BIM技术结合三维地质建模在岩土工程中的应用 ——以新世界会展中心项目为例

随着信息化程度的不断加深,岩土工程行业的发展正逐步与新技术相结合。通过将BIM技术与三维地质建模进行集成,可使岩土工程师对地下地质构造进行充分了解和分析,从而建立工程模型,为岩体工程行业发展提供技术支撑。本文以BIM技术结合三维地质建模在沈阳新世界会展中心项目的应用为依据,利用采集到的勘探数据和地质背景调查资料,采用GTP和B-Rep方法,建立了工程场地地上地下一体化三维空间模型。通过对空间模型的可视化分析,实现了剖切分析、基坑开挖模拟和土方量计算,以及地下水模拟,分析了研究区场地工程地质构造条件,对施工过程中存在的潜在风险进行评估,提出了风险管控措施,从而为建筑物设计、施工和风险防控提供科学准确的决策依据。最后,将BIM技术结合三维地质建模在岩土工程行业中的应用进行展望,得出这种方式具有较高的推广价值。     

三维地质建模在煤矿地质可视化中的应用分析

煤矿智能化发展是煤炭行业未来发展的大趋势,三维地质建模及其可视化技术促进了地质资料信息的管理和共享,在煤炭行业的应用非常广泛且具有极其重要的意义。三维地质建模及其可视化技术可以对地质体的透明化勘探、煤矿的成矿预测、储量估算等进行精细化的指导,确保煤矿的采掘、通风系统的设计以及智能化开采的科学性,直观化灾害事故反演、地表环境监测、生产智能化管控等,减少勘探和开采的风险,能够大大提高煤炭开发的效率。本文对三维地质建模及其可视化技术在煤矿中的应用现状进行了总结,归纳了目前其在矿产领域的研究方向与相关软件的使用情况,介绍了地质数据和巷道数据的获取处理和建模技术,以及在各应用领域的具体进展,最后结合煤炭精准智能开采的发展趋势,针对三维地质建模技术在助力煤矿智能化发展方面的具体问题提出了思考和认识。     

公路工程的三维地质建模研究

随着计算机技术的发展,三维可视化技术和虚拟现实技术也得到了快速发展。公路工程设计已从2D-GIS发展到3D-GIS,从分散的单一要素设计发展到基于数字地球的综合要素的统一设计。公路地质体三维可视化既可以拓展现有的理论基础,在方法模型上有所突破又能在实际中解决地质领域中的许多基础问题。作者对地质体三维可视化中的部分问题进行了研究。     

自然邻点插值方法在三维地质建模中的应用

为了增强三维地质模型的准确性,突出复杂地质体局部相关性较高的特点,避免传统插值方法中存在的计算复杂度高、多依赖人工经验等缺点,在建模过程中引入了自然邻点插值 (NNI)方法对三维离散数据进行插值.而现有的NNI方法无法直接应用于有限域的边界插值计算,成为该方法应用于三维地质建模的最大难点问题.依据Voronoi cells和Delaunay triangles的几何性质,采用non-Sibsonian (Laplace)插值方法构造形函数,详细证明了NNI方法在边界处的连续性,实现了边界插值且降低了其计算复杂度,解决了此难点问题.通过构建城市地质模型实例,验证了该方法的正确性和有效性.     

三维地质建模技术及其发展应用

油气勘探开发过程中的多学科的不断融合,地质建模技术已逐渐成为当今油藏描述的一个重要组成部分。     

地质空间三维动态建模方法研究

针对于地表以下地质空间的研究,三维地质模型是一个可以有效、直接的研究方法。本文从钻孔、剖面和散点三个角度对地质空间三维动态模型进行理论和构建方面的阐述,伴随着三维GIS技术的发展,为地质空间三维动态模型的深入提供了更广阔的前景。     

三维地质建模及可视化系统在安庆铜矿勘查中的应用

阐述了所构建的三维地质建模及可视化系统总体结构及主要功能,并结合安庆铜矿勘查实例对其加以应用。该系统主要包括三维结构建模、三维属性建模和三维地质可视化等子系统。基于建模系统功能,利用安庆铜矿实际勘查数据,获得三维地质建模结果。经三维分析认为,该地区铜铁矿向东偏南方向延伸的趋势揭示了较好的找矿方向,进而表明该三维地质建模及可视化系统在提升矿产勘查效率和准确性方面具有良好的应用前景。     

校园虚拟现实三维场景建模技术及实现方法研究

虚拟校园是基于虚拟现实技术、地理信息技术将校园地理信息和其他校园信息结合,以三维可视化和虚拟现实场景界面呈现的信息系统,是数字校园工程的重要组成部分。本文主要介绍了建立虚拟校园的主要基础——虚拟校园场景的三维建模技术。讨论了从地形、地貌建模,单体地物建模和建模单元集成的整体流程,并以本校为例给出具体的实现方法。     

三维激光扫描技术在建筑物建模测量中的应用

三维激光扫描技术是当前空间三维建模领域的一种新技术,其应用领域十分广泛。提出三维激光扫描技术在建筑物模型建设中的应用方法,分别以不同类型的建筑物为例,研究了具体测量方案,并对相关参数设置进行分析。结合三维激光扫描仪的基本工作原理,探讨从数据获取到建模的整个工作流程。     

薄板样条函数在城市三维地质建模中的应用

介绍了薄板样条函数的基本原理。以湖南省长株潭地区地形数据为例,在Windows平台下用VC6.0实现城市三维地质的可视化。将薄板样条函数应用于空间插值,通过与测试样本点的交叉验证以及其它插值算法的比较,证明了薄板样条函数可以应用在城市三维建模中。     

基于X3D的虚拟场景建模方法

分析了基于X3D的虚拟场景建模的常规方法,在对比其优缺点的基础上,以虚拟校园为例,引入艺术学思想,采用X3D技术,给出了不同类型物体建模的解决方案,兼顾了模型的质量和加载速度.     

三维地质建模技术在雷观1井区的应用

以雷观1井区为研究对象,首先,综合利用钻井、测井、地震和地层对比信息,并建立构造及骨架模型。以沉积微相平面图作为沉积相模拟的趋势约束条件,建立沉积微相三维模型。其次,依据相控建模思路及各微相物性参数的分布特征,采用相控方法建立三维孔隙度模型和渗透率模型。最后,通过三维地质模型的建立,提取了设计井的岩电测井响应特征曲线,为目标选择、井位部署、现场跟踪和开发方案的优化提供了依据。     

几种基本插值法在矿山三维地质体建模中的对比研究与应用

数字矿山是21世纪新技术条件下信息化与智能化的产物,建立矿山三维地质体建模是实现数字矿山的基础与核心.为了实现复杂矿山三维地质建模的经济性、真实性和有效性,如何对离散的DEM空间数据进行前期处理,是建立逼真的矿山三维地质模型难点与前提.针对不同矿山与地貌环境条件下,采用几种基本空间插值法对离散的DEM空间数据进行插值,然后对其插值后的数据进行质量评定与交叉验证,确定最优化的空间插值方法.分析结果表明不同的空间插值方法适应不同的地矿环境领域,对离散的DEM空间数据进行最优化的空间插值,是实现逼真的矿山三维地质体建模这一目最有效最核心的方法.     

卫星-升平地区北部登娄库组三维地质建模研究

卫星-升平地区北部登娄库组是勘探开发深层天然气重点区域,而储层评价问题是制约深层天然气勘探开发的主要问题之一。针对松辽盆地北部卫星-升平地区深层登娄库组井资料少,研究程度低的特点,精确预测储层比较困难。因此,需要进行精细的油藏描述,建立精细的三维地质模型。本文综合地震、测井和地质的研究成果建立地层格架,结合相控建模,利用序贯指示随机模拟建模方法进行油气藏的属性建模,所建地质模型反映了地下地质体三维空间分布特征,为拓展油田登娄库组勘探开发和挖掘潜力,寻找有利储层发育带和天然气分布区规律提供有力依据。     

基于交叉折剖面的高精度三维地质模型快速构建方法研究

提出一种基于交叉折剖面的三维地质模型自动构建方法,重点解决模型构建中“高精度”和“快速”的难题。该方法扩大了建模可利用的数据源,提高了建模的自动化程度,构建的模型质量得以提高。基于该方法开发了一个原型系统,并成功应用到北京市奥运场区的工程建设层三维地质建模中,结果表明该方法具有建立实际三维地质模型的能力。     

三维地质断层结构模型的构建技术及方法

三维地质断层结构模型的构建是三维地质建模的一项重要任务,三维地质断层结构模型对实际的地质分析极为有用.作者在线框架模型的基础上,完善了线框架模型的结构以及构模方法,着重解决了块体模型构建的关键算法,实现了由层面结构模型向块体结构模型的自动转换.     

变差函数在储层地质建模中的应用

变差函数能够反映区域化变量的空间变化特征,是建立精细三维地质模型的关键。分析研究区储层地质特征及目标层位PI1-PI4沉积单元的沉积特征。具体分析了在Petrel建模软件中应用变差函数分析实际地质情况,并且进一步分析了目标层位变差函数类型的选择、在沉积微相控制条件下变程的拟合以及搜索半径和带宽的确定。根据渗透率资料对目标层位进行变差函数分析并通过实际地质资料进行验证,最终建立了精细地质模型,从而为油田的后期开发和调整提供依据。     

三维数字盆地建模研究

三维地质模型是三维数字盆地建设的基础。分析三维数字盆地建设中涉及的地质模型及其适用的模型类型。讨论三维数字盆地中三维地质模型的建模策略和方法,提出采用分级模型的方式建立不同层次和表达内容的三维地质模型。参考行业标准SY/T 5978—94中的构造单元划分,提出数字盆地中构造单元的归类方法以及三维地质模型的划分。针对数字盆地建设,细化油气藏三维地质建模的流程,重点讨论了构造建模的过程。以某盆地为例,按照盆地、凹陷、储层三级划分体系建立构造模型。针对储层模型又细分为多级模型。详细描述了数字盆地三维构造模型的建模过程,建立了多层级三维构造模型,界定每级模型的信息集成范围;讨论建模过程中的存在问题和解决方法。     

基于机器学习的钻孔数据隐式三维地质建模方法

针对基于钻孔数据的传统显式三维地质建模方法存在过程繁琐、模型质量难以保证等缺点,本文提出了一种基于机器学习的隐式三维地质建模方法,将地层三维建模问题转换为地下空间栅格单元的属性分类问题.分别基于支持向量机、BP神经网络等分类算法,实现了钻孔数据的自动三维地质建模.实际建模结果表明,对于有限、稀疏的钻孔数据,支持向量机方法建模准确率较高,建模效率、效果优于显式建模方法.最后通过敏感性分析研究了超参数对建模结果准确率、模型形态的影响,为可控的自动三维地质建模提供了一种新的解决思路.