發(fā)布時(shí)間：2020-10-23 20:42

　　 城市地下空間的綜合開(kāi)發(fā)利用和地下水的長(zhǎng)期大量開(kāi)采會(huì)造成透水層壓縮變形,最終導(dǎo)致大范圍地下水位下降和地面沉降。因此,對(duì)透水層的科學(xué)研究顯得尤為緊迫和重要。三維透水層建模是一種描述透水層最直觀、有效的方法,它是開(kāi)展地下空間分析、地質(zhì)現(xiàn)象解釋、礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)等工作的基礎(chǔ),在地下水資源評(píng)估、地下管網(wǎng)鋪設(shè)等領(lǐng)域有重要的應(yīng)用價(jià)值。本文以成都市新都區(qū)某住宅建設(shè)工地為研究區(qū),采集工地鉆孔數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)源。在分析該工地基本透水層信息的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了基于不規(guī)則四面體網(wǎng)表示并兼顧拓?fù)潢P(guān)系的三維透水層建模算法,建立了建模原型系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了該工地透水層的三維建模,并對(duì)建模精度進(jìn)行了評(píng)價(jià)。本文主要工作及成果如下:(1)在研究區(qū)實(shí)地采集了278例鉆孔數(shù)據(jù)作為透水層信息來(lái)源,鉆孔深度的最小、最大和平均值分別為12,29,20.46m,分層數(shù)量的最小、最大和平均值分別為2,12,5.76層。在分析研究區(qū)鉆孔數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,建立了區(qū)域整體層序表,將透水層層序關(guān)系從鉆孔樣本信息中挖掘出來(lái)。(2)提出了基于面元模型的柵狀剖面結(jié)構(gòu)算法。利用Delaunay三角剖分算法生成地表不規(guī)則三角網(wǎng),以保證各個(gè)剖面具有確定的、上下一致的拓?fù)潢P(guān)系。并采用大量有限平面(分為地層面、梯形面、尖滅面)模擬三維空間中各個(gè)透水層剖面,從而形成按地質(zhì)巖性劃分的柵狀面元模型骨架結(jié)構(gòu)。(3)提出了基于不規(guī)則四面體的體元結(jié)構(gòu)算法。引入虛擬鉆孔對(duì)研究區(qū)進(jìn)行插值加密,簡(jiǎn)化由有限平面構(gòu)成的不規(guī)則透水層面。通過(guò)模型重構(gòu)生成更精確、平滑且合理的面元模型,進(jìn)而對(duì)面元模型由上至下地組合建模,從而得到研究區(qū)精細(xì)的三維透水層模型。(4)以90%鉆孔數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練集進(jìn)行了建模,剩余鉆孔數(shù)據(jù)作為驗(yàn)證集對(duì)比建模效果以評(píng)估算法的可行性。通過(guò)對(duì)比透水層模型厚度與實(shí)際厚度的均方根誤差可以看出建模效果較好,尤其在分區(qū)建模且深度間隔設(shè)置為0.1m時(shí),均方根誤差平均值小于0.5,說(shuō)明本文所提出的算法能較為精確地建立該研究區(qū)的三維透水層模型,具有一定的有效性與準(zhǔn)確性。
【學(xué)位單位】：成都理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2017
【中圖分類(lèi)】：P641.7
【部分圖文】：

在已生成的地層面狀態(tài)，研究地質(zhì)體形成過(guò)程單值曲面的情況，基于鉆孔地質(zhì)體的邊界，從而為褶皺輯問(wèn)題作了深入的研究，對(duì)根據(jù)鉆孔數(shù)據(jù)和剖面數(shù)據(jù)首手工調(diào)整地層在斷層兩側(cè)的層體封閉邊界生成的算法(n,；孟鵬燕 等, 2014)。羅智該方法允許用戶(hù)根據(jù)實(shí)際需建模模型精度評(píng)估、誤差檢地層建模中地層的劃分展開(kāi)列來(lái)確定地層的排序。

總體架構(gòu)如圖2-1。圖 2-1 三維透水層建模算法總體架構(gòu)本算法除 Delaunay 三角剖分模塊參考了開(kāi)源組件，其余均為自主設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，主要從以下兩個(gè)部分建立模型：(1) 構(gòu)建基于面元模型的柵狀剖面結(jié)構(gòu)（由點(diǎn)-線-面）① 根據(jù)鉆孔分層信息，分組構(gòu)建模型區(qū)透水層層序表，詳細(xì)步驟參見(jiàn)本文 2.1；② 使用鉆孔位置信息進(jìn)行 Delaunay 三角剖分，生成不規(guī)則三角網(wǎng)；③ 參考層序表中透水層信息，依次生成所有 TIN 線對(duì)應(yīng)兩鉆孔之間的剖面，繪制每個(gè)剖面中的透水層分界線，從而形成按地質(zhì)巖性進(jìn)行劃分的柵

13圖 2-3 構(gòu)建透水層順序表流程圖1 分割透水層為了得到區(qū)域整體透水層分布情況，需要對(duì)每個(gè)鉆孔進(jìn)行分割鉆孔分層，記錄每個(gè)間隔中最厚的透水層，從而得到由里最厚透水層組成的二維數(shù)組。統(tǒng)計(jì)鉆孔分層層序集流程驟如下：(1) 根據(jù)鉆孔分層要素獲得該分層的信息，包括序號(hào)、厚度巖性，然后遍歷深度間隔，獲得第一個(gè)間隔；
【參考文獻(xiàn)】

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1 Jalloh Abu Bakarr;Kyuro Sasaki;Jalloh Yaguba;Barrie Abubakarr Karim;;Integrating artificial neural networks and geostatistics for optimum 3D geological block modeling in mineral reserve estimation:A case study[J];International Journal of Mining Science and Technology;2016年04期

2 R.M.Lobatskaya;I.P.Strelchenko;;GIS-based analysis of fault patterns in urban areas:A case study of Irkutsk city,Russia[J];Geoscience Frontiers;2016年02期

3 王明勝;;南昌地鐵泥水盾構(gòu)穿越贛江淺覆蓋透水層施工關(guān)鍵技術(shù)研究[J];隧道建設(shè);2015年11期

4 李健;朱新宇;劉善偉;吳會(huì)勝;;三維校園建模方法及系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)——以中國(guó)石油大學(xué)(華東)為例[J];測(cè)繪與空間地理信息;2015年10期

5 張養(yǎng)安;李俊鋒;楊?lèi)?ài)玲;王蓬;;基于3DMAX的虛擬現(xiàn)實(shí)三維建筑模型建模技術(shù)初探[J];測(cè)繪與空間地理信息;2015年10期

6 李衛(wèi)強(qiáng);汪金花;;三維激光掃描在礦區(qū)的數(shù)據(jù)采集和建模中的應(yīng)用[J];河北聯(lián)合大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2015年03期

7 歐陽(yáng)宏;;故宮古建筑三維數(shù)字化建模方法研究[J];北京聯(lián)合大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2015年03期

8 吳鋒;毛新光;;基于ArcGIS Engine的三維場(chǎng)景快速動(dòng)態(tài)建模方法[J];測(cè)繪通報(bào);2015年06期

9 樊琦;姚頑強(qiáng);陳鵬;;基于Cyclone的三維建模研究[J];測(cè)繪通報(bào);2015年05期

10 劉亞兵;嚴(yán)懷民;劉如飛;;基于車(chē)載三維激光掃描技術(shù)的露天礦三維建模[J];露天采礦技術(shù);2015年04期

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1 李昌領(lǐng);復(fù)雜地層體三維建模算法研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2014年

2 覃亞偉;大型地下結(jié)構(gòu)泄排水減壓抗浮控制研究[D];華中科技大學(xué);2013年

3 孟祥賓;復(fù)雜地質(zhì)體塊體建模方法研究[D];中國(guó)海洋大學(xué);2010年

4 羅智勇;面向地質(zhì)勘查的三維可視化系統(tǒng)研制與開(kāi)發(fā)[D];成都理工大學(xué);2008年

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1 江二中;基于GOCAD的某水電站三維地質(zhì)建模技術(shù)研究與應(yīng)用[D];重慶交通大學(xué);2013年

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3 焦永清;基于多尺度鉆孔數(shù)據(jù)的地層建模關(guān)鍵技術(shù)研究[D];長(zhǎng)安大學(xué);2013年

4 王靜;基于QuantyView和多源數(shù)據(jù)的滑坡體三維地質(zhì)建模技術(shù)研究[D];中國(guó)地質(zhì)大學(xué);2013年

5 辛梓瑞;基于VTK的廣義三棱柱法三維地質(zhì)建模及可視化研究[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2013年

6 劉璐;南通市第四紀(jì)地層格架與三維建模分析[D];中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京);2012年

7 盧曉萌;基于空間插值與置換貼圖技術(shù)的三維地層建模方法研究[D];南京大學(xué);2012年

8 陳國(guó)良;三維地質(zhì)斷層結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建及切割分析技術(shù)研究[D];中國(guó)地質(zhì)大學(xué);2006年

本文編號(hào)：2853520