DB37T4309-2021礦床三維地質(zhì)建模規(guī)范

Q/LB.□XXXXX-XXXXI目次TOC\o"1-1"\h前言 II引言 III1范圍 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語和定義 14總則 25資料匯集與數(shù)據(jù)處理 36礦床三維地質(zhì)建模 57模型質(zhì)量控制 78礦床三維地質(zhì)模型的應(yīng)用 89建模成果 9附錄A（資料性）三維空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型 10附錄B（資料性）空間插值算法 13前言本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。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(dān)識別專利的責(zé)任。本文件由山東省自然資源廳提出并組織實施。本文件由山東省自然資源標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會歸口。本文件起草單位：山東省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第六地質(zhì)大隊、山東理工大學(xué)、山東省地質(zhì)科學(xué)研究院、山東省第三地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院、山東省地質(zhì)測繪院。本文件主要起草人：宋明春、張照錄、劉曉、丁成武、李世勇、張超、于學(xué)峰、宋英昕、李大鵬、劉同文、徐韶輝、楊真亮、薄軍委、張永明。引言隨著信息技術(shù)和軟硬件平臺的發(fā)展，三維地質(zhì)建模已成為礦產(chǎn)勘查和礦業(yè)開發(fā)過程中的一項常規(guī)生產(chǎn)和科研活動。由于地質(zhì)特征的復(fù)雜性、軟件平臺的局限性以及工作人員理解的差異性，相同工作程度的礦區(qū)由不同研究者建立的三維地質(zhì)模型的質(zhì)量存在較大差異，有必要針對三維地質(zhì)建模工作制定規(guī)范文件。就固體礦床而言，我國已經(jīng)開展了許多礦床三維地質(zhì)建模工作，但這些工作數(shù)據(jù)來源、依托平臺、建模目的等各有不同，因此有必要對此項工作制定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。山東省是礦產(chǎn)資源大省，已開展了較多礦床三維地質(zhì)建模工作，有較好的建模標(biāo)準(zhǔn)制定基礎(chǔ)。經(jīng)過廣泛調(diào)查研究，認(rèn)真總結(jié)實踐經(jīng)驗，并經(jīng)廣泛征求意見，制定本《礦床三維地質(zhì)建模規(guī)范》，作為我省礦床三維地質(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)準(zhǔn)。本文件在國家基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)（GB/T1.1、GB/T20000、GB/T20001、GB/T20002）的規(guī)定框架下編制。礦床三維地質(zhì)建模規(guī)范范圍本文件規(guī)定了礦床三維地質(zhì)建模的目的任務(wù)、建模方法、建模內(nèi)容、建模流程、模型質(zhì)量控制、模型應(yīng)用、成果管理維護，涉及礦床建模資料收集與整理、三維地質(zhì)數(shù)據(jù)庫建設(shè)、三維地質(zhì)模型建設(shè)、三維地質(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)容和要求。本文件適用于固體礦產(chǎn)礦床的三維地質(zhì)建模工作，是礦床三維地質(zhì)建模工作開展、質(zhì)量監(jiān)控、成果驗收的主要依據(jù)。規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T13908固體礦產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范總則GB/T13923—2006基礎(chǔ)地理信息分類與代碼GB/T18341地質(zhì)礦產(chǎn)勘查測量規(guī)范GB/T18894—2016電子文件歸檔與電子檔案管理規(guī)范GB/T33444固體礦產(chǎn)勘查工作規(guī)范DZ/T0078固體礦產(chǎn)勘查原始地質(zhì)編錄規(guī)程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)及用色原則（1∶50?000）DZ/T0197—1997數(shù)字化地質(zhì)圖圖層及屬性文件格式術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。

三維地質(zhì)模型three-dimensionalgeologicalmodel基于三維數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型并利用勘查區(qū)內(nèi)的相關(guān)資料，通過內(nèi)插和外推建立的帶有圖元屬性、地質(zhì)屬性和相互約束關(guān)系的三維數(shù)字化、可視化的虛擬地質(zhì)體和地質(zhì)結(jié)構(gòu)，是進行地質(zhì)體、地質(zhì)結(jié)構(gòu)、地質(zhì)過程和地質(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(yù)測的基礎(chǔ)。按照模型承載的地質(zhì)信息內(nèi)容，三維地質(zhì)模型可包括地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型和地質(zhì)屬性模型；按照對象和任務(wù)類別，三維地質(zhì)模型可包括地形模型、勘查模型、地球物理模型、地球化學(xué)模型和資源儲量估算模型等；按照空間維度，三維地質(zhì)模型可包括點元模型、線元模型、面元模型、體元模型、面元-體元混合模型等。

三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型three-dimensionalgeologicalstructuremodel基于各種地質(zhì)界限建立的、表達地質(zhì)體及結(jié)構(gòu)構(gòu)造空間展布與相關(guān)關(guān)系的三維地質(zhì)幾何模型，是由斷層面、不整合面等構(gòu)造面，及地層界面、巖漿巖體界面、沉積相界面、變質(zhì)相界面、礦體界面或蝕變帶界面等地質(zhì)界限綜合構(gòu)成的。

三維地質(zhì)屬性模型three-dimensionalgeologicalattributemodel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。為了表達地質(zhì)體的非連續(xù)和非均質(zhì)性，并便于開展空間分析和數(shù)據(jù)挖掘，三維地質(zhì)屬性模型應(yīng)基于體元數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建，并以地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型的界面為約束，可包括地質(zhì)、礦化、地球物理、地球化學(xué)等屬性信息。

數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化datastandardization在數(shù)據(jù)錄入數(shù)據(jù)庫之前，按照建模需求和地質(zhì)數(shù)據(jù)庫規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式，進行數(shù)據(jù)整理和規(guī)范化。主要包括對不同時期、不同勘查工程的空間數(shù)據(jù)和拓撲關(guān)系采用統(tǒng)一的坐標(biāo)參照體系，對鉆孔巖心及其他地質(zhì)描述數(shù)據(jù)的術(shù)語語義和層位歸屬進行一致化、標(biāo)準(zhǔn)化。

地質(zhì)空間數(shù)據(jù)geologicalspatialdata地質(zhì)對象的空間位置、形態(tài)、規(guī)模、產(chǎn)狀和幾何拓撲關(guān)系的表征，包括定量和定性兩種形式，以定量為主，可采用柵格和矢量等形式表達。

地質(zhì)屬性數(shù)據(jù)geologicalattributedata地質(zhì)對象性質(zhì)和特征的表征，包括巖層、巖體、礦床和礦體的巖性、巖相、成分、顏色和品位等。地質(zhì)屬性數(shù)據(jù)具有多類、多層次和多主題的特征。

面元數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型facetstructuremodel主要用于描述三維地質(zhì)實體的表面，例如地形表面、地層層面、地質(zhì)結(jié)構(gòu)面和地質(zhì)體輪廓等。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（TriangleIrregularNetwork,TIN）和邊界表示(BoundaryRepresentation，B-Rep)。

體元數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型volumeelementstructuremodel基于三維空間的體元分割和真三維實體表達，主要用于描述三維地質(zhì)體內(nèi)部結(jié)構(gòu)和屬性變化特征。按體元的面數(shù)可分為四面體、六面體、棱柱體和多面體四種類型。按體元的規(guī)整性可分為規(guī)則體元和不規(guī)則體元。常用的規(guī)則體元主要包括八叉樹（Octree）、規(guī)則塊體（RegularBlock，RB）和結(jié)構(gòu)實體幾何（ConstructiveSolidGeometry，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(generalizedtri-prism，GTP)等。

混合數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型mixedstructuremodel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TIN-CPG模型、TIN-Octree模型、Octree-TEN模型、TIN-GTP模型，以及多個矢柵模型集成。在建模過程中，需根據(jù)三維地質(zhì)對象的特征和用要求來選擇。以TIN模型建立地質(zhì)體結(jié)構(gòu)模型，采用CPG、GTP、TEN或Block體元填充屬性，表達地質(zhì)體內(nèi)部的非均質(zhì)性，在三維混合建模中應(yīng)用最為普遍。

主題數(shù)據(jù)庫subjectdatabase圍繞三維地質(zhì)建模對數(shù)據(jù)進行抽取、歸并、存儲和處理所獲得的，可進一步對數(shù)據(jù)進行匯聚、分類、分析和應(yīng)用等操作的數(shù)據(jù)集合。總則目的任務(wù)基于已控制或探明礦床的各種地質(zhì)數(shù)據(jù)和資料，利用計算機技術(shù)和三維建模軟件，建立礦床的地質(zhì)-地理、結(jié)構(gòu)-屬性一體化的三維模型，實現(xiàn)表達、分析、仿真、設(shè)計和決策的三維可視化。深入分析地質(zhì)體三維空間結(jié)構(gòu)，提取控礦信息，為進一步開展礦床勘查、資源儲量估算、成礦預(yù)測、礦床成因研究、礦山開采設(shè)計提供直觀、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息。工作程序基本工作程序包括匯集礦床勘查相關(guān)資料，提取與礦床三維地質(zhì)建模相關(guān)的各種空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)，現(xiàn)有數(shù)據(jù)支撐礦床三維地質(zhì)建模的可行性分析，進行數(shù)據(jù)整理及標(biāo)準(zhǔn)化處理，構(gòu)建礦床三維地質(zhì)建模主題數(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質(zhì)模型，進行空間拓撲關(guān)系檢查、調(diào)整或修正，根據(jù)建模目的依托三維地質(zhì)模型進行各類模型應(yīng)用，最終完成成果歸檔。詳細工作流程見圖1。數(shù)據(jù)來源建模數(shù)據(jù)分別來源于礦產(chǎn)勘查各階段獲取的各種地質(zhì)礦產(chǎn)勘查資料。根據(jù)勘查工作程度及資料基礎(chǔ)，可采用地質(zhì)剖面、地球物理數(shù)據(jù)（地球物理推斷解釋地質(zhì)剖面或地球物理數(shù)據(jù)正反演約束）、勘查線剖面和探礦工程數(shù)據(jù)等進行礦床三維地質(zhì)建模。資料匯集與數(shù)據(jù)處理資料匯集內(nèi)容與要求應(yīng)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，并按照性質(zhì)和來源對其進行系統(tǒng)整理和分類，分為基礎(chǔ)地理、基礎(chǔ)地質(zhì)、勘查工程、地球物理、地球化學(xué)、遙感地質(zhì)和其他相關(guān)數(shù)據(jù)。用于建模的地質(zhì)工作及地質(zhì)資料應(yīng)符合GB/T33444、GB/T13908、DZ/T0078、DZ/T0079和DZ/T0179—1997的要求。基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)應(yīng)包括數(shù)字高程模型（DigitalElevationModel,DEM）或數(shù)字正射影像圖（DigitalOrthophotoMap,DOM）以及地形、地貌、水系、植被、居民地、交通、境界、特殊地物、地名、地理坐標(biāo)系格網(wǎng)等要素，數(shù)據(jù)分類應(yīng)符合GB/T13923—2016的要求?；A(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)、文字報告、相關(guān)圖件、測試數(shù)據(jù)及相關(guān)資料?？辈楣こ虜?shù)據(jù)應(yīng)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字記錄、特征描述、礦物與化學(xué)成分、物理力學(xué)性質(zhì)測試，以及柱狀圖、剖面圖和平面圖等。此外，還應(yīng)包括與礦產(chǎn)資源評價相關(guān)的工業(yè)指標(biāo)、礦石小體積質(zhì)量及礦石工業(yè)品級等。地球物理、地球化學(xué)、遙感地質(zhì)數(shù)據(jù)應(yīng)包括各類航空地球物理勘查、地面地球物理勘查、井中地球物理勘查、區(qū)域地球化學(xué)勘查、礦區(qū)地球化學(xué)勘查、多光譜遙感、高光譜遙感和合成孔徑雷達等所獲取的數(shù)據(jù)以及解譯或解釋結(jié)果。其他相關(guān)數(shù)據(jù)應(yīng)包括在礦產(chǎn)勘查過程中所進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)測相關(guān)的母巖、圍巖、蝕變、礦體和各種找礦標(biāo)志等。礦床三維地質(zhì)建模工作流程數(shù)據(jù)處理應(yīng)將各類原始數(shù)據(jù)處理成為地質(zhì)建?？捎玫脑磾?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(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。對于紙質(zhì)的圖形和圖像數(shù)據(jù)應(yīng)進行數(shù)字化、矢量化和幾何校正；對于文字記錄或測試表格應(yīng)按照其性質(zhì)和來源進行系統(tǒng)的整理和分類，并進行規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化處理。應(yīng)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?？蓪⒂跋駭?shù)據(jù)作為紋理映射在相對應(yīng)的地形模型上，以增強地形模型的逼真程度。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等進行處理，賦以統(tǒng)一的空間參照系和高程坐標(biāo)。對構(gòu)造、地層、巖體、礦體、礦化蝕變帶、巖漿巖相、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(yīng)符合DZ/T0197—1997的要求。根據(jù)剖面圖的坐標(biāo)及高程范圍進行三維幾何校正，將二維剖面圖定位至三維坐標(biāo)系中。對以鉆孔為代表的勘查工程（探槽、淺井、淺鉆、鉆探、坑道）資料進行數(shù)據(jù)處理，把勘查工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、孔口坐標(biāo)（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、取樣位置、樣長和分析測試結(jié)果等。礦床三維地質(zhì)建模主題數(shù)據(jù)庫構(gòu)建礦床三維地質(zhì)建模主題數(shù)據(jù)庫應(yīng)為與所選建模軟件相匹配的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。礦床三維地質(zhì)建模主題數(shù)據(jù)庫應(yīng)存儲管理地質(zhì)勘查工程數(shù)據(jù)、樣品測試數(shù)據(jù)、地球物理數(shù)據(jù)、地球化學(xué)數(shù)據(jù)，以及包括地質(zhì)要素單元邊界和內(nèi)部特征的三維結(jié)構(gòu)模型和三維屬性模型數(shù)據(jù)。礦床三維地質(zhì)建模主題數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)類型應(yīng)包括空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)。空間數(shù)據(jù)一般應(yīng)以三維空間中的點、線、面和體等矢量形式表達，以文件形式存儲。屬性數(shù)據(jù)一般應(yīng)以表格形式存儲。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(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、查詢和更新等，能實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)及屬性數(shù)據(jù)的高度集成。三維空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型選擇可根據(jù)建模數(shù)據(jù)的來源、格式和建模對象的性質(zhì)、類型，以及空間分析、資源儲量估算等應(yīng)用的需求，合理選擇三維空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型。當(dāng)以地質(zhì)對象的表面特征和幾何形態(tài)為建模目標(biāo)時，宜采用面元數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型。當(dāng)以地質(zhì)對象的內(nèi)部屬性為主要目標(biāo)進行建模時，宜采用體元數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型。復(fù)雜礦床三維地質(zhì)建模及相關(guān)專業(yè)分析，宜采用混合數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型。三維空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型的類型和特征參見附錄A。礦床三維地質(zhì)建模技術(shù)路線礦床三維地質(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的地理坐標(biāo)或大地坐標(biāo)形式標(biāo)定，剖面建模范圍以海拔高程標(biāo)定。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)和遙感數(shù)據(jù)等構(gòu)建礦床三維地質(zhì)模型，勘查線剖面或探礦工程間距應(yīng)與礦區(qū)的實際勘查工程間距一致。當(dāng)勘查線剖面或工程數(shù)量不足時，可以根據(jù)地質(zhì)或物化探資料補充地質(zhì)或物化探推測勘查線剖面。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)推斷解釋剖面進行建模，剖面線的間距可是礦床實際勘查工程間距的2～3倍。應(yīng)按GB/T18341的相關(guān)要求和勘查區(qū)測量實際情況，確定建模使用的坐標(biāo)系統(tǒng)和投影方式，后續(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(yīng)將空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一的坐標(biāo)系統(tǒng)和投影方式。應(yīng)根據(jù)礦區(qū)勘查工作程度、勘查階段及地質(zhì)資料的類型和精度，確定擬采用的數(shù)據(jù)模型和建模方法，選取合理的建模技術(shù)路線?；诓煌瑪?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型的建模方法礦床三維地質(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（簡稱面元建模）和基于體元數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型的建模方法（簡稱體元建模）。面元建?？苫谄拭?、離散點或點云數(shù)據(jù)源開展，所建曲面可分為封閉和不封閉兩種。封閉曲面可選擇不規(guī)則三角網(wǎng)格（TIN）和邊界表示(B-Rep)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型。不封閉曲面可選擇規(guī)則格網(wǎng)（Grid）和不規(guī)則三角網(wǎng)格（TIN）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型。基于剖面（地質(zhì)剖面或勘查線剖面）的面元建模，應(yīng)將相鄰剖面上地質(zhì)意義相同的地質(zhì)體輪廓線依次連接形成不同界面。通過修改輪廓線、加密輪廓線、添加人工控制線等方法，處理相鄰剖面地質(zhì)體的對應(yīng)、拼接和分支等問題，并對其進行驗證和編輯?；陔x散點或點云數(shù)據(jù)的面元建模，應(yīng)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，進行拓撲關(guān)系處理，利用三角剖分算法構(gòu)建地質(zhì)界面。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)則體元建模。規(guī)則體元建模應(yīng)根據(jù)建模區(qū)原點坐標(biāo)、空間范圍和體元大小等模型參數(shù)將三維地質(zhì)體空間分割成一定體積大小的立方體、長方體或圓柱體等規(guī)則幾何體，根據(jù)需要以地質(zhì)體界面或空間坐標(biāo)范圍建立約束，在約束范圍內(nèi)根據(jù)定義的模型參數(shù)和體元形狀充填生成礦床三維地質(zhì)模型。不規(guī)則體元建模方法依賴于所選擇的不規(guī)則體元類型，不同方法之間的差異較大，可參見具體建模軟件平臺的技術(shù)說明。面元建模、體元建模的建模結(jié)果，配色應(yīng)參照DZ/T0179—1997的要求三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建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式，分別建立包括地表地形地質(zhì)、鉆孔、地質(zhì)體（構(gòu)造、地層、巖體、礦體、礦化蝕變帶）等的三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型，交互處理的重點是地質(zhì)體（包括礦體）的接觸關(guān)系、分支對應(yīng)等。地表地形地質(zhì)模型應(yīng)表達建模區(qū)域的地形特征、地面探/采礦工程、建筑物分布情況和地表地質(zhì)特征。常用數(shù)據(jù)包括地表地質(zhì)和工程數(shù)據(jù)、地形和高分辨率遙感影像數(shù)據(jù)、點云數(shù)據(jù)等。首先建立高分辨率的地表模型，可對其進行航空照片或高分辨率衛(wèi)星照片的地表紋理映射，把礦山地形地質(zhì)圖與地表模型進行匹配和校準(zhǔn)，生成地表地形地質(zhì)模型。鉆孔三維模型應(yīng)表達鉆孔結(jié)構(gòu)、空間分布及礦石品位變化狀況，其它勘查工程如探槽、淺井、坑道等可抽象為具有孔口坐標(biāo)、測斜數(shù)據(jù)、樣品分析數(shù)據(jù)和巖性數(shù)據(jù)的鉆孔?？捎山＼浖詣由摄@孔三維模型。斷層模型應(yīng)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(guān)系及斷層對礦體形成與分布的影響等信息?？刹捎勉@孔的斷層標(biāo)示點信息、剖面圖上的斷層線狀或面狀控制信息、平面圖上的走勢信息、構(gòu)造圖上的斷層多邊形信息等生成斷層面模型或者較復(fù)雜的斷裂帶（剪切帶）模型。斷層建模過程中應(yīng)設(shè)置邊界約束，處理斷層之間的主輔關(guān)系、斷層和建模區(qū)邊界關(guān)系，進行斷層拓撲檢查。地層模型應(yīng)表達地層、巖性及構(gòu)造分布特征，明確地層的空間展布、地層間的層序和接觸關(guān)系、受構(gòu)造控制的狀態(tài)等。在構(gòu)造的約束下，按照“確定地層單元—提取地層線—生成地層面—封閉地層體”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)界線和褶皺樞紐建立褶皺模型。巖體模型應(yīng)表達巖體單元、巖體的侵位期次、巖體之間及巖體與構(gòu)造、地層之間的接觸關(guān)系。提取巖體邊界線時，在巖體邊界發(fā)生轉(zhuǎn)折彎曲的部位可視具體情況增加控制點，保證巖體邊界的精度。礦化蝕變帶模型應(yīng)正確表達蝕變巖的種類和邊界，反映蝕變巖與構(gòu)造、圍巖、礦體之間的關(guān)系。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)造之間的關(guān)系。對于產(chǎn)狀相對較陡的礦體，一般可借助勘查線剖面圖建模；對于產(chǎn)狀較平緩的層狀礦體，一般可借助中段地質(zhì)平面圖或資源量估算圖建模。三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)建模一般應(yīng)選擇面元建模方法，生成封閉或不封閉的三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型。三維地質(zhì)屬性模型構(gòu)建地質(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，屬性數(shù)據(jù)類型可包括字符型、整型、浮點型及計算型等。三維屬性建模一般應(yīng)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)。利用鉆孔或其他屬性數(shù)據(jù)，按照一定方法對每個三維網(wǎng)格進行賦值，將地質(zhì)體屬性賦予每個空白體元，對單一屬性值的地質(zhì)體（如地層巖性）應(yīng)采用直接賦值法，對屬性值隨空間位置變化的地質(zhì)體（如品位）宜通過插值賦值。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、趨勢面插值法、樣條函數(shù)插值法、離散平滑插值法和克立格法等合適的插值方法?？臻g插值算法類型和方法參見附錄B。模型修正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，對照已有的數(shù)據(jù)查找偏差及錯誤。應(yīng)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，或部分重構(gòu)。應(yīng)對三維地質(zhì)屬性模型所涉及的屬性進行重新賦值。模型質(zhì)量控制模型質(zhì)量檢查礦床三維地質(zhì)模型建立完成后，應(yīng)對模型進行質(zhì)量檢查，判斷其是否與已有資料及地質(zhì)認(rèn)識相符合。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、完整性四個方面進行檢查。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、建模過程方法、模型檢查修正等內(nèi)容。礦床三維地質(zhì)模型合理性檢查，可采用三維視圖、隨機剖面、等值線視圖等方式。應(yīng)重點檢查地質(zhì)推測的部分。主要包括：三維地質(zhì)模型與已查明礦體及工程的對應(yīng)情況，工程定位精度，礦體或其他地質(zhì)體圈連是否恰當(dāng)，各類地質(zhì)界限形態(tài)特征、空間展布、邊界范圍、產(chǎn)狀和相互制約關(guān)系等，各類地質(zhì)實體形態(tài)、邊界和相互關(guān)系等。礦床三維地質(zhì)模型準(zhǔn)確性檢查應(yīng)包括：模型精度檢查，以及模型與基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)的一致性檢查，可采用目測、量測、統(tǒng)計等方法。礦床三維地質(zhì)模型完整性檢查應(yīng)包括：模型建模范圍、建模資料齊全性、數(shù)據(jù)處理和入庫完整程度、模型元素連續(xù)完整性、屬性模型值不為空等。模型質(zhì)量檢查的結(jié)果應(yīng)作記錄，對檢查后不符合要求的部分，應(yīng)通過補充數(shù)據(jù)、添加約束等方法完善礦床三維地質(zhì)建模主題數(shù)據(jù)庫，并對模型進行編輯與修改。經(jīng)過模型質(zhì)量檢查，確認(rèn)礦床三維地質(zhì)模型質(zhì)量合格后，對模型進行整飾，包括清除模型編輯過程數(shù)據(jù)，對模型進行輕量化處理及配色等。模型配色應(yīng)參照DZ/T0179—1997的要求。模型質(zhì)量評價完成礦床三維地質(zhì)建模工作后，應(yīng)參照已有地質(zhì)資料及地質(zhì)認(rèn)識，對礦床三維地質(zhì)模型質(zhì)量進行評價。應(yīng)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(wù)，是否達到結(jié)構(gòu)模型和屬性模型的精度要求。應(yīng)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)造面的吻合程度。應(yīng)評價空間插值方法是否與具體礦種、具體礦床類型的地質(zhì)特征及其空間數(shù)據(jù)分布規(guī)律相適應(yīng)。應(yīng)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、物化探異常圖等數(shù)據(jù)的融合程度。應(yīng)查看地層、構(gòu)造、巖漿巖、礦化蝕變帶、礦體、鉆孔在礦床三維地質(zhì)模型中的空間位置關(guān)系，進行拓撲關(guān)系評價。應(yīng)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)的子模型進行評價，劃分為不同質(zhì)量等級。礦床三維地質(zhì)模型的應(yīng)用三維可視化剪切分析礦床三維地質(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、鉆孔虛擬鉆進分析等可視化剪切操作與分析?？筛鶕?jù)地質(zhì)體結(jié)構(gòu)特征和業(yè)務(wù)分析需求，通過垂直切片、水平切片、任意切片、路徑切片等方式對模型進行剖切處理，并且制作任意位置和形狀的剖面圖、水平切面圖、虛擬鉆孔柱狀圖?？稍诘刭|(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)部挖去一定形狀的空間，并進行開挖土石方量計算。可根據(jù)礦體產(chǎn)出狀態(tài)開展露天或地下采礦工程設(shè)計，并且可進行預(yù)定路線或隨機路線的地面和地下工程的飛行瀏覽。資源儲量估算可根據(jù)給定的長度進行樣品組合，將品位等信息通過長度加權(quán)的方法提取到若干點上，并按等間距的原則給樣品加權(quán)插值?？蓪M合樣進行數(shù)學(xué)統(tǒng)計分析，獲取均值、方差、標(biāo)準(zhǔn)差、變量系數(shù)、頻率分布、偏度及峰度等參數(shù)；可進行變異函數(shù)計算，為體元模型的克立格插值等提供依據(jù)?？山⒌V體品位模型，識別和處理特高品位值。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(biāo)區(qū)間、不同標(biāo)高區(qū)間、不同品位區(qū)間、不同礦體或礦段的資源儲量估算。三維空間分析可進行三維趨勢面分析、坡度計算、剖面計算、等值線分析、空間統(tǒng)計分析、空間變異性分析、空間位場分析、空間數(shù)據(jù)挖掘和成礦規(guī)律分析?？蓪θS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)據(jù)的一體化描述、組織、管理和應(yīng)用。三維成礦預(yù)測可基于礦床三維地質(zhì)模型的體元數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，定量挖掘控礦因素、礦致物化探異常、礦石礦物組合與蝕變帶等礦化有利信息，建立礦床三維定量預(yù)測模型?？苫谧C據(jù)權(quán)法、信息量法或克里格法等數(shù)學(xué)地質(zhì)方法，對各預(yù)測要素進行評價，圈出礦床深部及周邊找礦靶區(qū)?？苫隗w積估計法、豐度值估計法或克里格法等，對找礦靶區(qū)進行資源儲量估算。其它應(yīng)用可在礦產(chǎn)資源分布、資源儲量等分析的基礎(chǔ)上，用于模擬采礦過程，輔助進行采礦方案設(shè)計，優(yōu)化控制采礦進度和生產(chǎn)管理等。可將不同軟件構(gòu)建的采掘工程、給排水系統(tǒng)、給排風(fēng)系統(tǒng)、機電設(shè)備、監(jiān)控設(shè)備、地表廠房、交通設(shè)施等三維模型，通過轉(zhuǎn)換接口，與礦床三維地質(zhì)模型無縫集成，實現(xiàn)虛擬數(shù)字礦山的一體化顯示。建模成果建模成果說明書礦床三維地質(zhì)建模完成后，應(yīng)編寫礦床三維地質(zhì)建模成果說明書。建模成果說明書主要內(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、建模軟件和方法、建模成果（數(shù)據(jù)庫、格架模型、屬性模型及模型應(yīng)用等）、礦床三維地質(zhì)模型元數(shù)據(jù)（建模單位、建模人員、建模時間、空間參照系等）、模型的質(zhì)量控制及驗證結(jié)果。模型數(shù)據(jù)體礦床三維地質(zhì)模型數(shù)據(jù)體修正和整飾后，應(yīng)進行模型固化。礦床三維地質(zhì)模型可實現(xiàn)脫離軟件展示。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(yīng)及時存放于安全的介質(zhì)中，便于查詢和進一步完善模型時使用。對涉密的電子文件應(yīng)進行加密處理。模型管理與維護礦床三維地質(zhì)建模是一個動態(tài)的過程，隨著勘查數(shù)據(jù)的增加和勘查程度的提高，應(yīng)不斷更新、管理及維護勘查數(shù)據(jù)和礦床三維地質(zhì)模型，不斷形成新的版本。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，包括時序版本和建模版本。應(yīng)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)集合，一個時間段的所有數(shù)據(jù)構(gòu)成一個時序版本，每個時序版本是獨立的。建模版本的數(shù)據(jù)可來自于不同的時序版本，即從不同時序版本或依據(jù)空間不同地質(zhì)條件約束選取建模數(shù)據(jù)集合（三維地質(zhì)體建模主題數(shù)據(jù)庫）。礦床三維地質(zhì)建模數(shù)據(jù)和成果應(yīng)按照有關(guān)規(guī)定歸檔，歸檔應(yīng)符合GB/T18894—2016的要求。

（資料性）

三維空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型面元數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型規(guī)則格網(wǎng)（Grid）由規(guī)則的采樣點數(shù)據(jù)組成,或把不規(guī)則采樣點數(shù)據(jù)內(nèi)插成規(guī)則點數(shù)據(jù)，以矩陣形式來表達面狀要素的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型。Grid模型的特點是：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡單，便于操作分析，適于表達規(guī)則地質(zhì)界面。不規(guī)則三角網(wǎng)格（TriangleIrregularNetwork,TIN）由不規(guī)則空間采樣點和斷線要素得到的一個對面狀要素的近似表達，包括點和與其相鄰的三角形之間的拓撲關(guān)系。TIN模型的特點是：建模方法簡便靈活，能夠消除數(shù)據(jù)冗余，并保持較高的擬合精度，適于表達各類地質(zhì)界面。邊界表示（BoundaryRepresentation,B-Rep）通過點、線、面和體元素來定義空間對象實體的位置和形狀的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表示方法，每一類元素由幾何數(shù)據(jù)、分類標(biāo)志以及與其他類元素的相互關(guān)系（拓撲關(guān)系）描述對象。B-Rep模型的特點是：表達精確、數(shù)據(jù)量小、包含元素間的拓撲關(guān)系、幾何運算和操作簡便、易于存取等，適于表達規(guī)則物體。體元數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型八叉樹（Octree）是四叉樹在三維空間中的擴展。該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)將所要表示的三維空間V按X、Y、Z方向分割成八個立方體，然后根據(jù)每個立方體中所含的目標(biāo)來決定是否對各立方體繼續(xù)進行八等分的劃分。通過對研究空間進行分層遞歸分割，一直到每個立方體被一個目標(biāo)所充滿，或成為預(yù)先定義的單一屬性為止。八叉樹的編碼方式有普通八叉樹、線性八叉樹、三維行程編碼和深度優(yōu)先編碼等，其空間索引機制的空間搜索、布爾操作和幾何特征計算效率較高。但因為該模型只是一種近似表示，存儲空間隨分層數(shù)增加而呈幾何級數(shù)增長，幾何變換效率較低。結(jié)構(gòu)實體幾何（ConstructiveSolidGeometry,CSG）用預(yù)先定義好的具有一定形狀的規(guī)則體元（如球體、椎體、圓柱體和矩形體等），通過幾何變換和布爾操作，組合成三維地質(zhì)體對象。具有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及操作簡單、無數(shù)據(jù)冗余等優(yōu)點，缺點是對復(fù)雜不規(guī)則物體描述困難，效率較低。塊體（Block）包括規(guī)則塊體（RegularBlock,RB）和不規(guī)則塊體（IrregularBlock,IB），RB是一種傳統(tǒng)的地質(zhì)建模方法，將三維空間實體分割成規(guī)則的三維網(wǎng)格，每個塊體內(nèi)存儲著均質(zhì)的屬性信息。該模型用于漸變?nèi)S空間建模很有效，但對于有邊界約束的沉積地層、地質(zhì)構(gòu)造和開挖空間的建模，則必須不斷降低單元尺寸以求精確表達地質(zhì)體幾何邊界，從而引起數(shù)據(jù)量急速膨脹。IB與RB的區(qū)別在于三個坐標(biāo)方向上尺度互不相等，且不為常數(shù)。角點網(wǎng)格（Corner-PointGrid,CPG）是由一系列不規(guī)則六面體單元構(gòu)成的網(wǎng)格。其網(wǎng)格單元的位置，由行列層的編號i、j、k來確定。在邏輯結(jié)構(gòu)上是I×J×K的拓樸結(jié)構(gòu)模型，即在X方向上有I+1條線段，將格網(wǎng)劃分為I個單元格；在Y方向上有J+1條線，將格網(wǎng)劃分為J個單元格；在Z方向上有K+1條線，將格網(wǎng)劃分為K個單元格。每個六面體單元有八個結(jié)點，其坐標(biāo)可根據(jù)地質(zhì)體形態(tài)變化而改變，能很好地表達不同復(fù)雜程度地質(zhì)體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和空間形態(tài)。四面體網(wǎng)格（TetrahedralNetwork,TEN）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點兩兩連接成三角面片，再由互不穿越的三角面片構(gòu)成四面體網(wǎng)格。其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、幾何操作方便、拓撲關(guān)系明確，缺點是數(shù)據(jù)量大、建模算法復(fù)雜等。TEN難于表達諸如地層層面、斷層等連續(xù)面狀地質(zhì)體。廣義三棱柱(GeneralizedTri-Prism,GTP)由三棱柱數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)演變而來，用GTP的上下底面的三角形集合所組成的TIN面表達不同的地層面，然后利用GTP側(cè)面的空間四邊形面描述層面間的空間鄰接關(guān)系，用GTP柱體表達層與層之間的內(nèi)部實體?？芍苯痈鶕?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態(tài)，最大限度保證地質(zhì)體模型精度?；旌蠑?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型不規(guī)則三角網(wǎng)格-角點網(wǎng)格（TIN-CPG）先基于TIN數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)建立三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型，再利用TIN向CPG轉(zhuǎn)換工具，將基于TIN數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型轉(zhuǎn)換為基于CPG的地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型，最后基于CPG的地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型進行屬性賦值和隨機模擬，建立在地質(zhì)界面約束下的結(jié)構(gòu)-屬性一體化三維地質(zhì)模型。不規(guī)則三角網(wǎng)格-八叉樹（TIN-Octree）以TIN表達三維地質(zhì)對象的表面，用于實現(xiàn)可視化與拓撲關(guān)系表達，以O(shè)ctree表達其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，用指針建立TIN和Octree之間的聯(lián)系。這種混合數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)集中了TIN和Octree的優(yōu)點，提高了拓撲關(guān)系搜索有效性，還能充分利用映射和光線跟蹤等可視化技術(shù)。缺點是Octree數(shù)據(jù)必須隨TIN數(shù)據(jù)的變化而改變，否則會引起指針混亂，導(dǎo)致數(shù)據(jù)維護困難。八叉樹-四面體（Octree-TEN）TEN適合于表達對象內(nèi)部復(fù)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。把這兩種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型有機結(jié)合起來，并用一棵經(jīng)過有機集成的Octree來表達，能夠形成統(tǒng)一的三維數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。對于Octree-TEN混合數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，通常采用Octree表達對象的整體，包括表面及內(nèi)部的整體，并在Octree的特殊標(biāo)識結(jié)點內(nèi)嵌入TEN格網(wǎng)，表達對象內(nèi)部的破碎細節(jié)部分。不規(guī)則三角網(wǎng)格-廣義三棱柱（TIN-GTP）通常是采用TIN連接相鄰剖面輪廓線，并建立鉆孔或其他探測工程之間的拓撲網(wǎng)絡(luò)，而采用GTP構(gòu)建地質(zhì)對象實體的組成單元。在用TIN連接相鄰剖面輪廓線時引入兩條約束：其一是只能將相鄰?fù)瑢拥膬蓚€地質(zhì)體的上端點相連，不能錯位；其二是用GTP表達礦體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，層位上界面的三角形端點須與下界面的三角形端點對應(yīng)連接。不規(guī)則三角網(wǎng)格-塊體（TIN-Block）TIN用于構(gòu)建地質(zhì)對象的界面，在界面的約束下，用Block填充和表達相應(yīng)地質(zhì)對象內(nèi)部的細節(jié)和屬性變化。為提高邊界區(qū)域的模擬精度，可按某種規(guī)則對Block進行細分，該模型每一次開挖或地質(zhì)邊界的變化都需進一步分割塊體，即修改一次模型，實用效率不高。

（資料性）

空間插值算法間插值算法的基本原理屬性建模主要依據(jù)有限的取樣分析數(shù)據(jù)，在沒有數(shù)據(jù)的區(qū)域可采用空間插值算法，模擬三維地質(zhì)對象的屬性分布與變化規(guī)律。插值主要是依據(jù)己知樣品數(shù)據(jù)對地質(zhì)體相關(guān)的一些屬性，包括元素品位、體重和礦體厚度等在未知位置的值進行插值?？臻g插值的基礎(chǔ)是空間自相關(guān)性，即距離越近的事物越相似。距離冪次反比法（InverseDistanceWeightedMethod，IDW）IDW廣泛應(yīng)用于礦床地質(zhì)研究，是一種多元插值方法，假定區(qū)域化變量之間存在相關(guān)性并且這種相關(guān)性可以定量地表示為已知樣點與待估點之間的距離的冪次成反比，通過已知樣點的值計算待估點的值。計算公式為： (B.seqfulu_equation_1325361077135658121)式中：Z*(B)——待估點的屬性值；Z(Xi)——為已知樣點的屬性值；——已知樣點的權(quán)重。依據(jù)IDW法的基本思想，確定權(quán)重的方法為： (B.seqfulu_equation_1325361077135658122)式中：?——待估點與已知樣點之間的距離；k????——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)。IDW法還有一個重要的特點就是，各樣點的權(quán)重之和為1，對于待估點的估計值是待估點屬性真值的無偏估計，多數(shù)情況下都能給出一個較合理的估計值?？肆⒏穹ǎ↘riging）克里格法是地統(tǒng)計學(xué)的主要內(nèi)容之一，從統(tǒng)計意義上講是從變量相關(guān)性和變異性出發(fā)，在有限區(qū)域內(nèi)對區(qū)域化變量的取值進行無偏、最優(yōu)估計的一種方法；從插值角度講是對空間分布的數(shù)據(jù)求線性最優(yōu)、無偏內(nèi)插估計的一種方法。克里格法的適用條件是區(qū)域化變量存在空間相關(guān)性。克里格法涉及三個重要的概念。一是區(qū)域化變量，二是協(xié)方差函數(shù)，三是變異函數(shù)。區(qū)域化變量一個變量呈空間分布時稱之為區(qū)域化變量，反映了空間某種屬性的分布特征。區(qū)域化變量具有兩個重要的特征。一是區(qū)域化變量Z(x)是一個隨機函數(shù)，它具有局部的、隨機的、異常的特征；其次是區(qū)域化變量具有一般的或平均的結(jié)構(gòu)性質(zhì)，即變量在點x與偏離空間距離為h的點x+h處的隨機量Z(x)與Z(x+h)具有某種程度的自相關(guān)，而且這種自相關(guān)性依賴于兩點間的距離h與變量特征。協(xié)方差函數(shù)協(xié)方差又稱半方差，是用來描述區(qū)域化隨機變量之間的差異的參數(shù)。在概率理論中，隨機向量X與Y的協(xié)方差被定義為： (B.seqfulu_equation_1325361077135658123)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)的二階混合中心矩定義為Z(x)的自協(xié)方差函數(shù)，即： (B.seqfulu_equation_1325361077135658124)設(shè)區(qū)域化變量Z(x)滿足二階平穩(wěn)假設(shè)，即隨機函數(shù)Z(x)的空間分布規(guī)律不因位移而改變，h為兩樣本點空間分隔距離，Z(xi)為Z(x)在空間位置xi處的實測值，Z(xi+h)是Z(x)在x?處距離偏離h的實測值，根據(jù)協(xié)方差函數(shù)的定義公式，可得到協(xié)方差函數(shù)的計算公式為： (B.seqfulu_equation_1325361077135658125)N(h)是分隔距離為h時的樣本點對的總數(shù)，和分別為Z(xi)和Z(xi+h)的樣本平均數(shù)。變異函數(shù)又稱變差函數(shù)、變異矩，是地統(tǒng)計分析所特有的基本工具。在一維條件下，當(dāng)空間點在一維x?軸上變化時，區(qū)域化變量Z(x)在點x?和x+h處的值Z(x)與Z(x+h)差的方差的一半為區(qū)域化變量Z(x)在x?軸方向上的變異函數(shù)，記為，即： (B.seqfulu_equation_1325361077135658126)在二階平穩(wěn)假設(shè)條件下，對任意的h有，，因此上式可以改寫為： (B.seqfulu_equation_1325361077135658127)從上式可知，變異函數(shù)依賴于兩個自變量x和h，當(dāng)變異函數(shù)僅依賴于距離h而與位置x無關(guān)時，可改寫成，即： (B.seqfulu_equation_1325361077135658128)設(shè)Z(x)是某屬性Z在空間位置x處的值，Z(x)為一區(qū)域化隨機變量，并滿足二階平穩(wěn)假設(shè)，h為兩樣本點空間分隔距離，Z(xi)和Z(xi+h)分別是區(qū)域化變量在空間位置，xi和xi+h處的實測值，那么根據(jù)上式的定義，變異函數(shù)的離散公式為： (B.seqfulu_equation_1325361077