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civil2015怎么创建地质模型

发布时间: 2021-02-07 04:59:25

Ⅰ 地质模型细化

在没有遭受大的地质作用的区域,自然的沉积作用所形成的地质构造通常是趋于连续的状态(高洋等,2005)。由于地质采样的稀疏性,直接由钻孔数据建立地质模型,钻孔之间的连接是完全线性的,比较粗糙,也不符合地下地层实际,采用一定的插值是必要的(Turner,2005),如加拿大为了研究区域地下水分布,在一个分布有数千个钻孔记录的地区建立含地下水的三维地质模型尚且面临相当大的困难(Logan et al.,2001;Sharpe e tal.,2002;Thorleifson et al.,2003),何况对于一般只有数十个到上百个钻孔的工程。采用一定的插值方法,可以使地质模型变得连续,更加符合地层的实际分布特征。

3.4.2.1 自然邻接插值(Natural Neighbor Interpolation,NNI)

自然邻接插值方法是一种基于Voronoi图的插值方法。该方法对于处理在空间上高度离散化分布的不规则地学观测数据,以及描述数据在空间尺度上的剧烈变化具有良好的效果。Voronoi图是一种常用的非结构化网格,它所剖分的每一个网格单元称为Voronoi单元(图3.23中的虚线)。在Voronoi图非结构化网格中,每一个原始节点所对应的Voronoi单元的邻接节点称为自然邻接点(Natural Neighbors,NN),如图3.23中,单元节点x0的自然邻接点就是与其具有共同边界的节点x1,x2,x3,x4,x5,x6

图3.23 插入点的自然邻接区域

自然邻接点插值方法就是根据各自然邻接点对待插值点函数值的贡献率来计算该节点的插值结果,由此可构造插值格式:

数字地下空间与工程三维地质建模及应用研究

其中,f(x)是待插值点x的物理量值;i是点x的自然邻接点序号,其求和个数为x的自然邻接点数目;fi是节点xi的物理量值;ϕi(x)是对应节点xi的插值基函数。

3.4.2.2 基于自然邻接插值的虚拟钻孔生成方法

采用插值方法对初始地质模型进行细化,为了保持GTP数据模型的一致性,本章通过插入虚拟钻孔的方法来实现模型的细化。同时,为了保持钻孔之间拓扑关系的一致性,插值时虚拟钻孔的孔口坐标同实际钻孔的孔口坐标仍然满足Delaunay准则。基于这样的要求,这里采用Delaunay细分方法插入虚拟钻孔。

整个虚拟钻孔的插入过程如图3.24所示。在初始钻孔点所构成的Delaunay三角网格中(图3.24a),在三角单元V1V2V3的外接圆圆心P点处插入一虚拟钻孔点,经过局部更新后得到如图3.24b所示的新的剖分结果,利用0-Orbit即可得到点P的自然邻接区域(图3.24c),是由点1、2、3、4、5、6钻孔点构成。图3.24d插入的虚拟钻孔中每一个钻孔的高程属性值都通过与其自然邻接钻孔的相应层位通过插值来确定。这样,一个虚拟钻孔完全由邻接的钻孔来确定,从而可以避免一般插值方法所造成的下层位在上层位之上的错误,适合于比较离散的地质数据场表达。

3.4.2.3 插入虚拟钻孔后的地质模型

通过设定一定的三角单元网格尺寸,采用Delaunay细分技术,建立符合特定需求的TIN,然后通过上述自然邻接插值插入适量的虚拟钻孔,即可生成加密后的三维地质模型(图3.25)。

分别在加密前后的地质模型设定某一剖切位置(图3.25中的A-A′),得到的剖切面如图3.26所示,通过对比可以发现地层分布具有趋于连续的特征。

图3.24 虚拟钻孔的形成步骤

a.初始钻孔点构成的Delaunay三角剖分;b.插入虚拟钻孔点后的Delaunay三角剖分;c.插入点P的自然邻接区域;d.根据自然邻接所对应的钻孔来建立虚拟钻孔

图3.25 插入虚拟钻孔后的三维地质模型

图3.26 插入虚拟钻孔前后对比

a.原始模型剖切图;b.加密模型剖切图

3.4.2.4 地层尖灭处理

基于钻孔数据直接建立地质模型的方法,在处理地层尖灭时,是将地层直接尖灭到邻近钻孔处。如图3.13所示,地层1在钻孔B、C处存在,而在钻孔A处缺失,认为地层1在钻孔A处尖灭,即地层1厚度分布从钻孔B到钻孔A直接线性递减至零厚度,这样的处理方法也叫“钻孔处尖灭”(张芳,2006)。在三维空间中采用这样的处理方法,地层尖灭将趋于无限小零点(图3.27a),显然是不符合实际的。而在工程实际中,地质人员在处理尖灭时多采用“钻孔间尖灭”,即认为尖灭发生在两个钻孔之间的某个位置,可取两钻孔之间的1/2或1/3处,具体数值依据经验而定。借鉴工程上的这种处理方式,这里认为地层在某一钻孔处尖灭的空间分布是基于钻孔的一个自然邻接区域。

图3.27 钻孔尖灭处理示意图

如图3.27a所示,地层1在钻孔2处尖灭,按照传统的处理方法将形成一个零厚度的点。插入若干虚拟钻孔后,在钻孔2的左侧和后侧分布有虚拟钻孔2和5,地层1分别将从钻孔1尖灭到虚拟钻孔4以及从钻孔2尖灭到虚拟钻孔5。这样,对地层1在钻孔2处的尖灭区域为一个自然邻接区域,这样地层1、2新的分布区域如图3.27b所示。

图3.28a为插入若干虚拟钻孔后的某一地层模型,模型中没有按照自然邻接来处理尖灭问题,图中地层看上去完整分布于整个工程区域;图3.28b则是经过自然邻接来处理尖灭问题,可以看到,在存在尖灭的钻孔周边形成类似空洞的尖灭区域。

Ⅱ 如何用civil3d创建一个三维路基的模型

场地设计等、桥梁civil
3d和revit的结合、桥梁族、道路设计,把revit族与线专结合即可生成道路,revit可以创建道路族,主要属是用在市政基础设施行业、隧道等市政模型、隧道族等,civil
3d可以创建道路中心线

Ⅲ 地质模型构建

长期以来,地质资料的表现形式主要以二维、静态的形式为主,该类表现形式专在平面上描述地质结属构的起伏变化,使人们难以直观地分析各种特征的空间变化特征,同时也给地质信息的空间分析带来了困难。随着计算机技术的发展,使得地质信息的三维表现成为可能。根据三维表现内容的不同,三维地质模型可以分为三维结构模型和三维属性模型,结构模型主要体现各种地层或地质体的三维空间展布特征,而属性模型主要体现各种地质属性在空间的变化特征,属性模型往往受结构模型的限制。

Ⅳ 想用MIDAS civil建立这么个形状的板单元,怎么建,要有详细的步骤,谢谢

现在cad中画出咱们现在看到带孔的截面,然后存为dxf模式,利用midas civil的截面特性计算器生内成截面,然后另存为容sec文件,然后在截面特性里导入sec截面文件即可生成截面,然后建立相关节点,生成单元即可!祝好!

Ⅳ 利用软件制作三维地质模型问题

现在做三维地质图软件的比较多了。以前用suffer 它也能三维成图,现在国内开发的软件主要版有,权龙软,专门针对矿山,三维没问题,钻孔处理什么的也很方便,还有一个就是 3D-Mine 也是搞三维的,也还不错。不过这些软件目前都是要花钱买。试用版只能玩,不能用,不能输出。

Ⅵ 地质模型的阐释

一个模型的生成并不是最终的目的,最终要获得的是从模型当中寻找出通过一回般手段和答方法难以获得的规律以及模型反映出来的问题。

从上述图件可以看出,以钻孔柱状图为基础构建出来的三维地质模型能够更加清晰地体现万年矿地区的地层结构。万年矿井田地势南高北低,东西部地形向中间倾斜,在模型中可以很清楚地看到地层由老至新从南到北是逐步向下延伸的。由于在钻孔资料中加入高程数据,使得模型的高低起伏符合万年矿井田地势南高北低,东西部地形向中间倾斜的实际情况。以上的这几方面均可以从模型中得到验证。在构建万年矿井田三维地质体模型的过程中,可以实现对图形进行任意角度的旋转、任意比例的缩放、任意距离的平移和对地质体模型中任意岩层单独显示以及任意角度和方向的剖面切割等操作。从所构建的万年矿井田三维地质模型中可以清楚地看到万年矿井田地质规律以及地层与地层之间的接触关系,进而整体上把握万年矿井田的地层结构和地质规律。

Ⅶ civil 3d 怎么做山体,就是把CAD山体等高线导入后生成山体模型.

应该有引入等高线生成surface这个功能的

Ⅷ  三维地质模型建模元素

点。点是最简单的模型元素(图1.3)。点通常来源是一个三维地震解释系统,以现代勘查的规模,给定表面上所含道数以及由此产生的点通常多达百万,为了在现在三维模型系统中处理这些点,关键要找到方法以减少用于描绘一个层位曲面的所需点数。

线。两点定义一条线段(图1.4),许多线段形成一条线或一簇线。通常的三维线包括地震射线路径,层位与断层交叉线,井迹。模型系统的最主要的输入之一是断层向量,这个断层轨迹由三维地震数据体中的二维切片的地震解释中得出(图1.3)。现代三维地震勘探和处理技术揭示了断层模式的巨大复杂性,所以很难决定一个二维切片中的哪一个断层向量与下一个二维切片中哪个断层向量相关的优先顺序,关键问题是在三维模型环境中找到连接解释的断层线来创建合理的断层面的方法。

图1.4多值地层表面(Steve Garrett等,1997)

既在(x,y)处有多于1个的z值,这对描述管道、透镜体等的边界是理想的。习惯上用的二维作图系统只允许单一的z值,这对精确模拟有些地质特征是困难的

在传统的制图方法中一个层位上的断层多边形是一个公共输出,根据独立的不同的二维图中画出的断层多边形中重构合理的断层面是很难的,通常是手工的。理想情况下,应该是三维空间中层面和断层面相交成断层多边形,然后输出到二维绘制成平面图。

曲面。虽然网格化的单值二维曲面表示目前在整个石油工业中广泛应用,但基于由三角形集合构造三维曲面的三维建模系统已经被越来越多的使用。三角剖分曲面是一个非常有效的方法,可用于表示诸如油气接触面的简单曲面,如边界垂直曲面,或没有扩展到整个区域的曲面(尖灭断层)。三角剖分曲面也可用来表示多值曲面(图1.3),它们通常来自于围绕河道和礁体等对象的岩石层位边界,挤压环境的构造边界或盐岩体的边界(图1.4)。

生成三角剖分曲面的困难包括建立点线间最优连接和同时处理重叠和错误连接的点和线,此外产生以断层约束为边界的有效的三角剖分曲面也是有困难的。

交线。有许多种地质交线(图1.5),在一个模型中封闭的交线包含由两个相交曲面共享的点和边界,严格的交线最好是用一个曲面切割另一个曲面来产生。

图1.5构造交线(Steve Garrett等,1997)

由于断裂的存在导致多条复杂的交线,利用常规的二维绘图系统不能模拟垂直断裂、倒转断裂和多值地质体等复杂构造。在有多条构造面和层面相交的情况下,需要有效的和可行的面-面切割算法

一个面切割另一个面——如断层切割层位,在三维空间的解是一个困难的问题。Wilson(1998)认为,通过细心选择数据来改变三维交线算法是可能的,因为这种算法需要使用搜索法,用户可以通过逼近或越过搜索的间断点来解释曲面;而且可以在用户的特定容许度中计算交线。在处理含噪数据时将会产生新的问题——例如,亚平行层位在地震解释中交叉是不一致的。在没有优化的三角形网格曲面上,如长的或过瘦的三角形,将加剧问题的难度。

在进行曲面切割时将涉及删除、平滑、三角剖分和外推。如果正确地执行这些步骤,切割操作通常快速而无需费力。当被切割的曲面多值、含噪、三角形剖分不良和未充分外推时,切割操作往往难以完成。

拓扑。从地质科学角度看,拓扑是地质对象间关系的表格。层位(上覆、下伏、切断)间地层学关系在建模时由解释人员记下,形成一个简单的拓扑表,也可以通过绘制一系列的草图来量化结构框架、建立结构关系。

用拓扑结构建模有三个途径,一个理想的地质模型系统允许使用所有的这三种方法:

(1)在全交互系统中,解释人员建立断层和层位的切割线,计算机得到相关的拓扑关系。这对于在地震解释期间的建模是理想的。

(2)批处理系统,解释人员输入结构表和地层岩性拓扑表,计算机用这些指令集合或关系表来进行交线操作。这种方法在试图从复杂的断层区域的图件中重构三维模型是很有用的(Hoffman等,1996)。

(3)全自动系统,所有曲面交叉根据相关的拓扑关系都是自动算出而不需要用户干预。这对具有适当先验条件的一些复杂曲面的模拟来说是很理想的。

拓扑也可视为允许这些地质关系合理储存的数据结构。目前最常用的数据结构是层状结构:模型全部用界面和层来表示,这里的层在现实中是不一定存在的,曲面边界曲面必须一致以便该层具有零厚度。这种层状结构与二维流形具有相同的拓扑,这种数据结构称为流形拓扑。另一方法是非流形拓扑,所有曲面在交线处切割成允许层位和断层共享交线的子曲面(Weiler,1988),并且层位在断层错断处消失。评价地质模型系统的优缺点往往决定于开发者软件中描述地质对象所用的拓扑结构。

块体。块体是指由交叉曲面封闭的空间体积,一个块体可以是断层块、层、盐体或通道和其他可能的对象。拓扑表也存储哪个块体被哪个曲面或子曲面封闭。这使对曲面或子曲面的查询以确定地下某一点在哪个块体成为可能。从而通过查询来确定分析目标的合适分布,网格或功能。

块体描述共享相同的物性表达的地质体部分,从块体角度来看,盐体明显有别于封闭的沉积岩,从储层角度看,砂充填的管道与封闭的页岩有不同的物性。如果目的是钻井,则希望准确了解何时我们会遇到超压岩石块体或改变机构物性的块体。当进行地震射线追踪时,在某一曲面的折射一定程度上受该曲面包围的块体的地震速度所控制。

网格。四点定义一个四面体,理想情况下,由曲面和交线定义的非流形块体能由四面体充填,该四面体完全匹配于三角形表面的边界。实际上,严格的非流形四面体网是很难构造的,并且在计算机中占很大存储空间。而且,油藏描述和流体流动应用在四面体情况下更难开发,所以这些工具目前需要将三维对象的物性放在一个规则网格(流形拓扑)上。

一些曲面和网格之间的一致性可通过用户定义的上覆、下伏和切断关系的拓扑表给出,这种关系能用于产生网格的内部层。从几何上看,网格节点可能不能准确地匹配三角形的节点,虽然通常地层表面的几何性质是足够平滑的,而且错误连接的很少。通过使用参数化或规则网格化曲面可以实现网格和地层曲面之间几何和拓扑的完全一致。

在存在断层时,规则网格(流形拓扑)的主要缺点很明显表现出来。网格与封闭断块区域的三角剖分曲面不一定有完全一致的几何和拓扑。使用非流形网格能达到这种一致,其中网格沿断层的单元不能以顺序方式接触下一个单元,然而,这将造成油藏描述和流体流动模拟应用的困难:它要求网格单元以顺序方式彼此接触。

属性。地质模型包含由点、线、表面、块体和网格携带的地质属性。地质属性按其不同插值方法可分为两类。

平滑属性可以是常数,也可在给定块体内随深度或横向上逐步变化。从区域的或油田范围看,可以通过以一个曲面(对于地震速度,v=v0+k·z)为参考或光滑地插值将属性参数化,例如:

●地震速度;

●地层压力;

●地层温度。

从更精细的储层角度来看,非均匀属性插值(地质统计学、神经网络等)是更合理的,非均匀插值的成败紧密地依赖于携带属性的网格的几何特性。例如:

●地震速度;

●地震属性;

●孔隙度;

●渗透率;

●构造倾斜。

某些属性同时要求光滑和非均匀插值,例如,地震速度经常通过两种方式描述,一是合理的地震成像所需的光滑处理场,另一种是做出地震图像并且解释曲面与井准确拟合的所需的非均匀场。

对于储层流体流动模拟研究,关键属性是网格单元的渗透率和界面的透过能力,在不同学科间进行充分循环的工作流程的一个障碍是动态的流体流动属性很难与静态的属性,如孔隙性或断层封闭潜能的度量关联起来。在断裂储层情况下则更糟,这时模拟网格的顺序性与地质结构的复杂非流形性不一致。基于四面体的有限元精细模拟算法则最终将提供模型一致性问题的长期解决方法,其中四面体顶点和面与三角剖分边界曲面的顶点和面应该完全一致。

Ⅸ 地质模型是如何建立的

1.选择一个专业软件
2.数据录入及转换
3.选择一个数学插值方法
4.设定相关参数
5.创建三维实体
6.颜色赋值,导出模型。

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