、巖漿巖體和斷層、褶皺構(gòu)造。結(jié)合大廠礦田多年來積累的地質(zhì)資料信息，提取了鉆孔、坑道采樣化驗(yàn)數(shù)據(jù)與地質(zhì)體的幾何取點(diǎn)等礦床隱伏礦體預(yù)測(cè)專題數(shù)據(jù)，建立了各種地質(zhì)體幾何模型；以此為基礎(chǔ)進(jìn)行控礦地質(zhì)條件的定量分析，以立體單元形式對(duì)地質(zhì)空間進(jìn)行分割抽樣，提取了立體單元控礦作用定量化指標(biāo)；通過一種有效的礦床三維數(shù)學(xué)模型建立方法，對(duì)礦床地下三維空間中隱伏礦體進(jìn)行了定位、定量預(yù)測(cè)和結(jié)果驗(yàn)證，并開發(fā)了預(yù)測(cè)結(jié)果的三維可視化動(dòng)態(tài)查詢系統(tǒng)。

5 存在的問題

到目前為止，在地質(zhì)體三維可視化模擬方面已經(jīng)進(jìn)行了大量的研究，但其在理論、方法、技術(shù)和軟件等方面都尚有不足之處，仍需在實(shí)踐中不斷的探索。

地質(zhì)軟件還不能很好的表達(dá)完整的復(fù)雜地質(zhì)體模型，對(duì)地質(zhì)信息所包含的巨量信息的處理還不充分，動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)模型的實(shí)施更新也不成熟，為地質(zhì)工作者提供三維地質(zhì)環(huán)境、分析有關(guān)地學(xué)問題解釋的技術(shù)有待完善。而且三維地質(zhì)模型的好壞過多地依賴于地質(zhì)專家的水平，但往往建模人員不懂地質(zhì)，地質(zhì)人員不懂建模，導(dǎo)致模型建立的自動(dòng)化程度有待提高[26]。

同時(shí)國外3D模擬軟件的價(jià)格一般比較昂貴，每套平均都在5～15萬美元之間，維護(hù)起來也比較昂貴，導(dǎo)致國內(nèi)用戶使用成本偏高，因而，國外的3D軟件現(xiàn)在還未在中國市場(chǎng)大規(guī)模的應(yīng)用。但是，對(duì)著近年來國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，尤其是地質(zhì)找礦突破找略的提出，對(duì)3D軟件將會(huì)有更為強(qiáng)烈的市場(chǎng)需求，給國內(nèi)的軟件開發(fā)提供了巨大的機(jī)遇期。

參考文獻(xiàn)

[1] 徐立明，牛新生.地質(zhì)體三維可視化模擬的現(xiàn)狀與展望[J].西南民族大學(xué)學(xué)報(bào)，2006，1（32）：151-154.

[2]吳立新.真三維地學(xué)構(gòu)模的若干問題[J].地理信息世界，2004，2（3）：1-13.

[3] 齊安文，吳立新，李冰.一種新的三維地學(xué)空間構(gòu)模方法-類三棱柱法[J]，煤炭學(xué)報(bào)，2002，27（2）：158-163.

[4] Si MON W， HOUL DING. 3D geoscience modeling computer techniques for geological characterization[M]. Spring-Veflag：1994.

[5] SHI Wen-zhong.Development of a hybrid model for three-dimensional GIS[M].GeoSpatial Information Science，2000.

[6] 吳立新，沙從術(shù).真三維地學(xué)模擬系統(tǒng)與水利工程應(yīng)用[J].南水北調(diào)與水利科技，2003，1（2）：20-25.

[7] 鄭貴洲，申永利.地質(zhì)特征三維分析及三維地質(zhì)模擬現(xiàn)狀研究[J].地球科學(xué)進(jìn)展，2004，19（2）：218-223.

[8] 陳偉，薛清潑，趙洋.當(dāng)前國際上較為流行的礦業(yè)軟件評(píng)價(jià)[J].有色金屬（礦山部分），2007，4（59）：22-37.

[9] 程天赦，楊文靜.Surpac Vision軟件在金屬礦山中的應(yīng)用研究[J].金屬礦上，2007，9（375）：16-19.

[10] 吳亞民.Surpac Vision軟件在礦山地質(zhì)中的應(yīng)用[J].中國礦山工程，2007，4（36）：17-21.

[11] 楊建宇，秦德先，康澤寧.北衙金礦三維模型的建立及研究[J].有色金屬：礦山部分，2006，3（58）：17-20.

[12] 陳愛兵，秦德先，張學(xué)書.基于MICROM INE礦床三維立體模型的應(yīng)用[J].地質(zhì)與勘探，2004，5（40）：77-80.

[13]龔元翔，王李管，張海軍.基于MICROM INE系統(tǒng)的露天礦山三維可視化技術(shù)研究[J].中國鉬業(yè)，2007，4（31）：13-16.

[14]張宏達(dá).論MICROMINE軟件在黃金行業(yè)的應(yīng)用[J].黃金，2005，1（26）：30-33.

[15]宋子嶺.VULCAN軟件系統(tǒng)及其在元寶山露天礦的應(yīng)用[J].露天采煤技術(shù)， 2002，1：11-16.

[16] 張普斌，樊俊昌，楊自安，等.內(nèi)蒙古烏奴格吐山銅-鉬礦床三維可視化研究[J].礦產(chǎn)與地質(zhì)，2006（5）：503-506.

[17] 石菲菲，朱谷昌，楊自安.三維可視化技術(shù)在錫鐵山礦區(qū)信息化建設(shè)中的應(yīng)用研究[J].礦產(chǎn)與地質(zhì)，2007，4（21）：472-475.

[18] 吳健生，黃浩，楊兵.新疆阿舍勒銅鋅礦床三維礦體模擬及資源評(píng)估[J].礦產(chǎn)與地質(zhì)，2001，2（15）：119-123.

[19]劉軍旗，毛小平，孫秀萍.基于GeoV i ew三維地質(zhì)建模的一般過程[J].工程地質(zhì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用，2006，4：1-13.

[20]朱良峰.三維地質(zhì)建模及可視化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)[J].巖土力學(xué)，2006，5（27）：828-832.

[21] 朱良峰，吳信才，劉修國.3D GIS支持下的城市三維地質(zhì)信息系統(tǒng)研究[J].巖土力學(xué)，2004，25（6）：882-886.

[22] 施俊法，唐金榮，周平.隱伏礦勘查經(jīng)驗(yàn)與啟示—— 從《信息找礦戰(zhàn)略與勘查百例》談起[J].地質(zhì)通報(bào)，2008，4（27）：433-450.

[23] 王功文，郭遠(yuǎn)生，杜楊松，等.基于GIS的云南普朗斑巖銅礦床三維成礦預(yù)測(cè)[J]. 礦床地質(zhì)，2007，6（26）：651-658.

[24] 陳建平，呂鵬，吳文.基于三維可視化技術(shù)的隱伏礦體預(yù)測(cè)[J].地學(xué)前緣，2007，5（14）：54-62.

[25] 鄒艷紅，戴塔根，毛先成.廣西大廠礦田銅坑深部隱伏礦體立體定量預(yù)測(cè)建模與可視化研究[J].地質(zhì)與勘探，2008，2（44）：62-66.

[26] 龔敏.江西城門山銅礦三維多元地球化學(xué)找礦方法研究[D].武漢：中國地質(zhì)大學(xué)，2009.