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civil2015怎麼創建地質模型

發布時間: 2021-02-07 04:59:25

Ⅰ 地質模型細化

在沒有遭受大的地質作用的區域,自然的沉積作用所形成的地質構造通常是趨於連續的狀態(高洋等,2005)。由於地質采樣的稀疏性,直接由鑽孔數據建立地質模型,鑽孔之間的連接是完全線性的,比較粗糙,也不符合地下地層實際,採用一定的插值是必要的(Turner,2005),如加拿大為了研究區域地下水分布,在一個分布有數千個鑽孔記錄的地區建立含地下水的三維地質模型尚且面臨相當大的困難(Logan et al.,2001;Sharpe e tal.,2002;Thorleifson et al.,2003),何況對於一般只有數十個到上百個鑽孔的工程。採用一定的插值方法,可以使地質模型變得連續,更加符合地層的實際分布特徵。

3.4.2.1 自然鄰接插值(Natural Neighbor Interpolation,NNI)

自然鄰接插值方法是一種基於Voronoi圖的插值方法。該方法對於處理在空間上高度離散化分布的不規則地學觀測數據,以及描述數據在空間尺度上的劇烈變化具有良好的效果。Voronoi圖是一種常用的非結構化網格,它所剖分的每一個網格單元稱為Voronoi單元(圖3.23中的虛線)。在Voronoi圖非結構化網格中,每一個原始節點所對應的Voronoi單元的鄰接節點稱為自然鄰接點(Natural Neighbors,NN),如圖3.23中,單元節點x0的自然鄰接點就是與其具有共同邊界的節點x1,x2,x3,x4,x5,x6

圖3.23 插入點的自然鄰接區域

自然鄰接點插值方法就是根據各自然鄰接點對待插值點函數值的貢獻率來計算該節點的插值結果,由此可構造插值格式:

數字地下空間與工程三維地質建模及應用研究

其中,f(x)是待插值點x的物理量值;i是點x的自然鄰接點序號,其求和個數為x的自然鄰接點數目;fi是節點xi的物理量值;ϕi(x)是對應節點xi的插值基函數。

3.4.2.2 基於自然鄰接插值的虛擬鑽孔生成方法

採用插值方法對初始地質模型進行細化,為了保持GTP數據模型的一致性,本章通過插入虛擬鑽孔的方法來實現模型的細化。同時,為了保持鑽孔之間拓撲關系的一致性,插值時虛擬鑽孔的孔口坐標同實際鑽孔的孔口坐標仍然滿足Delaunay准則。基於這樣的要求,這里採用Delaunay細分方法插入虛擬鑽孔。

整個虛擬鑽孔的插入過程如圖3.24所示。在初始鑽孔點所構成的Delaunay三角網格中(圖3.24a),在三角單元V1V2V3的外接圓圓心P點處插入一虛擬鑽孔點,經過局部更新後得到如圖3.24b所示的新的剖分結果,利用0-Orbit即可得到點P的自然鄰接區域(圖3.24c),是由點1、2、3、4、5、6鑽孔點構成。圖3.24d插入的虛擬鑽孔中每一個鑽孔的高程屬性值都通過與其自然鄰接鑽孔的相應層位通過插值來確定。這樣,一個虛擬鑽孔完全由鄰接的鑽孔來確定,從而可以避免一般插值方法所造成的下層位在上層位之上的錯誤,適合於比較離散的地質數據場表達。

3.4.2.3 插入虛擬鑽孔後的地質模型

通過設定一定的三角單元網格尺寸,採用Delaunay細分技術,建立符合特定需求的TIN,然後通過上述自然鄰接插值插入適量的虛擬鑽孔,即可生成加密後的三維地質模型(圖3.25)。

分別在加密前後的地質模型設定某一剖切位置(圖3.25中的A-A′),得到的剖切面如圖3.26所示,通過對比可以發現地層分布具有趨於連續的特徵。

圖3.24 虛擬鑽孔的形成步驟

a.初始鑽孔點構成的Delaunay三角剖分;b.插入虛擬鑽孔點後的Delaunay三角剖分;c.插入點P的自然鄰接區域;d.根據自然鄰接所對應的鑽孔來建立虛擬鑽孔

圖3.25 插入虛擬鑽孔後的三維地質模型

圖3.26 插入虛擬鑽孔前後對比

a.原始模型剖切圖;b.加密模型剖切圖

3.4.2.4 地層尖滅處理

基於鑽孔數據直接建立地質模型的方法,在處理地層尖滅時,是將地層直接尖滅到鄰近鑽孔處。如圖3.13所示,地層1在鑽孔B、C處存在,而在鑽孔A處缺失,認為地層1在鑽孔A處尖滅,即地層1厚度分布從鑽孔B到鑽孔A直接線性遞減至零厚度,這樣的處理方法也叫「鑽孔處尖滅」(張芳,2006)。在三維空間中採用這樣的處理方法,地層尖滅將趨於無限小零點(圖3.27a),顯然是不符合實際的。而在工程實際中,地質人員在處理尖滅時多採用「鑽孔間尖滅」,即認為尖滅發生在兩個鑽孔之間的某個位置,可取兩鑽孔之間的1/2或1/3處,具體數值依據經驗而定。借鑒工程上的這種處理方式,這里認為地層在某一鑽孔處尖滅的空間分布是基於鑽孔的一個自然鄰接區域。

圖3.27 鑽孔尖滅處理示意圖

如圖3.27a所示,地層1在鑽孔2處尖滅,按照傳統的處理方法將形成一個零厚度的點。插入若干虛擬鑽孔後,在鑽孔2的左側和後側分布有虛擬鑽孔2和5,地層1分別將從鑽孔1尖滅到虛擬鑽孔4以及從鑽孔2尖滅到虛擬鑽孔5。這樣,對地層1在鑽孔2處的尖滅區域為一個自然鄰接區域,這樣地層1、2新的分布區域如圖3.27b所示。

圖3.28a為插入若干虛擬鑽孔後的某一地層模型,模型中沒有按照自然鄰接來處理尖滅問題,圖中地層看上去完整分布於整個工程區域;圖3.28b則是經過自然鄰接來處理尖滅問題,可以看到,在存在尖滅的鑽孔周邊形成類似空洞的尖滅區域。

Ⅱ 如何用civil3d創建一個三維路基的模型

場地設計等、橋梁civil
3d和revit的結合、橋梁族、道路設計,把revit族與線專結合即可生成道路,revit可以創建道路族,主要屬是用在市政基礎設施行業、隧道等市政模型、隧道族等,civil
3d可以創建道路中心線

Ⅲ 地質模型構建

長期以來,地質資料的表現形式主要以二維、靜態的形式為主,該類表現形式專在平面上描述地質結屬構的起伏變化,使人們難以直觀地分析各種特徵的空間變化特徵,同時也給地質信息的空間分析帶來了困難。隨著計算機技術的發展,使得地質信息的三維表現成為可能。根據三維表現內容的不同,三維地質模型可以分為三維結構模型和三維屬性模型,結構模型主要體現各種地層或地質體的三維空間展布特徵,而屬性模型主要體現各種地質屬性在空間的變化特徵,屬性模型往往受結構模型的限制。

Ⅳ 想用MIDAS civil建立這么個形狀的板單元,怎麼建,要有詳細的步驟,謝謝

現在cad中畫出咱們現在看到帶孔的截面,然後存為dxf模式,利用midas civil的截面特性計算器生內成截面,然後另存為容sec文件,然後在截面特性里導入sec截面文件即可生成截面,然後建立相關節點,生成單元即可!祝好!

Ⅳ 利用軟體製作三維地質模型問題

現在做三維地質圖軟體的比較多了。以前用suffer 它也能三維成圖,現在國內開發的軟體主要版有,權龍軟,專門針對礦山,三維沒問題,鑽孔處理什麼的也很方便,還有一個就是 3D-Mine 也是搞三維的,也還不錯。不過這些軟體目前都是要花錢買。試用版只能玩,不能用,不能輸出。

Ⅵ 地質模型的闡釋

一個模型的生成並不是最終的目的,最終要獲得的是從模型當中尋找出通過一回般手段和答方法難以獲得的規律以及模型反映出來的問題。

從上述圖件可以看出,以鑽孔柱狀圖為基礎構建出來的三維地質模型能夠更加清晰地體現萬年礦地區的地層結構。萬年礦井田地勢南高北低,東西部地形向中間傾斜,在模型中可以很清楚地看到地層由老至新從南到北是逐步向下延伸的。由於在鑽孔資料中加入高程數據,使得模型的高低起伏符合萬年礦井田地勢南高北低,東西部地形向中間傾斜的實際情況。以上的這幾方面均可以從模型中得到驗證。在構建萬年礦井田三維地質體模型的過程中,可以實現對圖形進行任意角度的旋轉、任意比例的縮放、任意距離的平移和對地質體模型中任意岩層單獨顯示以及任意角度和方向的剖面切割等操作。從所構建的萬年礦井田三維地質模型中可以清楚地看到萬年礦井田地質規律以及地層與地層之間的接觸關系,進而整體上把握萬年礦井田的地層結構和地質規律。

Ⅶ civil 3d 怎麼做山體,就是把CAD山體等高線導入後生成山體模型.

應該有引入等高線生成surface這個功能的

Ⅷ  三維地質模型建模元素

點。點是最簡單的模型元素(圖1.3)。點通常來源是一個三維地震解釋系統,以現代勘查的規模,給定表面上所含道數以及由此產生的點通常多達百萬,為了在現在三維模型系統中處理這些點,關鍵要找到方法以減少用於描繪一個層位曲面的所需點數。

線。兩點定義一條線段(圖1.4),許多線段形成一條線或一簇線。通常的三維線包括地震射線路徑,層位與斷層交叉線,井跡。模型系統的最主要的輸入之一是斷層向量,這個斷層軌跡由三維地震數據體中的二維切片的地震解釋中得出(圖1.3)。現代三維地震勘探和處理技術揭示了斷層模式的巨大復雜性,所以很難決定一個二維切片中的哪一個斷層向量與下一個二維切片中哪個斷層向量相關的優先順序,關鍵問題是在三維模型環境中找到連接解釋的斷層線來創建合理的斷層面的方法。

圖1.4多值地層表面(Steve Garrett等,1997)

既在(x,y)處有多於1個的z值,這對描述管道、透鏡體等的邊界是理想的。習慣上用的二維作圖系統只允許單一的z值,這對精確模擬有些地質特徵是困難的

在傳統的制圖方法中一個層位上的斷層多邊形是一個公共輸出,根據獨立的不同的二維圖中畫出的斷層多邊形中重構合理的斷層面是很難的,通常是手工的。理想情況下,應該是三維空間中層面和斷層面相交成斷層多邊形,然後輸出到二維繪製成平面圖。

曲面。雖然網格化的單值二維曲面表示目前在整個石油工業中廣泛應用,但基於由三角形集合構造三維曲面的三維建模系統已經被越來越多的使用。三角剖分曲面是一個非常有效的方法,可用於表示諸如油氣接觸面的簡單曲面,如邊界垂直曲面,或沒有擴展到整個區域的曲面(尖滅斷層)。三角剖分曲面也可用來表示多值曲面(圖1.3),它們通常來自於圍繞河道和礁體等對象的岩石層位邊界,擠壓環境的構造邊界或鹽岩體的邊界(圖1.4)。

生成三角剖分曲面的困難包括建立點線間最優連接和同時處理重疊和錯誤連接的點和線,此外產生以斷層約束為邊界的有效的三角剖分曲面也是有困難的。

交線。有許多種地質交線(圖1.5),在一個模型中封閉的交線包含由兩個相交曲面共享的點和邊界,嚴格的交線最好是用一個曲面切割另一個曲面來產生。

圖1.5構造交線(Steve Garrett等,1997)

由於斷裂的存在導致多條復雜的交線,利用常規的二維繪圖系統不能模擬垂直斷裂、倒轉斷裂和多值地質體等復雜構造。在有多條構造面和層面相交的情況下,需要有效的和可行的面-面切割演算法

一個面切割另一個面——如斷層切割層位,在三維空間的解是一個困難的問題。Wilson(1998)認為,通過細心選擇數據來改變三維交線演算法是可能的,因為這種演算法需要使用搜索法,用戶可以通過逼近或越過搜索的間斷點來解釋曲面;而且可以在用戶的特定容許度中計算交線。在處理含噪數據時將會產生新的問題——例如,亞平行層位在地震解釋中交叉是不一致的。在沒有優化的三角形網格曲面上,如長的或過瘦的三角形,將加劇問題的難度。

在進行曲面切割時將涉及刪除、平滑、三角剖分和外推。如果正確地執行這些步驟,切割操作通常快速而無需費力。當被切割的曲面多值、含噪、三角形剖分不良和未充分外推時,切割操作往往難以完成。

拓撲。從地質科學角度看,拓撲是地質對象間關系的表格。層位(上覆、下伏、切斷)間地層學關系在建模時由解釋人員記下,形成一個簡單的拓撲表,也可以通過繪制一系列的草圖來量化結構框架、建立結構關系。

用拓撲結構建模有三個途徑,一個理想的地質模型系統允許使用所有的這三種方法:

(1)在全交互系統中,解釋人員建立斷層和層位的切割線,計算機得到相關的拓撲關系。這對於在地震解釋期間的建模是理想的。

(2)批處理系統,解釋人員輸入結構表和地層岩性拓撲表,計算機用這些指令集合或關系表來進行交線操作。這種方法在試圖從復雜的斷層區域的圖件中重構三維模型是很有用的(Hoffman等,1996)。

(3)全自動系統,所有曲面交叉根據相關的拓撲關系都是自動算出而不需要用戶干預。這對具有適當先驗條件的一些復雜曲面的模擬來說是很理想的。

拓撲也可視為允許這些地質關系合理儲存的數據結構。目前最常用的數據結構是層狀結構:模型全部用界面和層來表示,這里的層在現實中是不一定存在的,曲面邊界曲面必須一致以便該層具有零厚度。這種層狀結構與二維流形具有相同的拓撲,這種數據結構稱為流形拓撲。另一方法是非流形拓撲,所有曲面在交線處切割成允許層位和斷層共享交線的子曲面(Weiler,1988),並且層位在斷層錯斷處消失。評價地質模型系統的優缺點往往決定於開發者軟體中描述地質對象所用的拓撲結構。

塊體。塊體是指由交叉曲面封閉的空間體積,一個塊體可以是斷層塊、層、鹽體或通道和其他可能的對象。拓撲表也存儲哪個塊體被哪個曲面或子曲面封閉。這使對曲面或子曲面的查詢以確定地下某一點在哪個塊體成為可能。從而通過查詢來確定分析目標的合適分布,網格或功能。

塊體描述共享相同的物性表達的地質體部分,從塊體角度來看,鹽體明顯有別於封閉的沉積岩,從儲層角度看,砂充填的管道與封閉的頁岩有不同的物性。如果目的是鑽井,則希望准確了解何時我們會遇到超壓岩石塊體或改變機構物性的塊體。當進行地震射線追蹤時,在某一曲面的折射一定程度上受該曲麵包圍的塊體的地震速度所控制。

網格。四點定義一個四面體,理想情況下,由曲面和交線定義的非流形塊體能由四面體充填,該四面體完全匹配於三角形表面的邊界。實際上,嚴格的非流形四面體網是很難構造的,並且在計算機中占很大存儲空間。而且,油藏描述和流體流動應用在四面體情況下更難開發,所以這些工具目前需要將三維對象的物性放在一個規則網格(流形拓撲)上。

一些曲面和網格之間的一致性可通過用戶定義的上覆、下伏和切斷關系的拓撲表給出,這種關系能用於產生網格的內部層。從幾何上看,網格節點可能不能准確地匹配三角形的節點,雖然通常地層表面的幾何性質是足夠平滑的,而且錯誤連接的很少。通過使用參數化或規則網格化曲面可以實現網格和地層曲面之間幾何和拓撲的完全一致。

在存在斷層時,規則網格(流形拓撲)的主要缺點很明顯表現出來。網格與封閉斷塊區域的三角剖分曲面不一定有完全一致的幾何和拓撲。使用非流形網格能達到這種一致,其中網格沿斷層的單元不能以順序方式接觸下一個單元,然而,這將造成油藏描述和流體流動模擬應用的困難:它要求網格單元以順序方式彼此接觸。

屬性。地質模型包含由點、線、表面、塊體和網格攜帶的地質屬性。地質屬性按其不同插值方法可分為兩類。

平滑屬性可以是常數,也可在給定塊體內隨深度或橫向上逐步變化。從區域的或油田范圍看,可以通過以一個曲面(對於地震速度,v=v0+k·z)為參考或光滑地插值將屬性參數化,例如:

●地震速度;

●地層壓力;

●地層溫度。

從更精細的儲層角度來看,非均勻屬性插值(地質統計學、神經網路等)是更合理的,非均勻插值的成敗緊密地依賴於攜帶屬性的網格的幾何特性。例如:

●地震速度;

●地震屬性;

●孔隙度;

●滲透率;

●構造傾斜。

某些屬性同時要求光滑和非均勻插值,例如,地震速度經常通過兩種方式描述,一是合理的地震成像所需的光滑處理場,另一種是做出地震圖像並且解釋曲面與井准確擬合的所需的非均勻場。

對於儲層流體流動模擬研究,關鍵屬性是網格單元的滲透率和界面的透過能力,在不同學科間進行充分循環的工作流程的一個障礙是動態的流體流動屬性很難與靜態的屬性,如孔隙性或斷層封閉潛能的度量關聯起來。在斷裂儲層情況下則更糟,這時模擬網格的順序性與地質結構的復雜非流形性不一致。基於四面體的有限元精細模擬演算法則最終將提供模型一致性問題的長期解決方法,其中四面體頂點和面與三角剖分邊界曲面的頂點和面應該完全一致。

Ⅸ 地質模型是如何建立的

1.選擇一個專業軟體
2.數據錄入及轉換
3.選擇一個數學插值方法
4.設定相關參數
5.創建三維實體
6.顏色賦值,導出模型。

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