DB37T 4309-2021礦床三維地質(zhì)建模規(guī)范

37Technicalstandardfororedeposit3D 請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專(zhuān)利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專(zhuān)利的責(zé)任。礦床三維地質(zhì)建模的統(tǒng)一技術(shù)要求和保障礦床三維地質(zhì)建模質(zhì)量的標(biāo)本文件在國(guó)家基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)（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(yīng)用、三維地質(zhì)模型成果管理等內(nèi)GB/T13923—2006基礎(chǔ)地理信息分類(lèi)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(shù)要求DZ/T0179—1997地質(zhì)圖用色標(biāo)準(zhǔn)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(kāi)展地質(zhì)環(huán)境和礦產(chǎn)資源潛力三維綜合評(píng)價(jià)、預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)。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(jī)模擬等方法建立的三維地質(zhì)體元模型。數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)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(diǎn)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(duì)同個(gè)或多個(gè)地質(zhì)體進(jìn)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(kù)，基于三維地質(zhì)建模軟件，采用人機(jī)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(lái)源5.1資料匯集內(nèi)容與要求5.1.1應(yīng)匯集礦產(chǎn)勘查及綜合研究過(guò)程中獲取和收集的各種原始數(shù)據(jù)、圖件和統(tǒng)計(jì)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(chǔ)地質(zhì)數(shù)據(jù)應(yīng)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(bào)告、相關(guān)5.1.4勘查工程數(shù)據(jù)應(yīng)包括礦區(qū)填圖和鉆探、坑探、槽探等各類(lèi)勘查工程施工過(guò)程中所獲取的各種文應(yīng)包括與礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)相關(guān)的工業(yè)指標(biāo)、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(xué)、遙感地質(zhì)數(shù)據(jù)應(yīng)包括各類(lèi)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(guān)數(shù)據(jù)應(yīng)包括在礦產(chǎn)勘查過(guò)程中所進(jìn)行的與成礦條件研究相關(guān)的巖漿巖相、沉積相和變質(zhì)相分析的成果，以及與成礦預(yù)測(cè)相關(guān)的母巖5.2數(shù)據(jù)處理5.2.1應(yīng)將各類(lèi)原始數(shù)據(jù)處理成為地質(zhì)建?？捎玫脑磾?shù)據(jù)，包括進(jìn)行資料地質(zhì)語(yǔ)義一致性處理、數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)利用DEM、等高線和點(diǎn)云等數(shù)據(jù)，進(jìn)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(duì)應(yīng)的地形模型上，以增強(qiáng)地形模型5.2.4應(yīng)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(jìn)行識(shí)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(yīng)符合程抽象為以鉆孔為代表的表格數(shù)據(jù)，主要字段應(yīng)包括鉆孔編號(hào)、孔口坐標(biāo)（X、Y、Z）、終孔深度、測(cè)斜深度、傾角或天頂角、方位角、分層信息、巖性、樣品編號(hào)、5.3礦床三維地質(zhì)建模主題數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建5.3.1礦床三維地質(zhì)建模主題數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)為與所選建模軟件相匹配的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。5.3.2礦床三維地質(zhì)建模主題數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)存儲(chǔ)管理地5.3.3礦床三維地質(zhì)建模主題數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)類(lèi)型應(yīng)包括空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)?？臻g數(shù)據(jù)一般應(yīng)以三維空間中的點(diǎn)、線、面和體等矢量形式表達(dá)，5.3.4礦床三維地質(zhì)建模主題數(shù)據(jù)庫(kù)采用統(tǒng)一規(guī)范的空間數(shù)據(jù)編碼體系，基本功能應(yīng)包括空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的導(dǎo)入、導(dǎo)出、存儲(chǔ)、查詢和更新等，能實(shí)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(dāng)以地質(zhì)對(duì)象的表面特征和幾何形態(tài)為建模目標(biāo)6.1.1礦床三維地質(zhì)建模區(qū)域范圍應(yīng)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(diǎn)的地6.1.2應(yīng)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(xué)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(bǔ)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(kù)構(gòu)建、三維地質(zhì)模型構(gòu)建應(yīng)將空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一的坐標(biāo)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(jiǎn)稱面6.2.4基于離散點(diǎn)或點(diǎn)云數(shù)據(jù)的面元建模，應(yīng)對(duì)原始散亂的離散點(diǎn)或點(diǎn)云數(shù)據(jù)構(gòu)建空間三角網(wǎng)格，進(jìn)6.2.5體元建模根據(jù)體元類(lèi)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(yīng)根據(jù)建模區(qū)原點(diǎn)坐標(biāo)、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(lèi)建模源數(shù)據(jù)，采用計(jì)算機(jī)自動(dòng)處理和人機(jī)交互處理的方6.3.4斷層模型應(yīng)表達(dá)斷層面、斷裂帶或剪切帶的產(chǎn)狀、規(guī)模、期次、級(jí)別、相互關(guān)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(yīng)表達(dá)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(yīng)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(xué)數(shù)據(jù)等，屬6.4.2三維屬性建模一般應(yīng)選擇體元建模方法，主要通過(guò)三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型網(wǎng)格化的方法實(shí)現(xiàn)。利用6.4.3插值賦值方法可根據(jù)數(shù)據(jù)特點(diǎn)和具體需要選擇自然鄰點(diǎn)插值法、距離冪次反比法、趨勢(shì)面插值6.5.1模型初步建立完成后，應(yīng)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(duì)照已有的數(shù)據(jù)查找6.5.2應(yīng)對(duì)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(jìn)行編輯與修改，或部分6.5.3應(yīng)對(duì)三維地質(zhì)屬性模型所涉及的屬性進(jìn)行重7.1.2礦床三維地質(zhì)模型應(yīng)從建模的合規(guī)性、合理性、準(zhǔn)確性、完整性四個(gè)方面進(jìn)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(wù)要求、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)整理、建模過(guò)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(yīng)評(píng)價(jià)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(wù)，是否達(dá)到結(jié)構(gòu)模型和7.2.3應(yīng)評(píng)價(jià)模型構(gòu)造面與地質(zhì)實(shí)際構(gòu)造面趨勢(shì)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(yīng)評(píng)價(jià)各類(lèi)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(yīng)分別對(duì)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(dòng)態(tài)的剖切分析、淺坑和隧道虛擬開(kāi)挖分析、鉆孔虛擬鉆進(jìn)分8.1.2可根據(jù)地質(zhì)體結(jié)構(gòu)特征和業(yè)務(wù)分析需求，通過(guò)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(kāi)展露天或地下采礦工程設(shè)計(jì)，并且可進(jìn)行預(yù)定路線或隨機(jī)路線的地面和8.2.1可根據(jù)給定的長(zhǎng)度進(jìn)行樣品組合，將品位等信息通過(guò)長(zhǎng)度加權(quán)的方法提取到若干點(diǎn)上，并按等8.2.3可建立礦體品位模型，識(shí)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(jìn)行不同坐標(biāo)區(qū)間、不同標(biāo)高區(qū)8.3.2可對(duì)三維模型進(jìn)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(duì)建模主題數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行查詢、檢索及輸出，可通過(guò)礦床三維地質(zhì)模型進(jìn)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(yù)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(shuō)明書(shū)9.1.1礦床三維地質(zhì)建模完成后，應(yīng)編寫(xiě)礦9.1.2建模成果說(shuō)明書(shū)主要內(nèi)容應(yīng)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(bào)告經(jīng)檢查合格后，應(yīng)及時(shí)存放于安全的介質(zhì)中，便9.3模型管理與維護(hù)管理及維護(hù)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(kù)和模型宜采用版本管理的方法，9.3.3應(yīng)根據(jù)礦產(chǎn)勘查數(shù)據(jù)的形成時(shí)間，在礦床三維地質(zhì)建模的主題數(shù)據(jù)庫(kù)中建立不同時(shí)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(yīng)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?fù)潢P(guān)系、幾何運(yùn)算和操作簡(jiǎn)便、易于存取等，適于表達(dá)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(shù)（Octree）編碼方式有普通八叉樹(shù)、線性八叉樹(shù)、三維行A.2.2結(jié)構(gòu)實(shí)體幾何（ConstructiveSolidGeometry,CS），A.2.4角點(diǎn)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(kuò)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(wú)需進(jìn)行空間內(nèi)插，以TIN的形式模擬和表達(dá)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(diǎn)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(shù)（TIN-Octree）A.3.3八叉樹(shù)-四面體（Octree-TTEN適合于表達(dá)對(duì)象內(nèi)部復(fù)雜的破碎結(jié)構(gòu)，而Octree適合于表達(dá)對(duì)象的表面不規(guī)整特征。把數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型有機(jī)結(jié)合起來(lái)，并用一棵經(jīng)過(guò)有機(jī)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(jìn)一步分割塊體，即修改一次模型，實(shí)用IDW廣泛應(yīng)用于礦床地質(zhì)研究，是一種多元插值方法Z*iZ*(B)——待估點(diǎn)的屬性值；Z(Xi)——為已知樣點(diǎn)的屬性值；λi——已知樣點(diǎn)的權(quán)重。依據(jù)IDW法的基本思想，確定權(quán)重λi的方法為：dik——待估點(diǎn)與已知樣點(diǎn)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(diǎn)x和x+h處的兩個(gè)隨機(jī)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(gè)自變量x和h，當(dāng)變異函數(shù)Y(x,h)僅依賴于距離h而與位置x無(wú)關(guān)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(duì)未知點(diǎn)生成一個(gè)新的泰森多邊形（圖B.1）。與待插值點(diǎn)泰森多邊形相交的泰森多f(x)=wi(x)fi·····