地质结构约束下的城市多要素三维属性建模方法研究

李林, 王涛, 董英, 曾磊, 张戈, 张新社. 2023. 地质结构约束下的城市多要素三维属性建模方法研究——以西咸新区为例. 西北地质, 56(3): 169-177. doi: 10.12401/j.nwg.2023091
引用本文: 李林, 王涛, 董英, 曾磊, 张戈, 张新社. 2023. 地质结构约束下的城市多要素三维属性建模方法研究——以西咸新区为例. 西北地质, 56(3): 169-177. doi: 10.12401/j.nwg.2023091
LI Lin, WANG Tao, DONG Ying, ZENG Lei, ZHANG Ge, ZHANG Xinshe. 2023. Multi–Factor Attribute Modeling Method Constrained by Geological Structure:A Case Study in Xixian New Area. Northwestern Geology, 56(3): 169-177. doi: 10.12401/j.nwg.2023091
Citation: LI Lin, WANG Tao, DONG Ying, ZENG Lei, ZHANG Ge, ZHANG Xinshe. 2023. Multi–Factor Attribute Modeling Method Constrained by Geological Structure:A Case Study in Xixian New Area. Northwestern Geology, 56(3): 169-177. doi: 10.12401/j.nwg.2023091

地质结构约束下的城市多要素三维属性建模方法研究

  • 基金项目: 中国地质调查局项目“西安多要素城市地质调查”(1212011220031)和“西安市地质安全体检与风险评估示范”(DD20211317)联合资助。
详细信息
    作者简介: 李林(1976−),男,硕士,高级工程师,主要从事地学空间分析及地学信息化建设工作。E−mail:llin@mail.cgs.gov.cn
    通讯作者: 王涛(1987−),男,硕士,高级工程师,主要从事水工环地质调查与研究。E−mail:476644953@qq.com
  • 中图分类号: P546

Multi–Factor Attribute Modeling Method Constrained by Geological Structure:A Case Study in Xixian New Area

More Information
  • 支持结构——属性一体化表达的建模方法是三维建模研究的重点和难点之一。已有三维地质建模技术往往存在结构与属性建模过程的割裂,难以实现对地质结构先验知识与属性分析模拟的融合表达。笔者以西咸新区工程地质建模为例,基于多要素精细化探测成果,建立区域统一的地质构造框架模型;在地质构造约束下,充分考虑地质单元特征,精细剖分建模网格,采用随机模拟算法开展属性建模研究,从而实现地质结构约束下的三维属性模型构建。本方法既保留了构造建模对层面的清晰划分,又可以在地层内部更加合理地展现地质属性的空间分布和变化,能够在工程地质勘察和城市地下空间开发等领域得到应用。

  • 加载中
  • 图 1  三维地质建模流程图

    Figure 1. 

    图 2  网格化方法示意图

    Figure 2. 

    图 3  西咸新区地质地貌图

    Figure 3. 

    图 4  西咸新区三维地质结构与岩性随机模型

    Figure 4. 

    图 5  西咸新区三维属性随机模型图

    Figure 5. 

    图 6  结构与属性模型虚拟剖面对比图

    Figure 6. 

    图 7  地下空间开发三维稳定性评价图

    Figure 7. 

    表 1  建模数据源

    Table 1.  Data source for 3D geological modeling

    编号数据源精度
    1大西安地区遥感影像图2 m
    2西咸新区数字高程模型5 m
    3西咸新区地貌图1∶50000
    4西咸新区构造地质图1∶100000
    5工程地质钻孔280孔
    6工程地质剖面图1∶5000
    7多要素测井曲线167孔
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  • [1]

    陈麒玉, 刘刚, 何珍文, 等, 面向地质大数据的结构-属性一体化三维地质建模技术现状与展望[J]. 地质科技通报, 2020, 39(04): 51-58

    CHEN Qiyu, LIU Gang, HE Zhenwen, et al. Current situation and prospect of structure-attribute integrated 3D geological modeling technology for geological big data[J]. Bulletin of Geological Science and Technology, 2020, 39(04): 51-58.

    [2]

    方寅琛, 龚日祥, 李三凤, 等. 基于三维地质模型的地下空间开发适宜性评价—以嘉兴城市地质调查工作为例[J]. 上海国土资源, 2017, 38(2): 43-45

    FANG Yinchen, GONG Rixiang, LI Sanfeng, et al. Suitability evaluation of underground space development based on a three-dimensional geological model, using the Jiaxing urban geological survey as an example[J]. Shanghai Land & Resources, 2017, 38(2): 43-45.

    [3]

    何静, 何晗晗, 郑桂森, 等. 北京五环城区浅部沉积层的三维地质结构建模[J]. 中国地质, 2019, 46(2): 244-254

    HE Jing, HE Hanhan, ZHENG Guisen, et al. 3D geological modelling of superficial deposits in Beijing City[J]. Geology in China, 2019, 46(2): 244-254.

    [4]

    李良平, 胡伏生, 尹立河. 鄂尔多斯盆地白垩系三维地质建模研究[J]. 西北地质, 2007, 40(02): 109-113

    LI Liangping, HU Fusheng, YIN Lihe. Research on 3D geological modeling of cretaceous in ordos basin[J]. Northwestern Geology, 2007, 40(02): 109-113.

    [5]

    李林, 朱立峰, 李政国, 等. 复杂断裂构造条件下城市地质三维建模方法研究[J]. 西北地质, 2022, 55(04): 133-139

    LI Lin, ZHU Lifeng, LI Zhengguo, et al. Technology Research on the Constructing of Urban Geological 3D Model in Condition of Complex Faults[J]. Northwestern Geology, 2022, 55(03): 133-139.

    [6]

    李宁, 陈蕴生, 陈方方, 等. 地下洞室围岩稳定性评判方法新探讨[J]. 岩石力学与工程学报, 2006, 25(9): 1941-1944 doi: 10.3321/j.issn:1000-6915.2006.09.033

    LI Ning, CHEN Yunsheng, CHEN Fangfang, et al. Research on tunnel stability criterion[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering, 2006, 25(9): 1941-1944 doi: 10.3321/j.issn:1000-6915.2006.09.033

    [7]

    李宁, 刘乃飞, 李国峰. 软岩及土质隧洞围岩稳定性评价新方法[J]. 岩石力学与工程学报, 2014, 33(9): 1812 -1821.

    LI Ning, LIU Naifei, LI Guofeng, New method for stability evaluation of soil and soft rock tunnels[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering, 2014, 33(9): 1812-1821

    [8]

    李青元, 张洛, 曹代勇. 三维地质建模的用途、现状、问题、趋势与建议[J]. 地质与勘探, 2016, 52(4): 759-767

    LI Qingyuan, ZHANG Luo, CAO Daiyong, et al. Usage. Status. Problems, Trends and Suggestions of 3D Geological Modeling[J]. Geology and Exploration, 2016, 52(4): 759-767.

    [9]

    马朝阳, 王占昌, 张立海, 等. 新型三维地质建模方法及其在成都-昌都区域建模的应用[J]. 西北地质, 2022, 55(02): 82-92

    MA Zhaoyang, WANG Zhanchang, ZHANG Lihai, et al. A New 3D Geological Modeling Method and Its Application in Chengdu-Changdu Region Modeling [J]. Northwestern Geology, 2022, 55(02): 82-92.

    [10]

    孟天宇, 王睿, 葛伟亚, 等. 基于三维建模的南京江北新区地下空间资源质量评价[J]. 地理信息世界, 2022, 29(5): 94-100+105

    MENG Tianyu, WANG Rui, GE Weiya, et al. Quality Evaluation of Underground Space Resources in Jiangbei New Area of Nanjing Based on 3D Modeling[J]. Geomatics World, 29(5): 94-100+105.

    [11]

    明镜, 潘懋, 屈红刚. 北京市新生界三维地质结构模型构建[J]. 北京大学学报(自然科学版), 2009, 45(1): 111-119

    MING Jing, PAN Mao, QU Honggang. Constructing three dimensional geological structure model of Cenozoic Erathem in Beijing[J]. Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Pekinensis, 2009, 45(1): 111-119.

    [12]

    潘懋,方裕,屈红刚.三维地质建模若干基本问题探讨[J].地理与地理信息科学,2007,23(3):1-5.

    PAN Mao, FANG Yu, QU Honggang. Discussion on several foundational issues in three-dimensional geological modeling[J]. Geography and Geo-information Science, 2007, 23 (3) :1-5.

    [13]

    孙波,刘大安.复杂地质界面三维重构与评价方法[J].岩石力学与工程学报.2015,34(3):556-564.

    SUN Bo, LIU Da’an. Three-dimensional reconstruction of complex geological interfaces and its evaluation method[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering, 2015,34(3):556-564.

    [14]

    谭飞, 汪君, 焦玉勇, 等. 城市地下空间适宜性评价研究国内外现状及趋势[J]. 地球科学. 2021, 46(05): 1896-1908

    TAN Fei, WANG Jun, JIAO Yuyong, Current Situation and Development of Urban Underground Space Suitability Evaluation[J]. Earth Science 2021, 46(05): 1896-1908.

    [15]

    王斌, 郑洪波, 王平, 等. 渭河盆地新生代地层与沉积演化研究: 现状和问题[J]. 地球科学进展, 2013, 28(10): 1126-1135 doi: 10.11867/j.issn.1001-8166.2013.10.1126

    WANG Bin, ZHENG Hongbo, WANG Ping, et al. The Cenozoic strata and depositional evolution of Weihe Basin progresses and problems[J]. Advances in Earth Science, 2013, 28(10): 1126-1135. doi: 10.11867/j.issn.1001-8166.2013.10.1126

    [16]

    王波, 雷传扬, 刘兆鑫, 等. 三维地质建模过程中综合地质剖面构建方法研究[J]. 沉积与特提斯地质, 2021, 41(01): 112-120

    WANG Bo, LEI Chuanyang, LIU Zhaoxin, et al. A geological 3D modeling method of comprehensive geological section for Chengdu[J]. Sedimentary Geology and Tethyan Geology, 41(01): 112-120.

    [17]

    魏嘉. 地质建模技术[J]. 勘探地球物理进展, 2007, 30(1): 1-6

    WEI Jia. Review of geologic model building techniques[J]. Progress in Exploration Geophysics, 2007, 30 (1): 1-6.

    [18]

    武强, 徐华. 三维地质建模与可视化方法研究[J]. 中国科学(D辑)-地球科学, 2004, 34(1): 54-60

    WU Qiang, XU Hua. Study on 3D geology modeling and visualization method[J]. Science in China (Series D), Earth Sciences, 2004, 34 (1): 54–60.

    [19]

    吴宇龙. 基于测井数据的三维工程地质属性建模方法研究[D]. 北京: 中国地质大学(北京), 2020.

    WU Yulong. Research on 3D Engineering Geological Attribute Modeling Method Based on Logging Data[D]. Beijing: China University of Geosciences (Beijing), 2020.

    [20]

    解博. 基于多源测井数据融合的三维随机属性建模[D]. 北京: 中国地质大学(北京), 2021.

    XIE Bo. 3D Stochastic Attribute Modeling Based on Multi Source Logging Data Fusion[D]. Beijing: China University of Geosciences (Beijing), 2021.

    [21]

    谢振乾. 杨建军, 郑宁平. 论渭河盆地断块运动及地震活动特征[J]. 陕西地质, 2010, 28(2): 59-65

    XIE Zhenqian, YANG Jianjun ZHENG Ningping Characteristic of fault-block movement and seismicity in the Weihe Basin[J]. Geology of ShaanXi, 2010, 28(2): 59-65.

    [22]

    杨东来, 张永波, 王新春, 等. 地质体三维建模方法与技术指南[M]. 北京: 地质出版社, 2007

    YANG Donglai, ZHANG Yongbo, WANG Xinchun, et al. The geological body and the technology of 3D modeling method guide[M]. BeiJing: Geological Publishing House, 2007.

    [23]

    张茂省, 王化齐, 王尧, 等. 中国城市地质调查进展与展望[J]. 西北地质, 2018, 51(4): 1-9 doi: 10.3969/j.issn.1009-6248.2018.04.001

    ZHANG Maosheng, WANG Huaqi, WANG Yao, et al. Progress and prospects of urban geological survey in China[J]. Northwestern Geology, 2018, 51(4): 1-9. doi: 10.3969/j.issn.1009-6248.2018.04.001

    [24]

    周念清, 杨浩博, 杨磊, 等. EVS 耦合地层-岩性三维地质建模方法在南宁地铁工程中的应用[J]. 隧道建设, 2020, 40(2): 238 doi: 10.3973/j.issn.2096-4498.2020.02.012

    ZHOU Nianqing, YANG Haobo, YANG Lei, et al. Application of EVS coupled stratigraphic-lithologic three-dimensional geological modeling method in Nanning Metro Project[J]. Tunnel Construction, 2020, 40(2): 238. doi: 10.3973/j.issn.2096-4498.2020.02.012

    [25]

    朱良峰, 吴信才, 潘信. 三维地层模型误差修正机制及其实现技术[J]. 岩土力学, 2006, 27(2): 268-271

    ZHU Liangfeng, WU Xincai, PAN Xin. Mechanism and implementation of error correction for 3D strata model[J]. Rock and Soil Mechanics, 2006, 27(2): 268-271.

    [26]

    Mallet J L. Discrete smooth interpolation in geometric modeling [J]. Computer-Aided Design, 1992, 24(4), 177−191.

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出版历程
收稿日期:  2023-03-17
修回日期:  2023-05-10
刊出日期:  2023-06-20

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