Question

国内外地质体三维模拟软件现状的探讨分析

Answer 1

纵观国外的三维地质模拟与可视化软件，可以按数据来源和服务领域分为三维地震类如CGC，Geoframe，Earthwork，3Dscis，SeisVision，SeisX2d/3d；地球物理类如EarthCube，OpenVison，GeoViz，GeoQuest，（RC）²；地质/矿山类如Micromine，Surpac，MVS，Vulcan，LYNX/MicroLYNX，MineSight，Datamine，Gemcom和油藏类如GOCAD，3Dmove，Earth Vision，Geosec2D/3D，SGM，Jason，Petrel。

（一）国外主要地质体三维模拟软件的现状分析

在对国外的主流软件 Surpac、Vulcan、Datamine、MineSight、MVS、Micromine、3Dmove、MicroLynx、GOCAD、Petrel和（RC）²等按系统配置、功能结构、应用领域、主要特点与开发支持等方面分析的基础上，我们认为国外地质体三维模拟与可视化软件的功能大同小异。小结如下：

1.从系统配置来看

在20世纪90年代初期，受微机性能的限制，所开发的系统一般基于UNIX操作系统和用于工作站环境（如LYNX，Vulcan，Datamine，Surpac等）；20世纪90年代中期以来，随着微机性能的提高，一些三维地质模拟与可视化软件开始移植到Windows操作系统和微机环境（如 Micromine，Gemcom，MineSight，microLYNX，Vulcan，GOCAD等）。近年来，基于Windows操作系统和微机环境的三维地质模拟与可视化软件开始成为主流。目前，有的软件具有跨平台性。

2.从功能结构来看

系统采用c/s结构；软件操作界面友好；提供强大的三维图形交互式编辑环境；采用数据库管理地质数据；地质建模采用实体模型和块体模型；提供地质统计分析功能；提供采矿设计与优化功能；提供测量应用模块；可在网络环境中运行；提供与主流GIS软件的接口；多数系统可根据不同的应用选用不同的模块。

3.从应用领域来看

主要应用于勘探和地质建模、地表和地下采矿设计、尾矿和复垦设计、生产计划和开采计划以及钻孔编录等。

4.从支持二次开发来看

多数系统提供宏语言的形式进行二次开发，少数系统可提供C++的开发。

5.从地质体三维模拟技术方案来看

国外主流的软件采用如下方案：

（1）根据钻孔（物探、探槽、探井等）资料，交互式解释成轮廓线；

（2）根据地质规律，交互式建立地质模型（实体模型）；

（3）根据地质统计方法或其他方法，插值生成块体模型；

（4）估算资源量（找出在当前矿石价格下有利润的块段）；

（5）进行矿山设计与规划；

（6）开采控制与管理。

（二）国内主要地质体三维模拟软件的现状分析

我国对三维地质体模拟与可视化研究起步较晚，但做了大量的有益探索。近年来国家自然科学基金委员会大力支持地学可视化研究，先后资助了“复杂地质体的三维建模和图形显示研究”、“油储地球物理理论与三维地质图像成图方法”、“地学时空信息动态建模及可视化研究与应用”和“基于剖面的三维拓扑地质建模研究”等项目。1996年中国科学院地球物理研究所与胜利石油管理局在国家自然科学基金重点项目“复杂地质体”中，开始追踪研究GOCAD。长春科技大学在阿波罗公司的TITAN GIS上开发了Geo TransGIS 三维GIS，主要用于建立中国乃至全球岩石圈结构模型的三维信息。石油大学开发的RDMS、南京大学与胜利油田合作开发的SL GRAPH 都是用于三维石油勘探数据可视化。中国地质大学开发的三维可视化地学信息系统（GeoView）可实现三维地学信息管理、处理、计算分析与评价决策支持。

通过对国内北京航空航天大学、中国地质大学、中国矿业大学、北京大学、武汉大学、西安科技大学、中科院、北京市勘察设计研究院、中南大学、北京理正软件设计研究院等单位的研究进行分析，认为：目前我国尚未开发出融数据管理、信息可视化、交互操作和地质分析于一体的三维地学模拟与可视化实用软件。