基于GMS的地层三维结构可视化模型及神经网络预测

 通过收集到的长春市及周边地区各类钻孔资料,运用软件GMS建立了长春及周边地区的三维地层结构可视化模型,与实际地质(地形)情况较为吻合,清晰地反映出长春地区地层结构情况,通过软件还可观察地层任意位置的剖面情况。将神经网络引入其中,当输入钻孔坐标(x,y,z)、地层厚度及地层深度时,能够较为准确地预测出对应地层的地质时代和岩性,采用结构为5-13-5的BP神经网络(单隐含层)预测结果的平均相对误差为11.12%,其最小误差为7.50%、最大误差为15.71%;采用改进后的结构为5-11-7-5的BP神经网络(双隐含层),预测结果的平均相对误差为4.64%,其最小误差为3.63%、最大误差为6.59%,完全满足预测精度要求。     

岩土工程勘察场地立体空间建模与可视化信息管理

基于钻孔勘探、标准贯入、地形测量等多源异构岩土工程勘察资料,研究了岩土工程勘察场地的数据预处理、立体空间集成建模与可视化信息管理方法,开发了相应的软件系统,实现了地形、建筑物、钻孔、地层、地下水等空间对象的三维集成建模、真实感可视化、剖切分析及勘察成果的信息查询与更新,形成了岩土工程三维勘察报告新模式.经多个岩土工程实际项目的应用与验证表明:采用所提出的三维建模技术与可视化方法,可自动建立岩土工程场地的立体空间三维集成模型,对岩土工程勘察领域的三维信息化建设具有较高的应用价值.     

岩土工程勘察场地立体空间建模与可视化信息管理

基于钻孔勘探、标准贯入、地形测量等多源异构岩土工程勘察资料，研究了岩土工程勘察场地的数据预处理、立体空间集成建模与可视化信息管理方法，开发了相应的软件系统，实现了地形、建筑物、钻孔、地层、地下水等空间对象的三维集成建模、真实感可视化、剖切分析及勘察成果的信息查询与更新，形成了岩土工程三维勘察报告新模式.经多个岩土工程实际项目的应用与验证表明:采用所提出的三维建模技术与可视化方法，可自动建立岩土工程场地的立体空间三维集成模型，对岩土工程勘察领域的三维信息化建设具有较高的应用价值.     

基于GMS的三维地质建模与地下水数值模拟——以永靖县黑台为例

在总结三维地质建模与地下水数值模拟常用软件基础上,选用GMS软件,在黄土台塬灌溉典型区域甘肃省永靖县黑台,开展三维地质建模,结合研究区内部钻孔、边界高程、地层高程数据等基础资料,建立实体地层模型,利用建模结果,综合台塬水文地质条件,建立水文概念模型与数学模型,使用软件内MODFLOW数值计算方法,在高密度电法反演地下水位信息验证下,获得研究区地下水数值模型.结果表明,模拟所得三维地层模型有很好的可视性,能直观展示研究区地层分布情况;地下水水位值与高密度电法反演地下水位分布在台塬中部地下水位有很好的对应关系.     

基于钻孔编录信息可视化解译的矿床三维建模

运用大型三维矿业软件SURPAC创建某矿深部矿段的地质数据库,可视化解译地质钻孔编录包含的断层、地层和矿体信息,构建断层、地层和矿体的三维模型;在建立该矿段品位块体模型的基础上,采用普通克立格法对矿体有用元素品位进行估值,并对矿段有用元素的平均品位和地质储量进行统计计算.以所建立的地质数据库和断层、地层、矿体和井巷工程三维实体模型为基础,实现包含矿体、断层、地层、巷道、钻孔、坐标、比例尺、标题栏等多种图元信息的地质剖面自动成图.实际应用结果表明:基于钻孔编录信息可视化解译所建立的矿床三维模型可靠,地质剖面出图能满足工程应用要求,具有重要的应用价值.     

基于 VTK 的工程地质三维可视化中间件研究

采用 VTK 技术，探讨工程地质三维可视化技术的实现，通过表面模型和GTP模型构建地层模型，将虚拟钻孔加入到三维模型的构建中，有效地处理了地质尖灭现象。结果证明：最终完成一套工程地质三维可视化中间件，提供缩放、旋转、平移、切割、剖面提取、钻孔提取及土方量计算等功能接口，可以较方便地进行二次开发。     

钨矿床三维建模和储量可视化计算

利用国际矿山软件Surpac对新田岭钨矿建立地质数据库、三维实体模型和块体模型,实现地表、断层、地层和矿体的地下三维可视化。根据地质统计学原理对钻孔样品数据进行组合分析,通过对三维变异函数的计算和拟合,构造出一个变异函数模型,对全部有效结构信息做出定量概括。分别采用普通克立格法和距离反比法对矿体金属元素品位进行了估值和储量统计,并将计算结果与矿山通过实际勘探运用的块体法储量计算的结果进行了对比分析。实践表明,三维建模可视化可以完整准确地表达出矿山地表、地下地质构造的空间位置关系以及相关矿岩信息,同时为矿床开采以及生产动态管理提供有效基础。所建模型和品位推估、储量计算结果可靠,可用于辅助矿山进行资源评估,这不仅促进了传统采矿手段的发展,也将对中国矿山企业的数字化进程起到巨大的推动作用。     

基于GOCAD的钻孔数据建模方法与实例研究

三维地质建模能清晰地展示地面以下地质体的结构面及相互关系。利用GOCAD软件,提出一种以钻孔为主要数据的地层界面建模方法,包括钻孔数据提取、空间数据库建立、地质界面构建、地层面模型生成和实体模型显示等。着重阐述了在钻孔数据丰富和缺乏的2种情形下,快速构建关键地质界面的技术方法。对某地铁沿线钻孔数据的实例应用表明,本方法构建的三维地质模型与地质事实吻合度高,并能有效地发现地质结构薄弱区段和潜在不良地质问题发育部位。     

岩体结构可视化软件系统研究

岩体结构研究是工程地质特征和岩体结构力学性质研究的重要方面。作者引入计算机图形图像技术、人机交互技术及工程地质信息数据库管理实现复杂岩体结构可视化技术 ,研究讨论了复杂岩体结构可视化软件系统的开发思路。实现岩体结构在可视化下的信息数据库管理、图视化分析和地质模型研究 ,极大地扩展了对复杂岩体结构空间的认识及岩体结构性质研究。通过实例建立了岩体结构的三维可视化模型     

重大工程数字制图的数据组织方法

数据组织方法对于重大工程的数字制图具有重要意义.根据重大工程中数字制图对数据的要求,重点从工程地质平面图、工程地质剖面图和钻孔柱状图三种图件的数据组织方面探讨了重大工程数字制图的数据组织方法.工程地质平面图主要针对电子地图和用作打印的图件两种功能的数据进行组织,分为空间数据组织和属性数据组织两类.空间数据以图形文件的形式存储,按图幅、比例尺分别存放,其组织模型分空间对象(Object)、图层(Layer)与地图(Map)三个层次;属性数据采用关系数据库来存放,而对属性数据的访问采用开放数据库系统连接(ODBC)来进行.工程地质剖面图数据分为钻孔空间数据和钻孔地层数据.钻孔空间数据以图形文件的形式存储;钻孔地层数据属于属性数据只能保存在关系数据库表格中,通过设置一个钻孔号和钻孔地层数据表的字段将钻孔地层数据和钻孔空间数据关联起来.钻孔柱状图的数据全部是属性数据,只能保存在关系数据库中,分钻孔基本信息表和钻孔地层信息表两个表存放.将以上数据组织方法应用于中国广东省东深供水改造工程的地下环境信息系统开发中,实现了智能化的数字制图功能, 所绘制的图件与勘查报告图件精度一致,但无论从制图效率,还是制图效果均优于一般图件,效果良好.     

贵阳至遵义公路南白镇-忠庄铺段岩溶发育特征与路线方案评价

根据野外地质调查资料,结合公路工程的特点,对南白镇-忠庄铺路段的岩溶发育规律、岩溶塌陷及边坡稳定等工程地质问题作一阐述,并对几条路线比较方案的优劣作客观分析与评价。     

纳黔高速公路A2合同段岩溶发育特征分析

纳黔高速公路A2合同段主要工程地质问题为岩溶极为发育,根据沿线工程地质及水文地质调查结合岩溶分布规律及发育形态规律进行分析,总结出影响岩溶发育的因素及岩溶发育的历史,总结其对工程的影响及处置措施．     

西南地区机场中的重大工程地质问题研究

通过西南地区机场工程地质特征的分析,研究了该地区影响机场建设的主要工程地质问题:边坡和地基的稳定性、地基的变形问题等,并指出了它们的危害性,还通过机场的工程实践,提出了上述问题的处理方法。机场建设包括场道、隧道、供油、排水和建筑工程等。机场的特点是场地面积大、分布广,跨越的地质和工程地质单元多,涉及的工程地质问题也最多(如边坡稳定性、软土、膨胀土、岩溶、季节性冻土、地下水等问题),而西南地区为全国机场工程地质问题最多,且工程地质条件最复杂的地区,机场建设与其工程相比,有不同的要求和特点。机场属国家重大工程,工程量大,投资巨大。因此,加强对区内工程地质条件的研究,寻求科学、合理、有效的防治措施,具有重要的现实意义。     

孔内多点源直流电阻率三维正演研究

为验证孔内多点源地面三维观测方法的有效性,通过孔内多点源地表电位场理论公式推导、有限差分数值计算研究了多种地电模型的地表响应.结果表明,钻孔内多点源直流电阻率三维观测思路可行,能够很好地识别地下异常体的平面位置及电阻率高低.可见在工程勘察中,可以在钻孔内布置多个点电源地表三维观测,判定钻孔附近地下岩土层结构及含水区分布情况,为钻孔周围的勘察空白区提供补充,丰富工程勘察资料.     

神木双110井区非均质气藏井位优化部署技术

神木气田双110井区地质条件复杂,储层非均质性强,井位部署及跟踪调整难度极大。2017-2019年长城钻探公司与长庆油田创新合作模式,充分发挥联合开发优势,以双110井区为目标,坚持地质工程一体化,精细地质研究,优化井位部署。为了保证开发效果,从地震、测井、录井、岩芯、试气等资料入手,开展构造特征、沉积相特征、砂体及有效储层分布规律研究,建立三维地质模型,优选含气富集区。在井型、井网论证的基础上,优化井位部署,最终实现“少井高产”。共完钻直/定向井208口,对比方案少钻37口井,静态I+II类井比例达84.0%,部署完成水平井15口,平均水平井长度1 433.5 m,砂岩钻遇率83.3%,获得良好的开发效果。     

安徽五沟煤矿1016面底板突水GMS模拟模型研究

由于水文地质条件的复杂性和开采技术的多样性,目前底板水的运移及突水量预测仍然较为困难。根据五沟煤矿现场工程地质、水文地质条件,通过概化水文地质条件,建立数学模型。采用GMS软件,建立1016面开采涌水模拟模型,通过对模型的检验分析,验证模型的准确性,为深入系统地研究五沟煤矿1016工作面底板岩层破坏机理和突水条件以及为煤矿防治水设计提供依据。     

基于机器学习的深基坑三维土层重建

在深基坑施工过程中,需要通过少量钻孔数据来进行土层三维模型重建,以获取土质信息分布.提出一种基于机器学习的土层重建方法,首先设计土层生成算法来进行土层训练数据集的数据增强.然后根据钻孔信息数据结构设计了预测模型特征编码方法,作为预测模型的标准输入,通过搭建卷积神经网络模型,对土层结构进行特征提取,形成土层预测模型.随后,利用预测模型对待预测地块中的离散格点进行土层属性预测,获得土层体数据.最后,对土层体数据利用Marching Cubes算法生成封闭等值面,形成土层实体块,从而实现了对三维土层的重建.本模型能够适应不同层数、不同类型的地层,具备了实际工程应用的初步条件.     

唐山市城市建设中的环境工程地质问题与可持续发展

随着社会经济及文化等各方面加速发展，大量人口纷纷涌向城市，城市规模日益扩大及数量不断增多已是历史进程的必然。城市建设总是在不断地改变与塑造地质环境，而地质环境又制约城市建设的发展，城市建设所引发的环境工程地质问题越来越多。就唐山市城市建设中环境工程地质的突出问题．例如用地规划、区域稳定性、地震、及地下水污染等做了一个述评，在此基础上，对唐山市城市建设中的环境规划的可持续发展以及方略进行了探讨。