摘要:本文基于MapGIS10平臺(tái),以泰安市中心城區(qū)三維基礎(chǔ)地質(zhì)模型構(gòu)建為例,綜合運(yùn)用交互式建模、自動(dòng)建模等方法,通過模型集成融合,完成泰安市中心城區(qū)地下100m以淺三維基礎(chǔ)地質(zhì)模型的構(gòu)建。重點(diǎn)對建模數(shù)據(jù)源的處理、方法的選擇以及不同建模方法形成地質(zhì)體之間的拼接集成等內(nèi)容作了敘述,探索和研究了模型集成方法在三維地質(zhì)模型構(gòu)建、更新中的應(yīng)用,為其他城市三維地質(zhì)建模工作提供經(jīng)驗(yàn)借鑒和技術(shù)支撐。
關(guān)鍵詞:交互式建模;自動(dòng)建模;模型集成;城市三維
中圖分類號(hào):"TU195"文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:"Adoi:10.12128/j.issn.1672-6979.2024.11.009
引文格式:胡慶玲,魏凱,鄒慶亮,等.基于模型集成方法的泰安市三維地質(zhì)模型構(gòu)建[J].山東國土資源,2024,40(11):55-62. HU Qingling, WEI Kai, ZOU Qingliang, et al. "Construction of 3D Geological Model of Tai'an City Based on Model Integration Method[J].Shandong Land and Resources,2024,40(11):55-62.
0引言
近年來,隨著信息化技術(shù)的迅速發(fā)展,三維地質(zhì)建模技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用到油田開發(fā)、礦山開采、熱儲(chǔ)結(jié)構(gòu)模擬[1]、工程勘察、地下水模擬[2]等眾多領(lǐng)域,構(gòu)建三維地質(zhì)模型,以三維可視化視角表達(dá)地質(zhì)信息和地質(zhì)現(xiàn)象成為認(rèn)識(shí)地下的重要手段[3]。
國內(nèi)學(xué)者對三維地質(zhì)建模做了深入研究,基于三維地質(zhì)建模方法提出了基于主TIN的全自動(dòng)三維地質(zhì)建模方法[4]、基于地層分區(qū)的快速三維地質(zhì)建模[5]、基于輪廓線拼接的交互式建模和基于交叉剖面的交互式建模等方法[6-7]?;跀?shù)據(jù)源類型,提出了基于三維地震數(shù)據(jù)建模[8]、基于剖面數(shù)據(jù)建模、基于鉆孔數(shù)據(jù)建模和基于多源數(shù)據(jù)融合建模[9-10],這些建模方法著眼于幾何方式建模,可以很好的表達(dá)復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造。但是受地下結(jié)構(gòu)復(fù)雜、建模數(shù)據(jù)源獲取有限、計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展等現(xiàn)實(shí)情況的束縛[11],目前單一的建模方法不能很好的滿足整個(gè)模型的構(gòu)建要求,在一定程度上對模型構(gòu)建時(shí)間、效率、精度控制、模型質(zhì)量、數(shù)據(jù)利用率等方面還是存在局限性,如基于鉆孔建模方法難以解決含斷層、倒轉(zhuǎn)褶皺等復(fù)雜地質(zhì)現(xiàn)象,基于剖面的建模方法,難以反映精確的地質(zhì)信息等[12],為最大程度利用已有地質(zhì)數(shù)據(jù)信息,規(guī)避不同建模方法的缺陷,提高模型構(gòu)建質(zhì)量、效率以及降低模型后期更新管理成本,建模人員需根據(jù)建模區(qū)內(nèi)分布的地質(zhì)特征和已有數(shù)據(jù)源情況,規(guī)劃出合適的建模方法。本文基于MapGIS10建模平臺(tái),綜合運(yùn)用復(fù)雜地質(zhì)體交互式建模、基于地質(zhì)分區(qū)圖自動(dòng)建模以及基于巖性分層的自動(dòng)建模等常用建模方法,依托943個(gè)鉆孔、31條剖面以及DEM、基巖地質(zhì)圖、第四系地質(zhì)圖等數(shù)據(jù),通過模型集成融合方法,構(gòu)建了泰安市中心城區(qū)207 km2地下100 m以淺三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型,模型較好的展現(xiàn)了地層巖性分布及斷裂構(gòu)造空間展布特征。
1研究區(qū)地質(zhì)概況
研究區(qū)地處華北地層區(qū)魯西地層分區(qū),區(qū)內(nèi)地層自老至新發(fā)育新太古代泰山巖群變質(zhì)巖,古生代寒武紀(jì)、奧陶紀(jì)碳酸鹽巖、碎屑巖,新生代古近紀(jì)碎屑巖及第四紀(jì)松散巖。
大地構(gòu)造位置位于華北板塊魯西隆起區(qū)魯中隆起泰山凸起的東南部、布山凸起的東部、新甫山凸起的西北部、泰萊凹陷的西端,區(qū)內(nèi)主要發(fā)育NW—NNW向岱道庵?jǐn)嗔选⒑闇蠑嗔?、滂河斷裂,NE—NEE向泰山斷裂、徂徠山斷裂。
研究區(qū)巖漿巖發(fā)育,在西部及北部多出露于地表,少量被第四系松散巖層覆蓋。巖漿巖巖石類型復(fù)雜,以中酸性的花崗巖類和閃長巖類為主,巖體的展布方向以NW向?yàn)橹?,多與區(qū)域構(gòu)造線方向一致。根據(jù)巖石類型及以往同位素測年資料將工作區(qū)侵入巖劃分為2個(gè)時(shí)代、4個(gè)序列,8個(gè)單元。
2建模流程與方法
2.1技術(shù)路線
綜合分析泰安市城區(qū)地質(zhì)條件,第四系面積124.57 km2,主要由沉積的層狀土、砂、礫石等構(gòu)成,受地質(zhì)構(gòu)造、沉積環(huán)境和地形地貌特征的控制,區(qū)內(nèi)第四系厚度差異較大,自0~30 m不等,最厚處達(dá)40余米?;鶐r部分以巖體為主,地質(zhì)條件復(fù)雜,斷裂構(gòu)造發(fā)育。
基于上述地質(zhì)特征,本次建模對第四系和基巖地質(zhì)體分別建模。先以主層約束的巖性分層自動(dòng)建模方法構(gòu)建出第四系地質(zhì)模型,再以人工交互式建模方法構(gòu)建出基巖地質(zhì)體模型,最后以基巖頂面作為分界面,將兩部分地層模型進(jìn)行切割、拼接,完成泰安中心城區(qū)三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型的總體構(gòu)建(圖1)。
2.2數(shù)據(jù)分析與處理
本次建模所依托數(shù)據(jù)主要為采集和收集的鉆孔(包括地質(zhì)孔、水文孔、地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測孔、工程勘察孔等)、地質(zhì)剖面、研究區(qū)第四系地質(zhì)圖、基巖地質(zhì)圖。建模工作前需要對數(shù)據(jù)源進(jìn)行預(yù)處理,解決各數(shù)據(jù)源之間邏輯沖突,統(tǒng)一差異,屬性缺失問題,滿足建模工作數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求。主要包括鉆孔數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化、地層標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)據(jù)源的矯正、二維剖面的繪制等。
2.2.1鉆孔及其標(biāo)準(zhǔn)化
鉆孔數(shù)據(jù)具有信息準(zhǔn)確、數(shù)據(jù)量大的特點(diǎn)[13],本次建模共采集和收集鉆孔943個(gè),鉆孔的地層分層信息4 763條,鉆孔深度集中于5.5~60.44 m,平均深度32.98 m,鉆孔密度5個(gè)/km2,鉆孔基本覆蓋整個(gè)研究區(qū)(圖2,表1)。
2.2.2DEM及其矯正
研究區(qū)位于泰山南麓,北倚泰山,南傍大汶河、徂徠山,處于泰萊斷陷盆地的西端[14],總體地勢西、北部高,東、南部低。區(qū)內(nèi)海拔高度+106 m~+400 m,地貌類型主要包括中山、低山、丘陵、平原,本次三維基礎(chǔ)地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建中,采用分辨率為12.5 m的DEM高程數(shù)據(jù)約束地表形態(tài),控制模型表面起伏。在涉及鉆孔點(diǎn)位區(qū)域,以鉆孔標(biāo)高為基準(zhǔn)矯正地表DEM,確保模型精度。地表DEM處理流程入下:
在建模平臺(tái)中導(dǎo)入鉆孔數(shù)據(jù),通過鉆孔點(diǎn)對DEM像元值的查詢,計(jì)算出每個(gè)鉆孔與DEM的高度差,用高差值和高差緩沖一定范圍的零高差線進(jìn)行插值生成高差DEM,最后通過柵格計(jì)算器用地表DEM與高差DEM求和,輸出矯正后的地表DEM數(shù)據(jù)(圖3)。
2.2.3剖面規(guī)劃與繪制
綜合考慮揭露基巖鉆孔數(shù)量和分布情況、研究區(qū)地質(zhì)條件、面積,研究區(qū)共布設(shè)了31條平行剖面,剖面方向大致垂直于地層構(gòu)造走向,每條剖面均經(jīng)過地質(zhì)鉆孔,剖面間距大約1km左右,基本上控制了泰安城區(qū)重要的地質(zhì)構(gòu)造和地層單元,剖面制圖比例尺設(shè)定為橫比例尺1∶25000,縱比例尺1∶2500,滿足泰安市城市三維地質(zhì)框架模型建模的要求。
剖面繪制時(shí),先依托建模平臺(tái)自動(dòng)生成剖面框架,包括剖面地形線、鉆孔中心線及其地表地質(zhì)分界點(diǎn)、剖面深度標(biāo)尺等圖面要素。在框架剖面的基礎(chǔ)上,根據(jù)鉆孔數(shù)據(jù)確定地層分界點(diǎn),連接不同鉆孔的地層分界點(diǎn)形成剖面地層線。檢查并處理剖面地層線的拓?fù)溴e(cuò)誤,最后拓?fù)湓靺^(qū)、賦地層編碼、地層顏色,完成二維剖面圖的繪制。
需要注意的是,一是考慮到模型構(gòu)建后,需對三維基巖地質(zhì)體模型與第四系地層模型切割和融合,本次繪制剖面以整體抬高1m的基巖表面為二維剖面地表約束。二是考慮到模型厚度大于100m的要求,鑒于研究區(qū)最低海拔+106m,因此以海拔+2m作線作為研究區(qū)地質(zhì)剖面地層底界,既滿足建模數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求,又保證了模型底部外觀平整和美觀。
2.2.4地質(zhì)圖屬性處理
地質(zhì)圖能反映巖石組成、年代、分布、地質(zhì)構(gòu)造及巖漿活動(dòng)等地質(zhì)現(xiàn)象,在三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型建立中起重要控制作用。本次建模采用泰安市城區(qū)基巖地質(zhì)圖、第四系地質(zhì)圖資料。建模前對地質(zhì)圖添加屬性信息,包括地層單元編碼、產(chǎn)狀特征、地質(zhì)界線等。
2.2.5地層標(biāo)準(zhǔn)化
地層標(biāo)準(zhǔn)化處理是指按照沉積順序?qū)Φ貙舆M(jìn)行編碼,建立一個(gè)覆蓋建模區(qū)地層的“標(biāo)準(zhǔn)地層編碼表”。地層編碼遵循“從新到老、逐層遞增”的原則,即最新的地層編碼為“0”,然后按地層年代逐漸遞增。綜合考慮時(shí)代、成因、巖性等特征,本次建模根據(jù)山東省地層劃分標(biāo)準(zhǔn),按照系-統(tǒng)-組(序列)-巖性四級分層標(biāo)準(zhǔn),共劃分58層。基于MapGIS10平臺(tái),建立地層標(biāo)準(zhǔn)表,對原有的地層編碼進(jìn)行解釋定義,并賦予標(biāo)準(zhǔn)的地層顏色、紋理等可視化信息(表2)。
3三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)建模
3.1第四系地質(zhì)結(jié)構(gòu)建模
泰安市中心城區(qū)第四紀(jì)地層主要發(fā)育沂河組、泰安組、臨沂組、黑土湖組、山前組和大站組。第四系自動(dòng)建模數(shù)據(jù)源主要包括鉆孔、第四系地質(zhì)圖、DEM等。
第四系地層為沉積地層結(jié)構(gòu),沉積地層自動(dòng)建模的難點(diǎn)主要有兩個(gè),一是地層重復(fù)倒序情況的自動(dòng)處理,二是地層尖滅位置的判斷。建模過程主要分為兩步,首先基于地質(zhì)分區(qū)圖的自動(dòng)建模,以第四系地質(zhì)圖為約束,構(gòu)建出巖組級別的地質(zhì)體模型;然后基于巖性分層建模方法,在巖組級別模型地層框架的約束下,構(gòu)建出巖性級別的第四系地質(zhì)體。兩種建模方法的結(jié)合使用,可構(gòu)建出復(fù)雜沉積條件的精細(xì)地層結(jié)構(gòu),同時(shí)模型地表地層符合地質(zhì)圖分布規(guī)律(圖4)。
3.1.1巖組級地質(zhì)體構(gòu)建
基于地層分區(qū)約束的自動(dòng)建模方法適用于標(biāo)準(zhǔn)地層層序,無倒序地層的地質(zhì)特征,適合于巖組級別正常沉積層序的地層建模,構(gòu)建的模型表面可以與地質(zhì)圖完全吻合,而且自動(dòng)建模速度較快。
建模時(shí),每一層地層單獨(dú)構(gòu)建地質(zhì)體,多層地質(zhì)體構(gòu)成地質(zhì)模型。第一層由地表分區(qū)圖和地表DEM聯(lián)合進(jìn)行建模。從第一層開始,上一層的底面作為下一層的頂面參與建模,根據(jù)頂面、鉆孔數(shù)據(jù)和地層分區(qū)圖(地質(zhì)圖)自動(dòng)構(gòu)建底面,然后將頂面、側(cè)面和底面縫合構(gòu)成地質(zhì)體,之后每一層模型都使用這種方式構(gòu)建,自上而下完成巖組級別模型(圖5)。
3.1.2巖性級別地質(zhì)體構(gòu)建
完成巖組級別模型的建模后,使用巖性自動(dòng)建模功能,在巖組級別框架模型的約束下,構(gòu)建最終的巖性級別第四系模型。巖性建模是一種支持大層約束的隱式建模,可以處理復(fù)雜沉積韻律條件下的地層模擬。
巖性自動(dòng)建模大體分3個(gè)步驟,首先對框架模型進(jìn)行網(wǎng)格剖分,將其劃分為若干個(gè)規(guī)則的空間立體網(wǎng)格單元;然后以鉆孔分層點(diǎn)為數(shù)據(jù)源,框架模型各地層的約束下,結(jié)合空間插值算法,計(jì)算出每個(gè)立體網(wǎng)格單元巖性取值,并且以各地層輪廓面對網(wǎng)格進(jìn)行切割,形成以各地層輪廓為邊界的巖性網(wǎng)格模型。最后通過柵格轉(zhuǎn)矢量,并對各地層內(nèi)部的地層分界光滑處理,最終形成結(jié)構(gòu)模型。
巖性建模方法沒有層序概念,是基于樣本點(diǎn)的空間分布規(guī)律來模擬地層分布的,適合構(gòu)建巖性、巖土狀態(tài)級別的地層模型。
巖性建模是采用的克里金插值算法,采用克里金(Kriging)進(jìn)行空間插值計(jì)算[15]。
進(jìn)行空間立體網(wǎng)格中心點(diǎn)的賦值計(jì)算時(shí),主要采用搜索橢球內(nèi)的點(diǎn)來進(jìn)行估值,因此搜索橢球的定義對于插值計(jì)算非常重要。搜索橢球半徑的定義一般情況下由變異函數(shù)或樣本間距決定,搜索橢球的半徑和旋轉(zhuǎn)角度初始定義為變差函數(shù)三個(gè)軸向的變程和變差函數(shù)各向異性角度。搜索類型包括普通搜索和八分圓搜索,對于普通搜索,在整個(gè)搜索橢球內(nèi)搜索離估值點(diǎn)最近的樣品。
3.2基巖地質(zhì)結(jié)構(gòu)建模
泰安市中心城區(qū)基巖地質(zhì)體模型構(gòu)建數(shù)據(jù)源主要包括鉆孔、基巖地質(zhì)圖、地質(zhì)剖面、基巖DEM等。其中,可用鉆孔數(shù)量162個(gè),鉆孔深度8.17~284.50 m,繪制地質(zhì)剖面31條。
基巖地質(zhì)體建模采用人工交互的半自動(dòng)建模方法,建模過程伴隨著地質(zhì)解譯過程[16],能夠充分體現(xiàn)地質(zhì)專家經(jīng)驗(yàn),可精準(zhǔn)的模擬地下斷層和地層模型,清楚表達(dá)模型產(chǎn)狀特征。
3.2.1基巖面建立
基巖面為第四系與基巖地層的分界面,可反映基巖頂板高程分布規(guī)律,在本次模型構(gòu)建工作中影響第四系三維地質(zhì)模型與基巖地質(zhì)體模型的融合。構(gòu)建三維基巖面,主要依托第四系鉆孔數(shù)據(jù)。構(gòu)建時(shí),以鉆孔各點(diǎn)的第四系厚度和第四系范圍為插值條件,插值得到第四系厚度DEM。然后進(jìn)行地表DEM與第四系厚度DEM相減運(yùn)算,從而輸出基巖表面高程,即基巖DEM數(shù)據(jù)。根據(jù)基巖DEM數(shù)據(jù)給基巖地質(zhì)圖賦予高程信息,形成三維基巖地質(zhì)圖(圖6)。
這里的基巖表面高程DEM的插值采用了一種離散化的薄板樣條函數(shù)法,該方法采用迭代有限差分插值技術(shù),經(jīng)過優(yōu)化,既具有局部插值方法(例如,反距離權(quán)重IDW插值)的快速計(jì)算效率,又不會(huì)犧牲全局插值方法(例如:克里金法和樣條函數(shù)法)的表面連續(xù)性[17-19]。
3.2.2復(fù)雜地質(zhì)體交互式建模
MapGIS復(fù)雜地質(zhì)體交互式建模是顯式建模的一種,核心流程是“點(diǎn)—線—面—體”的從低維到高維的“升維”半自動(dòng)人機(jī)交互式建模過程[20]。第一步是連接多條三維地質(zhì)剖面上對應(yīng)地層的特征點(diǎn),構(gòu)建出地層面和斷層面的邊界輪廓線;第二步是用這些封閉的面的輪廓線構(gòu)建斷層面模型和地層面模型;第三步是根據(jù)斷層面和地層面構(gòu)建出封閉的地質(zhì)體模型(圖7)。
在泰安市中心城區(qū)三維基巖地質(zhì)體模型構(gòu)建中,以三維剖面作為建模單元的分界面,橫縱方向各兩條剖面劃分一個(gè)立體建模單元,在建模單元內(nèi)根據(jù)剖面間地層的對應(yīng)關(guān)系,連線構(gòu)建地層面,并以三維地質(zhì)圖為地層頂面約束面,使地質(zhì)體頂面能準(zhǔn)確表達(dá)出地表的起伏形態(tài)。最后將各建模單元的地質(zhì)塊進(jìn)行合并形成完整的基巖地質(zhì)體模型(圖8)。
3.3模型集成
三維空間數(shù)據(jù)模型集成是指將不同來源、不同類型、不同尺度、不同精度、不同專業(yè)的三維空間數(shù)據(jù)進(jìn)行有效整合和組織,以提供全面、準(zhǔn)確、可靠的地理空間信息服務(wù)。侯恩科等學(xué)者針對三維地質(zhì)建模需求提出了適于三維地質(zhì)模擬的集成數(shù)據(jù)模型,該模型中涉及更多的空間對象類,包括孤立點(diǎn)、鉆孔、平面地質(zhì)圖、2DGrid、TIN、線框、不規(guī)則體元、三位規(guī)則塊體、八叉樹、四面體模型等,各種數(shù)據(jù)模型之間相互聯(lián)系,該集成數(shù)據(jù)模型能對各種地質(zhì)數(shù)據(jù)和現(xiàn)象進(jìn)行比較全面的描述,能夠滿足大部分地質(zhì)模擬任務(wù),但實(shí)際應(yīng)用的流程較為復(fù)雜[21]。
本次建模中主要將基于不同方法、不同數(shù)據(jù)源構(gòu)建的第四系三維地層模型與三維基巖地質(zhì)體模型的無縫拼接和組合,主要包括地質(zhì)體切割與合并兩項(xiàng)工作,解決由不同三維地質(zhì)建模方法形成的地質(zhì)模型數(shù)據(jù)間的集成融合。具體操作流程為:
以研究區(qū)建模界線和構(gòu)建的三維基巖頂面為控制約束條件切割三維基巖地質(zhì)體,刪除建模范圍外和超出基巖頂面部分的地質(zhì)體,然后應(yīng)用地質(zhì)體追加功能,將兩部分地質(zhì)體合并,完成整個(gè)泰安三維地質(zhì)體模型的建模(圖9)。
4結(jié)語
(1)泰安市三維地質(zhì)模型構(gòu)建是典型的城市三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)建模工作,第四系為沉積松散層,隱伏基巖地層地質(zhì)條件復(fù)雜,斷裂發(fā)育,同時(shí)采集和收集的鉆孔數(shù)據(jù)中,能夠揭露基巖地層的深孔較少,而反映第四系鉆孔居多,建模數(shù)據(jù)源情況和地質(zhì)條件在城市地質(zhì)模型構(gòu)建工作中都有很強(qiáng)的代表性。
(2)針對不同的地質(zhì)情況和數(shù)據(jù)源情況,第四系和基巖部分采取了不同的建模方式,把整個(gè)復(fù)雜構(gòu)造建模任務(wù)分成多種簡單的建模任務(wù),最后通過模型集成拼接方式,形成一個(gè)完整的地質(zhì)模型。
(3)整個(gè)建模過程充分尊重了多源異構(gòu)的建模數(shù)據(jù)源的約束,同時(shí)符合專家地質(zhì)認(rèn)識(shí),且結(jié)合自動(dòng)建模技術(shù)最大化的提高了建模效率。本文論述的泰安三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)建模是所有城市地質(zhì)三維地質(zhì)建模的一個(gè)典型代表,整個(gè)建模技術(shù)路線和建模過程對其他城市的三維地質(zhì)建模具有很好的借鑒參考意義。
參考文獻(xiàn):
[1]朱振洲,雷曉東,武雄,等.基于三維地質(zhì)建模的北京市昌平新城地?zé)豳Y源量評價(jià)[J].現(xiàn)代地質(zhì),2020,34(1):207-214.
[2]張寶一,吳湘濱,王麗芳,等.三維地質(zhì)建模及應(yīng)用實(shí)例[J].地質(zhì)找礦論叢,2013,28(3):344-351.
[3]秦泗偉,吉烜瑩,姜洪勝,等.山東省日照市藍(lán)色經(jīng)濟(jì)區(qū)城市三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)調(diào)查及三維建模[J].山東國土資源,2022,38(4):56-61.
[4]李元亨,陳國良,劉修國,等.主TIN模式下面向拓?fù)涞娜S地質(zhì)塊體構(gòu)建方法[J].巖土力學(xué),2010,31(6):1902-1906.
[5]王麗芳.廈門三維地質(zhì)建模方法研究及其在工程應(yīng)用[J].地質(zhì)災(zāi)害與環(huán)境保護(hù),2016,27(4):84-90.
[6]王永慶,鈕濤,楊真亮,等.招平斷裂帶臺(tái)上-水旺莊段三維地質(zhì)模型構(gòu)建及礦體空間分布規(guī)律[J].山東國土資源,2022,38(7):12-19.
[7]許珂,徐亞杏.基于MapGIS-K9軟件的城市三維地質(zhì)建模方法探討:以武漢市為例[J].華南地質(zhì)與礦產(chǎn),2018,34(3):244-252.
[8]吳鴻飛,黃義忠,陳國坤,等.基于三維地震數(shù)據(jù)的斷層空間展布特征提?。跩].軟件,2023,44(2):62-65.
[9]張洋洋,周萬蓬,吳志春,等.三維地質(zhì)建模技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及建模實(shí)例[J].東華理工大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版),2013,32(3):403-409.
[10]孫月成,李永飛,孫守亮.高精度三維地質(zhì)建模新方法與關(guān)鍵技術(shù)研究[J].煤炭科學(xué)技術(shù),2019,47(9):241-248.
[11]姬廣軍,張永波,朱吉祥,等.三維地質(zhì)建模精度影響因素及質(zhì)量控制[J].桂林理工大學(xué)學(xué)報(bào),2020,40(1):85-94.
[12]姬廣軍,朱吉祥.三維地質(zhì)建模技術(shù)研究現(xiàn)狀[J].科技風(fēng),2019(10):109-110.
[13]陳愛民,湯仲安,李光強(qiáng),等.基于鉆孔數(shù)據(jù)的礦山三維建模[J].測繪工程,2009,18(2):19-23.
[14]趙新村.泰安市地下空間開發(fā)地質(zhì)環(huán)境適宜性評價(jià)[J].山東國土資源,2021,37(3):41-47.
[15]易家偉,馬慶勛,高耀全,等.簡單地質(zhì)條件下鉆孔數(shù)據(jù)地質(zhì)建模的插值算法對比研究[J].煤炭技術(shù),2024,43(3):120-124.
[16]吳志春,郭福生,林子瑜,等.三維地質(zhì)建模中的多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)與方法[J].吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(地球科學(xué)版),2016,46(6):1895-1913.
[17]劉順昌,李黎,徐德馨,等.復(fù)雜地質(zhì)條件下高精度三維地質(zhì)建模研究[J].人民長江,2021,52(8):127-132.
[18]王寶龍,李青元,賈會(huì)玲,等.正則化薄板樣條函數(shù)擬合地層界面[J].煤田地質(zhì)與勘探,2017,45(5):23-27.
[19]張孟丹,余鐘波,谷黃河,等.無定河流域降水量空間插值方法比較研究[J].人民黃河,2021,43(4):30-37.
[20]郭甲騰,吳立新,周文輝.基于徑向基函數(shù)曲面的礦體隱式自動(dòng)三維建模方法[J].煤炭學(xué)報(bào),2016,41(8):2130-2135.
[21]侯恩科,吳立新.三維地學(xué)模擬幾個(gè)方面的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].煤田地質(zhì)與勘探,2000(6):5-8.
Construction of 3D Geological Model of Tai'an City Based on Model Integration Method
HU Qingling1, WEI Kai1, ZOU Qingliang2, MA Xiaoming3, PAN Shengyong3
(1. No.5 Geological Brigade of Shandong Provincial Bureau of Geology and Mineral Resources, Shandong Tai’an 271000, China;2. Shandong Luyue Resources Exploration and Development Limited Corporation, Shandong Tai'an, 271000,China;3. Wuhan Zondy Cyber Science and Technology Limited Corporation, Hubei Wuhan 430000, China)
Abstract:Based on MapGIS 10 platform, taking the construction of 3D basic geological model of cnetral areas in Tai'an city as an example, by using interactive modeling, automatic modeling and other methods comprehensively, through model integration, the construction of 3D basic geological model of 100m underground of cnetral areas in Tai'an city has been completed. The processing of modeling data sources, the selection of modeling methods and the integration of geological bodies formed by different modeling methods have been introduced in detail. The application of model integration and fusion methods in the construction and updating of 3D geological model have been studied. It will provide some experiences and technical support for other urban 3D geological modeling work.
Key words:Interactive modeling; automatic modeling; model integration; urban 3D
收稿日期:2024-04-09;修訂日期:2024-05-11;編輯:"王敏"基金項(xiàng)目:"泰安市大數(shù)據(jù)中心,泰安市三維可視化城市地質(zhì)信息系統(tǒng)項(xiàng)目(〔2022〕第103號(hào))"作者簡介:"胡慶玲(1987—),女,山東泰安人,高級工程師,主要從事地質(zhì)建模和城市地質(zhì)信息化應(yīng)用;E-mail:275527057@qq.com*"通訊作者:"魏凱(1986—),男,山東泰安人,高級工程師,主要從事水文地質(zhì)、地質(zhì)災(zāi)害等研究工作;E-mail:183114050@163.com