OpenGL在三维地质模型可视化中的应用

本文介绍了作者在将ＯｐｅｎＧＬ应用于三维地质模型可视化中的经验与体会。首先介绍了用ＯｐｅｎＧＬ显示三维地质模型的几个技术关键。包括模型绘制、投影变换、取景、ＴＩＮ表面显示、旋转、颜色与材料等。然后介绍了笔者基于ＯｐｅｎＧＬ的剪变换和缓冲区累加功能提出了的”切片合成法”的原理、用途、应用注意事项和应用于煤田地质勘探中煤层底版等高线图制做的实例。     

吴堡长8地区三维可视化地质模型的建立

Petrel地质建模软件的核心部分是建立储层沉积体系结构。充分利用钻井、地震、测井以及地层对比等信息,在岩性描述原测井曲线基础上对储层的孔、渗、饱等属性进行解释,选用不同的建模方法。通过对各个随机模型进行对比评价分析,建立接近油藏实际地质特征的三维地质模型。针对吴堡长8地区储层,利用 Petrel 软件在各类钻井、岩性以及测井曲线的基础上,采用随机建模的方法建立符合实际的构造模型、相模型以及属性模型,为油藏数值模拟提供基础。     

城市地下空间三维地质模型可视化技术研究

目前,城市地下空间信息化发展面临着海量数据组织、管理和可视化显示等亟需解决的关键问题。本文顺应国家新型智慧城市建设趋势,提出并实现了城市地下空间三维地质模型可视化技术,构建地质三维模型分级数据,按照不规则四叉树结构形成LOD数据;基于构建的三维空间网格码规范编码,运用降维、非布尔运算的方法,实现最大精度化的地下空间模型数据无限逼近的融合;并采用多渲染引擎的混合渲染架构,支持DirectX、WebGL（OpenGL ES）、OSG（OpenGL）和游戏引擎（Unreal Engine）等多引擎渲染,实现TB级地下时空数据的真实感可视化与高效调度,为城市地下空间开发利用提供数据支持和辅助决策分析支撑。     

三维地质模型的数据模型研究

三维地质模型在计算机中的数据表达就是三维地质模型的数据模型,它具有确定性、可视性和可修改性的特点。文章介绍了表达三维地模型的几种典型的三维数据模型,即体元充填模型,ＴＩＮ表面模型、矢量模型、混合模型和面向对象的模型,体元充填模型根据采用的体元又可分为４个亚类。     

济南泉域岩溶地区多源多尺度数据三维耦合模型及应用

为解决济南城市轨道交通建设与地质环境、保泉供水及建构筑物之间的矛盾,实现泉水保护与轨道交通建设双赢,研发了三维城市地质信息管理与应用系统。根据济南泉域富水岩溶的特点,采用现场工作、室内实验、理论研究、数值分析、成果集成应用等综合研究方法,设计了基于MapGIS 10的三维地质环境信息系统,建立了济南城区标高-350 m的三维可视化地质模型、岩溶模型和水位动态模型,形成了岩溶区三维地质建模的系统方法。为济南轨道交通建设及保泉供水提供了重要管理和应用平台,为济南城市轨道交通的规划、建设、管理提供决策依据,作出更科学的分析和预测。     

松辽盆地火山岩储层三维可视化描述

以松辽盆地升平地区作为目标区,优选出Petrel软件。首先利用构造层面及断层数据建立了构造模型和断层模型,然后通过确定性建模和随机建模结合的方法,同时结合断层和构造模型建立了该区火山岩相三维地质模型,在三维空间上详细刻画了典型火山岩体的岩相特征和在三度空间的变化规律,实现了对营城组升平地区复杂构造目标区火山岩储层的三维可视化动态表述和展示。通过三维构造模型可以看出,工区西北部及南部缺失营城组地层,其内部发育由两个构造高点所构成的穹窿构造,该构造以-2 810 m等深线圈闭,构造面积32.45 km²,构造高点海拔为-2 660.5 m,构造幅度150.5 m,断层多为南北向展布,长度一般为2～5 km,断距一般为8～30 m。     

济南泉域岩溶地下水三维等参有限元数值模拟

基于济南泉群研究区域岩溶水贮存和运动特征,建立了三维有限元数学模型,并利用等参有限元方法求解,再根据2001年、2002年的水文资料,识别模型参数,进一步对济南泉域内岩溶地下水的开采方案进行评价,探讨了济南市“保泉”与“供水”的可行性,为科学管理济南市泉群区域内地下水资源提供依据。     

三维地质模型在门头沟新城建设规划地质勘查中的应用

三维地质模型具有直观、准确、可分析、可利用等特点,可以为城市规划及土地利用提供科学依据。本文介绍了三维地质模型,在门头沟新城建设规划地质勘查中的应用。     

随机模拟技术建立三维储层地质模型

油田开发工程师最关心的是储层非均质性。孔隙度分布、渗流路径的精细结构和内部非渗透夹层是油气驱替动态的主要控制因素。在注水开发中 ,注入水的侧向流动取决于水平渗透率的分布形式。大量研究表明 ,在碎屑岩中沉积相对渗透率的分布起着重要的控制作用。因此 ,一个合适的沉积相模型是获得一个合理、精细的参数模型的前提。由于在各个尺度下储层空间展布、内部 (几何 )结构和岩石性质的信息不完备 ,难以掌握相对于空间位置和方向上岩石性质、形式的变化和任一尺度下储层确定的且真实的特征或性质 ,因此受井资料约束的随机模拟正在替代常规…     

地质构造三维可视化模型探讨

地质构造的三维可视化技术包括数学建模和可视化显示两方面。建立地质构造三维可视化模型的典型方法包括三维规则网格法、TIN表面法、四面体法以及综合法。针对地质构造模型中断层处理的特殊性，提出了基于TIN表面法的局部法和整体法两种处理技术。将地质构造三维模型的可视性归纳为5种方式。     

济南岩溶泉域区域水文地质信息系统构建

为推动中国地下水信息系统的标准化,中国荷兰开展合作项目,以济南为示范区,引进ReGIS信息系统,合作开发ReGIS-China水文地质信息系统,系统实现的主要功能包括任意地质剖面和三维立体地质图生成、数据库校正、化学资料分析、水位动态曲线的生成、GMS模型栅格输入、图形生成与分区评价等,为构建全国范围的水文地质信息系统奠定基础。     

基于水位波动关联度的济南西部与济南泉群地下水关系研究

济南市以"泉城"闻名,近年来城市化进程的加快及地下水开采量的增大,对济南市区泉群喷涌产生了一定程度的影响。对2014～2017年济南西部玉符河下游的杜家庙、南八里、朱家庄等地及市区泉群的趵突泉、黑虎泉的岩溶水位波动规律进行分析,在地下水位波动幅度计算的基础上,利用灰色关联分析方法,从一个新的评价指标"水位波动关联度"的角度探寻济西与济南市区泉群地下水间的联系,为济南市保泉供水提供探索依据。以15d为地下水位均值计算周期,先计算全年的水位波动关联度,再将关联度的计算结果划分为:4～7月、8～11月和12月至次年3月三个时段,分别分析济西各岩溶井水位与泉水位的波动关联度。结果表明,12月至次年3月关联度的计算结果受外界干扰最小,这一时段济西与市区泉群水位波动关联度的均值为0.854,属高关联度,两者地下水位变化规律极其相似,两个地下水系统在统计学上存在着极强的联系。     

济南北部地热田地热地质特征浅析

济南北部地热田地热资源类型属于层状裂隙岩溶型,热源是北部齐河-广饶断裂的沟通导热,盖层是第四系、新近系、石炭-二叠系、侏罗系。可利用的、具有开发价值的热储层为奥陶系灰岩热储,该热储层顶板埋深在700～2500m左右,热储层厚度由南向北逐渐增大,单井涌水量2000m^3／d左右,孔口水温一般在38～57℃,地热田东部地热水矿化度1．4～3.5g／L左右,西部5．1～7.2g／L左右,地热水中富含氟、锶、偏硅酸等微量元素,具腐蚀性,结垢性弱,具较好的开发利用价值。经计算奥陶系热储层单井可采资源量为7．3×10^5m^3／a,合理井间距为5000m。     

济南市历下区龙洞地区新近纪上新世一第四纪更新世白彦组地质特征

残存于济南市历下区龙洞一带下古生界出露区岩溶负地形中的砾岩体,总体呈浅褐灰色,由砾石及胶结物组成。灰岩、白云岩砾石,砾径大小不一,呈次棱角一次圆状,燧石砾、褐铁矿砾成熟度高、磨圆度好,表面光洁,呈蜡状光泽,钙质孔隙式及接触式胶结,已硬结成岩,砾岩体与周围呈角度不整合接触关系。通过对比研究,初步认定其为新近纪上新世一第四纪更新世白彦组沉积,这一新发现填补了该区岩石地层单位的一项空白,为研究地质构造发展史提供了重要的佐证。     

济南环境地质

济南市历史文化悠久,文物古迹众多,泉水驰名中外,古城格局独特,是融山、泉、湖、河、城为一体的山水城市,是国家级历史文化名城。本文分析了济南地质环境的形成条件及其独特的自然环境优势,对其地质环境现状进行了评价,提出了开发与保护建议,认为济南具有建设成为现代化多功能区域中心城市的优越环境条件。     

济南都市圈生态地质环境质量评价

通过实际调查资料,以地层岩性、构造稳定性、植被覆盖、土地沙漠化、地下水、地表水、工程地质条件、地质灾害等8个生态评价因子,采用模糊数学方法,对济南都市圈生态地质环境质量进行了评价。建立了济南都市圈生态地质环境质量评价模型,为政府规划或技术管理部门决策提供可靠的科学依据。     

地铁施工对济南白泉泉群流量的影响

为研究地铁建设对济南白泉泉群的影响，在综合分析白泉泉域地质、水文地质条件的基础上，假定研究区岩溶强径流带位置及水力性质，利用FEFLOW软件建立地下水流数值模型。以规划地铁M1号线为研究对象，分析了济南东站、梁王站、梁王东站分别施工及3个站同时施工4种情景下，采用施工降水或施工降水+人工回灌两种施工方式对白泉泉群流量的影响。结果表明：单独采用施工降水的施工方式使得白泉泉群流量衰减，其中3个站同时施工对泉流量的影响最大，泉流量最大衰减达5.48%；各站分别施工时，济南东站对泉流量影响最大，泉流量较未施工时减少了0.043×10⁴ m³/d。采用施工降水+人工回灌的施工方式，能够有效缓解泉流量的衰减，各车站施工时的泉流量衰减由仅施工降水时的2.26%~5.48%降低至0.08%~1.21%。岩溶强径流带有利于地下水形成优势径流，促进白泉泉群补给，一定程度上缓解因地铁施工引起的泉流量衰减。     

基于线框架模型的三维复杂地质体建模方法

提出了一种基于线框架模型的复杂地质体三维建模方法,在准确表达复杂地质体各要素空间几何形态与相互关系的基础上,实现地层交错情况下断层面、地层面模型及复杂地质体模型的准确快速构建.建模实践表明:基于线框架模型的复杂地质体三维建模方法是准确高效的,能适应常见复杂地质条件下三维复杂地质体模型的构建.