地质工程复杂地质体三维建模与可视化研究(1)(3)

4 复杂地质体三维建模与可视化技术的初步开发与应用

4.1 地质工程复杂地质体三维建模与可视化的研究框图

地质工程复杂地质体三维建模与可视化的研究框图（图3）如下：

基于离散采样数据的插值与拟合的思想，即将离散数据转化为连续曲线曲面, 地质工程

图3 地质工程复杂地质体三维建模与可视化的研究框图

(fig.3 study frame chart of 3d modeling and visualization of complicated geological mass of geological engineering)

　　复杂地质体三维建模与可视化的过程是，从勘探数据库中提取各种地质信息的坐标位置及岩土体的物理力学参数，通过不同的拟合与插值函数得到地质层面(曲面)和地质实体的三维计算机图形显示，表达地质信息在研究区域内的分布规律。生成地质岩层面和地质实体后，实现从任意角度观察建立的模型，实现根据指定的剖面走向、倾向和倾角生成垂直剖面。

4.2 初步开发与应用

4.2.1 工程勘测空间数据库管理

       工程勘测空间数据库在收集整理现场勘测数据后录入各分项数据表，这些数据表不仅包括地质信息的位置数据，更重要的是提供属性数据。以地层岩性数据表为例，要求录入钻孔编号、岩层起始深度、岩层终止深度、层厚、岩性（地层名称）、地层代码（地层年代）、岩层走向、岩层倾向、岩层倾角、接触关系、地质描述等数据。随着工程勘测的进展，能够方便地修改补充和管理勘测数据。下图（图4）是工程勘测数据库中钻孔地层系统数据表的管理界面。

4.2.2 三维地质立体图

利用向家坝某坝址区工程勘测数据，建立了坝址区右岸三维立体地质图。向家坝某坝址区自上而下地层岩性组合为：第四系崩破堆积物，侏罗系泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩，三叠系上统厚至巨厚层状细至中粒砂岩，三叠系上统薄至中厚层状粉细纱岩、粉砂岩，三叠系上统中厚至厚层状中粗砂岩。通过有限的工程勘测数据得出的立体图，能够较好地满足工程地质的精度。下图（图4）表达了向家坝某坝址区右岸三维地质图。

5 结论

（1）       地质工程复杂地质体的三维建模与可视化研究对于地质工程岩土体结构的研究、直观表达地质体信息在地质工程岩土体中的分布规律和指导地质工程项目的勘测施工都具有重要意义。

（2）       地质工程岩土体是复杂的不规则形体，存在各种地质岩性层面和结构面，完全表达地

                            图4 工程勘测数据库中的钻孔地层系统数据表的管理界面

(fig. 4 management interface of drill hole and stratum data table of engineering exploration database)

图5    向家坝某坝址区右岸三维地质图

(fig. 5 3d geological diagram of right bank of one of dam location of xiangjia dam)

质信息及岩层和结构面间的位置、相互切割和组合关系，地质工程复杂地质体的三维建模与可视化研究是大有作为的。

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