邹艳红-三维地质隐式建模技术与应用.ppt

（4）通过三维可视化技术实现地质体三维空间形态模型的可视化。 3 三维地质隐式建模实例 与三维地质建模软件Datamine显式模拟结果比较 3 三维地质隐式建模实例 三维地质显式建模与隐式建模实例结果比较 从隐式模拟的结果看，基本反映了矿体的 3维空间分布规律，参考手工勾绘的勘探剖面图资料，3个主要的曲面群对应着矿山三个矿区矿体的位置，与在Datamine软件中人工交互式圈定的矿体显式模拟结果相比，形状和大小相近。但从细节上看有些差异，隐式模拟的矿体边界相对光滑，同时模拟结果中有一些零星的小曲面。这主要是因为通过推估模型获得的某些空间网格矿化值存在偏差，同时，基于Marching cubes算法在自动构建邻近数据点的等值面时总是以圆滑曲面生成。但相对显式模拟的地质体界线推断和交互式圈定，隐式模拟方法可省去烦琐的人工操作过程，生成三维模型高效且直观，便于对矿体进行概略性研究和进行储量的快速估算。 3 三维地质隐式建模实例 从实例数据中选取一个矿区的原始数据进行基于空间网格插值的矿体三维隐式建模实验研究，并选用不同空间插值方法进行对比分析。 选取数据：原始样品铜品位化验数据记录708条，以样品平均长度1.6m进行样品组合，以去除异常值并保证样品的均一性，共得到组合样品744个。分别对原始样品和组合样品进行统计分析： 样品类型 样品数(个) 最小值(%) 最大值(%) 平均值(%) 方差 标准差 变异系数 原始样品 708 0.000 13.770 0.527 0.868 0.932 1.767 组合样品 744 0.010 4.722 0.448 0.373 0.611 1.364 基于空间网格插值的矿体三维隐式建模实验 Kriging与径向基函数网络网格插值实现流程图 空间网格插值的实现流程 杨赤中推估法空间网格插值实现流程示例图 空间网格插值的实现流程 插值结果验证与分析 方法：对各种插值方法进行交叉验证，即每次去掉一个已知网格的铜品位值，用剩余的已知网格样品对其品位进行估算，直到对所有已知网格样品都进行了一次估算，最终得到一组和实际值对应的估算值。采用统计模型：均方根（Root Mean Square，RMS）和决定系数R2（相关系数的平方）对两组数值进行分析与评价。 统计模型 50米网格 Kriging RBF网络 杨赤中 RMS 0.2830 0.2803 0.3842 R2 0.0560 0.1074 0.0745 插值结果验证与对比分析 Kriging(左)与径向基函数网络(右)网格插值交叉验证结果散点图（50m网格） 插值结果验证与对比分析 Kriging(左)与杨赤中(右)网格插值交叉验证结果散点图（50m网格） 三维隐式建模实例 总结： 在地质体数据不足的情况下，利用空间插值方法实现数据的网格化，推断并预测未知区域及研究较少区域的地质体信息的分布趋势，利用三维曲面重建算法及三维可视化技术相结合，能有效对不规则勘查数据自动实现地质要素的三维形态模拟。这种三维隐式建模方法在矿业开发前期能够快速地得到地下要素信息的三维可视化表达，直观展示地下不规则分布的地质体几何结构，帮助地质工作者形象直观地分析地质特征并处理大量的野外测量和样品分析数据，有效地指导矿业开发。 总结和讨论 后续研究： （1）空间数据插值方法的应用分析需要进行大量不同实例数据插值分析研究，如何选择合适的空间插值方法与模型，实现三维空间插值建模的自动化以及地质体三维自动重构还有待进一步研究和验证。 （2）三维地质隐式建模的精度分析与评价 总结和讨论 谢 谢！ 中南大学 Central South University 博士学位论文答辩 三维地质隐式建模技术与实例应用 邹 艳 红 zouyanhong@csu.edu.cn 中南大学地球科学与信息物理学院 国家自然科学基金项目资助 主要内容 1.三维地质建模研究现状与存在问题 2.三维地质隐式建模技术 3.三维地质隐式建模应用实例 4. 总结与讨论 1 地质体三维建模研究现状与存在问题 三维地质建模（3DGM）技术的发展： Simon Houlding等学者首先结合地质建模系统研究了空间数据库的建立、空间数据模型与数据结构、地质体三维表达等三维地质建模理论，其中，规则三维格网(Regular 3D grid)、非规则块(Irregular block)、断面(Sectional)和体(Volume)数据结构等是后来三维地质建模软件实现的基础。 此后，国内外许多学者对三维地质建模与可视化技术进行了大量的研究与实际应用工作，如：基于类三棱柱体的三维数据模型，广义三棱柱构模技术，三维断层模拟和复杂地质体三维建模的线框模型