DB37T 4309-2021礦床三維地質(zhì)建模規(guī)范

37Technicalstandardfororedeposit3D 請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔識別專利的責任。礦床三維地質(zhì)建模的統(tǒng)一技術要求和保障礦床三維地質(zhì)建模質(zhì)量的標本文件在國家基礎標準（GB/T1.1、GB/T2000礦床三維地質(zhì)建模規(guī)范維地質(zhì)模型質(zhì)量控制、三維地質(zhì)模型的應用、三維地質(zhì)模型成果管理等內(nèi)GB/T13923—2006基礎地理信息分類與DZ/T0079固體礦產(chǎn)勘查地質(zhì)資料綜合整理綜合研究技術要求DZ/T0179—1997地質(zhì)圖用色標準及DZ/T0197—1997數(shù)字化地質(zhì)圖圖層及屬性文件三維地質(zhì)模型three-dimensionalgeol程和地質(zhì)規(guī)律分析，以及開展地質(zhì)環(huán)境和礦產(chǎn)資源潛力三維綜合評價、預測的基礎。三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型three-dimensionalgeologicalstru三維地質(zhì)屬性模型three-dimensionalgeologicalattr根據(jù)各種地質(zhì)體屬性特征，采用賦值、插值或隨機模擬等方法建立的三維地質(zhì)體元模型。數(shù)據(jù)標準化datastandar地質(zhì)空間數(shù)據(jù)geologicalspatia地質(zhì)屬性數(shù)據(jù)geologicalattrib注：常用的面元數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有規(guī)則格網(wǎng)（Grid）、不規(guī)則三角網(wǎng)格（TriangleIrreg示(BoundaryRepresentation體元數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型volumeelementstructuSolidGeometry，CSG）等。常用的不規(guī)則體元主要包括四面體網(wǎng)格(TetrahedralNetwork，TEN)、角點網(wǎng)格（Corner-PointGridModel，CPG）和廣義三棱柱(generalized混合數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型mixedstructure采用兩種面元或體元數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型對同個或多個地質(zhì)體進行幾何特征描述和三維建模，可包括4.2工作程序模主題數(shù)據(jù)庫，基于三維地質(zhì)建模軟件，采用人機交互方式，構(gòu)建地質(zhì)結(jié)構(gòu)-屬性一體化的礦床三維地4.3數(shù)據(jù)來源5.1資料匯集內(nèi)容與要求5.1.1應匯集礦產(chǎn)勘查及綜合研究過程中獲取和收集的各種原始數(shù)據(jù)、圖件和統(tǒng)計表格等地質(zhì)資料，OrthophotoMap,DOM）以及地形、地貌、水系、植被、居民地、交通、境界、特殊地物、地名、地理5.1.3基礎地質(zhì)數(shù)據(jù)應包括區(qū)域地質(zhì)調(diào)查、礦產(chǎn)調(diào)查等形成的野外觀察和編錄數(shù)據(jù)、文字報告、相關5.1.4勘查工程數(shù)據(jù)應包括礦區(qū)填圖和鉆探、坑探、槽探等各類勘查工程施工過程中所獲取的各種文應包括與礦產(chǎn)資源評價相關的工業(yè)指標、礦石小體積質(zhì)量及礦石工業(yè)品5.1.5地球物理、地球化學、遙感地質(zhì)數(shù)據(jù)應包括各類航空地球物理勘查、地面地球物理勘查、井中5.1.6其他相關數(shù)據(jù)應包括在礦產(chǎn)勘查過程中所進行的與成礦條件研究相關的巖漿巖相、沉積相和變質(zhì)相分析的成果，以及與成礦預測相關的母巖5.2數(shù)據(jù)處理5.2.1應將各類原始數(shù)據(jù)處理成為地質(zhì)建模可用的源數(shù)據(jù)，包括進行資料地質(zhì)語義一致性處理、數(shù)據(jù)格式標準化處理、建模數(shù)據(jù)錄入和空間一致性處理等，并整理成建模軟件所要求的數(shù)據(jù)格式。5.2.3應利用DEM、等高線和點云等數(shù)據(jù)，進行內(nèi)插和濾波處理，建立地形模型。可將影像數(shù)據(jù)紋理映射在相對應的地形模型上，以增強地形模型5.2.4應將平面地質(zhì)圖、勘查線剖面圖、坑探素描圖、槽探素描圖、物化探解釋剖面圖和鉆孔柱狀圖沉積相和變質(zhì)相等，進行識別、解釋、描述和定位等處理。數(shù)字化地質(zhì)圖圖層及屬性文件格式應符合程抽象為以鉆孔為代表的表格數(shù)據(jù)，主要字段應包括鉆孔編號、孔口坐標（X、Y、Z）、終孔深度、測斜深度、傾角或天頂角、方位角、分層信息、巖性、樣品編號、5.3礦床三維地質(zhì)建模主題數(shù)據(jù)庫構(gòu)建5.3.1礦床三維地質(zhì)建模主題數(shù)據(jù)庫應為與所選建模軟件相匹配的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。5.3.2礦床三維地質(zhì)建模主題數(shù)據(jù)庫應存儲管理地5.3.3礦床三維地質(zhì)建模主題數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)類型應包括空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)?？臻g數(shù)據(jù)一般應以三維空間中的點、線、面和體等矢量形式表達，5.3.4礦床三維地質(zhì)建模主題數(shù)據(jù)庫采用統(tǒng)一規(guī)范的空間數(shù)據(jù)編碼體系，基本功能應包括空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的導入、導出、存儲、查詢和更新等，能實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)及屬性數(shù)據(jù)的高度5.4三維空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型選擇5.4.2當以地質(zhì)對象的表面特征和幾何形態(tài)為建模目標6.1.1礦床三維地質(zhì)建模區(qū)域范圍應與探礦工程控制的礦床分布范圍一致。平面建模范圍以拐點的地6.1.2應采用以勘查線剖面或探礦工程為主的數(shù)據(jù)，結(jié)合地質(zhì)剖面、地球物理數(shù)據(jù)、地球化學數(shù)據(jù)和6.1.3礦床的深部及外圍，可按照勘查線的延伸方向補充地質(zhì)推斷勘查線剖面或地球物理數(shù)據(jù)推斷解續(xù)的數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)庫構(gòu)建、三維地質(zhì)模型構(gòu)建應將空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一的坐標系統(tǒng)和投6.2.1礦床三維地質(zhì)建模方法根據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的不同可分為基于面元數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型的建模方法（簡稱面6.2.4基于離散點或點云數(shù)據(jù)的面元建模，應對原始散亂的離散點或點云數(shù)據(jù)構(gòu)建空間三角網(wǎng)格，進6.2.5體元建模根據(jù)體元類型可分為規(guī)則體元建模和不規(guī)則體元6.2.6規(guī)則體元建模應根據(jù)建模區(qū)原點坐標、空間范圍和體元大小等模型參數(shù)將三維地質(zhì)體空間分割6.3.1使用建模軟件讀入符合軟件要求的各類建模源數(shù)據(jù)，采用計算機自動處理和人機交互處理的方6.3.4斷層模型應表達斷層面、斷裂帶或剪切帶的產(chǎn)狀、規(guī)模、期次、級別、相互關系及的步驟建立地層模型。根據(jù)地層在剖面及地質(zhì)圖上的地質(zhì)界線和褶皺樞紐建6.3.6巖體模型應表達巖體單元、巖體的侵位期次、巖體之間及巖體與構(gòu)造、地6.3.8礦體模型應反映礦體的數(shù)量、形態(tài)、產(chǎn)狀、空間分布等基本信息，正確反映礦體與圍巖、構(gòu)造6.4.1地質(zhì)體屬性可包括成礦地質(zhì)條件、礦體特征、礦產(chǎn)資源品位、地球物理及地球化學數(shù)據(jù)等，屬6.4.2三維屬性建模一般應選擇體元建模方法，主要通過三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型網(wǎng)格化的方法實現(xiàn)。利用6.4.3插值賦值方法可根據(jù)數(shù)據(jù)特點和具體需要選擇自然鄰點插值法、距離冪次反比法、趨勢面插值6.5.1模型初步建立完成后，應將三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型和三維地質(zhì)屬性模型疊加，對照已有的數(shù)據(jù)查找6.5.2應對三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型所涉及的地表地形地質(zhì)模型、鉆孔三維模型、斷層模型、地層模型、巖體模型、礦化蝕變帶模型、礦體模型進行編輯與修改，或部分6.5.3應對三維地質(zhì)屬性模型所涉及的屬性進行重7.1.2礦床三維地質(zhì)模型應從建模的合規(guī)性、合理性、準確性、完整性四個方面進行7.1.3礦床三維地質(zhì)模型合規(guī)性檢查主要包括：建模任務要求、基礎數(shù)據(jù)整理、建模過程方法、模型程度、模型元素連續(xù)完整性、屬性模型值不為7.2.2應評價數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型和建模方法是否符合具體的礦床三維地質(zhì)建模任務，是否達到結(jié)構(gòu)模型和7.2.3應評價模型構(gòu)造面與地質(zhì)實際構(gòu)造面趨勢的一致性、地層分層數(shù)據(jù)與模型構(gòu)造面的吻合7.2.5應評價各類型勘查工程、勘查線剖面、地形地質(zhì)圖、數(shù)字正射影像圖、遙感影像圖、物化探異7.2.7應分別對礦床三維地質(zhì)模型及包括地層、構(gòu)造、巖漿巖、礦化蝕變帶、礦體、鉆孔等在內(nèi)的子8.1.1礦床三維地質(zhì)模型可用于靜態(tài)和動態(tài)的剖切分析、淺坑和隧道虛擬開挖分析、鉆孔虛擬鉆進分8.1.2可根據(jù)地質(zhì)體結(jié)構(gòu)特征和業(yè)務分析需求，通過垂直切片、水平切片、任意切片、路徑切片等方8.1.3可在地質(zhì)體模型任意處生成帶有屬性信息的虛擬鉆孔，或者在三維地質(zhì)體內(nèi)部挖去一定形狀的8.1.4可根據(jù)礦體產(chǎn)出狀態(tài)開展露天或地下采礦工程設計，并且可進行預定路線或隨機路線的地面和8.2.1可根據(jù)給定的長度進行樣品組合，將品位等信息通過長度加權的方法提取到若干點上，并按等8.2.3可建立礦體品位模型，識別和處理特高品位8.2.4在賦予小體積質(zhì)量等屬性數(shù)據(jù)后，可采用體積法、有限元法等進行不同坐標區(qū)間、不同標高區(qū)8.3.2可對三維模型進行空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的雙向查詢、顯示和輸出，可對建模主題數(shù)據(jù)庫進行查詢、檢索及輸出，可通過礦床三維地質(zhì)模型進行空間與屬性數(shù)合與蝕變帶等礦化有利信息，建立礦床三維定量預8.5.2可將不同軟件構(gòu)建的采掘工程、給排水9建模成果9.1建模成果說明書9.1.1礦床三維地質(zhì)建模完成后，應編寫礦9.1.2建模成果說明書主要內(nèi)容應包括：地質(zhì)模型名稱、原始資料情況、礦床三維地質(zhì)特征、建模軟9.2模型數(shù)據(jù)體9.2.3礦床三維地質(zhì)模型數(shù)據(jù)體與地質(zhì)建模成果報告經(jīng)檢查合格后，應及時存放于安全的介質(zhì)中，便9.3模型管理與維護管理及維護勘查數(shù)據(jù)和礦床三維地質(zhì)模型，不9.3.2礦床三維地質(zhì)建模的主題數(shù)據(jù)庫和模型宜采用版本管理的方法，9.3.3應根據(jù)礦產(chǎn)勘查數(shù)據(jù)的形成時間，在礦床三維地質(zhì)建模的主題數(shù)據(jù)庫中建立不同時間段的數(shù)據(jù)9.3.5礦床三維地質(zhì)建模數(shù)據(jù)和成果應按照A.1面元數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型A.1.1規(guī)則格網(wǎng)（Grid）A.1.3邊界表示（BoundaryRepresentation,B-Re確、數(shù)據(jù)量小、包含元素間的拓撲關系、幾何運算和操作簡便、易于存取等，適于表達規(guī)則物體。A.2體元數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型A.2.1八叉樹（Octree）編碼方式有普通八叉樹、線性八叉樹、三維行A.2.2結(jié)構(gòu)實體幾何（ConstructiveSolidGeometry,CS），A.2.4角點網(wǎng)格（Corner-PointGrid,CPA.2.5四面體網(wǎng)格（TetrahedralNetwork,TE是不規(guī)則三角網(wǎng)格（TIN）向三維空間的擴展，用互不相交的直線將三維空間采樣A.2.6廣義三棱柱(GeneralizedTri-Prism,GTP)直接根據(jù)離散鉆孔數(shù)據(jù)生成模型，無需進行空間內(nèi)插，以TIN的形式模擬和表達地層界面的基本空間形A.3混合數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型A.3.1不規(guī)則三角網(wǎng)格-角點網(wǎng)格（TIN-CP在地質(zhì)界面約束下的結(jié)構(gòu)-屬性一體化三維A.3.2不規(guī)則三角網(wǎng)格-八叉樹（TIN-Octree）A.3.3八叉樹-四面體（Octree-TTEN適合于表達對象內(nèi)部復雜的破碎結(jié)構(gòu)，而Octree適合于表達對象的表面不規(guī)整特征。把數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型有機結(jié)合起來，并用一棵經(jīng)過有機集成A.3.4不規(guī)則三角網(wǎng)格-廣義三棱柱（TIN-GA.3.5不規(guī)則三角網(wǎng)格-塊體（TIN-Blo的變化都需進一步分割塊體，即修改一次模型，實用IDW廣泛應用于礦床地質(zhì)研究，是一種多元插值方法Z*iZ*(B)——待估點的屬性值；Z(Xi)——為已知樣點的屬性值；λi——已知樣點的權重。依據(jù)IDW法的基本思想，確定權重λi的方法為：dik——待估點與已知樣點之間的距離；k——di的冪指數(shù)，其取值由具體的研究情況確定，通常它可以取1、2、3等整數(shù)。 2 2Cov(X,Y)=E[(X-EX)(Y-EY)]······················································(B.3)區(qū)域化變量Z(x)在空間點x和x+h處的兩個隨機變量Z(x)和Z(x+h)c*-2從上式可知，變異函數(shù)依賴于兩個自變量x和h，當變異函數(shù)Y(x,h)僅依賴于距離h而與位置x無關那么根據(jù)上式的定義，變異函數(shù)Y(x,h)的離散公式為：Y*這些泰森多邊形并對未知點生成一個新的泰森多邊形（圖B.1）。與待插值點泰森多邊形相交的泰森多f(x)=wi(x)fi·····