泰州三維地質(zhì)建模
分類：服務(wù)范圍 發(fā)布時(shí)間：2024-01-14 瀏覽量：7621
一、內(nèi)容概述
隨著世界各國(guó)對(duì)資源需求日益上升以及對(duì)地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題的日益重視，各國(guó)研究機(jī)構(gòu)都將提高資源保障能力、緩解環(huán)境壓力的目光逐步轉(zhuǎn)向了地球深部，這就需要對(duì)地下空間有更詳細(xì)、更好地了解。正是這種社會(huì)需求的不斷增長(zhǎng)，以及地理信息系統(tǒng)（GIS）、數(shù)字制圖、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和分析、可視化技術(shù)上顯著的技術(shù)進(jìn)步，直接促使了從傳統(tǒng)的二維向三維地質(zhì)填圖（也稱為三維地質(zhì)建模）的過(guò)渡成為必然。
三維地質(zhì)圖是傳統(tǒng)的二維地質(zhì)圖向三維的延伸。這些地圖可以描繪三維空間內(nèi)地下層疊地層的深度、厚度和物質(zhì)性質(zhì)。輸出的結(jié)果是通過(guò)地質(zhì)解譯，以及嚴(yán)格應(yīng)用原始數(shù)據(jù)、地質(zhì)知識(shí)和統(tǒng)計(jì)方法而創(chuàng)建的完全屬性化和數(shù)字化的三維模型。
二維和三維輸出結(jié)果都采用了相似的地質(zhì)構(gòu)造單元分類，并針對(duì)特定用途和相關(guān)機(jī)構(gòu)的需要，按照一定的比例尺和分辨率加以呈現(xiàn)。三維填圖完成的三維地質(zhì)模型可以為需要解決地球科學(xué)問(wèn)題的客戶提供信息，因?yàn)椋孩偻瓿傻娜S地質(zhì)圖，可以以可理解的格式、用多種地圖視圖解釋和描繪復(fù)雜的地質(zhì)情況；②當(dāng)有新信息可用時(shí)，可以制作和更新各種衍生或解譯圖；③針對(duì)地球資源信息的特定需求，根據(jù)客戶需要進(jìn)行發(fā)布和定制（Berg et al.，2011）。
二、應(yīng)用范圍及應(yīng)用實(shí)例
目前，美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局的科學(xué)家使用三維/四維工具來(lái)進(jìn)行以下工作：①可視化和解釋地質(zhì)信息；②驗(yàn)證數(shù)據(jù)；③驗(yàn)證他們的解譯和模型。三維地質(zhì)填圖的例子包括對(duì)面向資源評(píng)價(jià)的地下空間描述，如美國(guó)中部的含水層描述，以及作為過(guò)程模型的輸入?yún)?shù)，如美國(guó)西部的地震。同時(shí)，USGS希望通過(guò)開發(fā)新的三維/四維工具和框架，以及通過(guò)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的提高和更有效的利用，擴(kuò)大其三維/四維處理能力來(lái)監(jiān)測(cè)、解譯和分發(fā)自然資源信息。
加拿大地質(zhì)調(diào)查局已經(jīng)將三維地質(zhì)填圖融入了各項(xiàng)工作。然而，地下水研究對(duì)于三維地質(zhì)填圖的需求還沒有從傳統(tǒng)的地質(zhì)調(diào)查上完全轉(zhuǎn)變過(guò)來(lái)。盆地分析的概念是加拿大地質(zhì)調(diào)查局開展三維地質(zhì)填圖的基礎(chǔ)。在此框架下，工作重點(diǎn)放在了數(shù)據(jù)收集和了解盆地的地質(zhì)歷史。盆地分析在地下水研究項(xiàng)目中已經(jīng)作為一種常見的三維研究方法。后續(xù)在GIS軟件中的數(shù)據(jù)處理、插值、可視化仍然酌情根據(jù)地理和地質(zhì)的復(fù)雜性、研究目標(biāo)和需求而定。
英國(guó)地質(zhì)調(diào)查局的三維地質(zhì)模型名為L(zhǎng)ithoFrame。它代表了地質(zhì)圖從二維擴(kuò)展到三維（表1）。LithoFrame概念的核心是不同分辨率的模型彼此對(duì)應(yīng)，形成從一般的全國(guó)模型到詳細(xì)的現(xiàn)場(chǎng)模型的無(wú)縫過(guò)渡。
表1 LithoFrame分辨率的主要特點(diǎn)
注：LithoFrame比例尺：1M為1∶100萬(wàn)；250為1∶25萬(wàn)；50為1∶5萬(wàn)；10為1∶1萬(wàn)。
法國(guó)地質(zhì)調(diào)查局的三維建模主要涉及3個(gè)領(lǐng)域：公共服務(wù)、國(guó)際合作項(xiàng)目以及與許多合作伙伴和客戶合作開展的科研活動(dòng)：
1）公共服務(wù)：歐盟、法語(yǔ) 、地區(qū)政府和城鎮(zhèn)機(jī)關(guān)；
2）國(guó)際項(xiàng)目：私營(yíng)公司和外國(guó)政府；
3）研究：實(shí)驗(yàn)室和合作大學(xué)。
法國(guó)地質(zhì)調(diào)查局的三維建模活動(dòng)的主要應(yīng)用領(lǐng)域是地質(zhì)調(diào)查、含水層的保護(hù)和管理、城市地質(zhì)、地震風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)、土木工程、碳捕獲和存儲(chǔ)研究、地?zé)釢摿Α⒌V產(chǎn)資源開采和采后評(píng)價(jià)。
國(guó)外地質(zhì)調(diào)查機(jī)構(gòu)用于創(chuàng)建三維地質(zhì)圖和模型最常用的軟件套件包括ArcGIS、Gocad、EarthVision、三維GeoModeller，GSI3 D、Multilayer-GDM和Isatis。這些軟件中，GSI3 D、三維GeoModeller和Multilayer-GDM由地質(zhì)調(diào)查機(jī)構(gòu)自行開發(fā)，并根據(jù)其機(jī)構(gòu)對(duì)地質(zhì)填圖和建模的需求進(jìn)行定制。許多其他軟件包也用在地質(zhì)調(diào)查機(jī)構(gòu)的部分建模工作流程中，其中包括GIS、統(tǒng)計(jì)學(xué)分析、地震深度轉(zhuǎn)換、可視化和屬性建模的軟件。
