Question

地质体三维建模与可视化

Answer 1

地质体三维建模是指利用计算机对与矿床形成和分布相关的各种地质对象的几何形态和空间分布进行三维定量描述。地质体三维建模将实现地质对象表征的数字化和计算机化，是开展控矿因素定量分析和实现隐伏矿体立体定量预测的前提。

采用 Datamine Studio 软件进行三维地质建模的流程如图 11 －5 所示。

图11－5 地质体三维建模与可视化流程图

按照该流程可构建所有地质体的三维线框模型和三维块体模型。

线框模型是由许多三角形连接在一起形成的一个连续封闭的表面包围而成的三维实体，而每个三角形又是由三个三维顶点连接而成 ( 称为三角面片) 。线框模型可用三角形文件和顶点文件来描述。在三角形文件中，用三个顶点来定义一个三角形; 在顶点文件中，三个坐标值定义一个定点，三角形文件和顶点文件的表结构如表 11-5、表 11-6所示。

表11－5 线框模型三角形文件表结构

表11－6 线框模型顶点文件表结构

块体模型是由规则的小块或单元 ( 称为体元) 集合对地质体实体进行描述的模型，每一个小块或单元都具备一定的属性，如品位、岩石类型等。一个母单元是模型中允许的最大单元。实际上，块体模型是一种以正六面体作为体元的栅格模型。块体模型由原型表和模型表描述，其表结构如表 11 －7、表 11 －8 所示。

表11－7 块体模型的原型表结构

表11－8 块体模型的模型表结构

为了建立线框模型和块体模型，需先在剖面上对地质体的边界线进行人机交互圈定，边界线的圈定主要基于所在剖面的单项工程数据、物化探推断剖面和地质经验。图 11 －6所示为在所有剖面上圈定的凤凰山矿田新屋里岩体边界线。

图11－6 凤凰山矿田新屋里岩体边界线的剖面圈定

在剖面地质界线圈定的基础上，通过对相同地质体的边界线依剖面顺序连接，即可建立地质体的线框模型。利用软件的三维栅格化功能，可对线框模型描述的地质体实体进行块体 ( 体元) 分割，即可得到地质体的块体模型。

按照上述流程对凤凰山矿田的全部地质体均建立了线框模型和块体模型，包括地形、新屋里岩体 ( 图 11 －7、图 11 －8) 、地层 ( 图11 －9、图11 －10) 、断层 ( 图11 －11、图11-12) 、矿体 ( 图 11-13、图 11-14) 。

图11－7 凤凰山矿田新屋里岩体线框模型