三维建模在地质勘查中的应用 

宋升高

摘要：在地质勘查中，采用三维建模技术，能直观反馈出复杂的地质结构和特征，为诸多产业发展提供有效支持。作为一项革命性的测绘技术改革，三维建模技术，打破了传统测绘技术的困境，弥补了短板，极大地推动了测绘工作的开展，大幅的提升了地质勘查的精准度。本文将从数据采集建模以及数据处理，分析三维建模在地质勘测中的应用路径，最后对实际地质勘测的应用情况进行论述，以供相关测绘工作提供参考。

关键词：三维建模；地质勘查；数据采集；地址分析预测

引言

在地质勘查中，需准确获取地质构造情况以及相关特征，为规划设计或者施工提供准确的参考依据。然而在以往的地质勘测中，所选取的测绘技术大多依靠水准仪全站仪等静态测量仪器，最终获取单点数据值，仍然存在一些不足之处，无法实际模拟出地质实体的形态与结构，勘测工作成效仍差强人意。而在现代化经济建设与产业发展背景下，传统的测绘技术很难满足地质勘查需求，需引入现代化勘测技术及手段，三维建模为地质勘查工作赋能。

一、三维建模在地质勘查中的应用价值

三维建模，一种数字化建模技术，能利用专业的建模软件，高效精准的重构被勘察物体的形态与结构。该项技术在前期需经过信息数据的采集与分析，经过整合处理后方能为三维建模提供支持。而地质勘查工作，需要准确获取地址的相关信息，包括地质的结构以及特性等，才能为各项工作开展提供支持。而利用三维建模技术，融入地质勘查作业环节，极大地改善传统地质勘查技术的不足之处，针对各类作业开展过程制定更具针对性的辅助方案。短时间内，短时间内借助获取的数据信息，快速生成直观的地质结构模型，呈现效果不仅真实，而且更能为其他活动提供技术支撑。三维建模技术还能极大的优化作业流程，降低作业成本，提高整体作业的精准度[1]。

二、三维建模在地质勘查中的应用路径

（一）数据采集

三维建模前需首先进行数据采集工作，准确获取地基勘察的相关参数标准。一般来说，数据的采集需同时获取诸多点状数据，而地质三维信息采集不仅包括点位数据，还要包括点号数据，才能真实且全面地反馈出地形地貌以及地质结构，为地质勘测工作提供充足的数据支持。目前常用的数据采集办法，主要包括仪器采集法，或测绘软件直接导出的形式，获取相应数据源，从而为后续建模工作提供支持。采集而来的数据，需要对其进行适当的坐标转换，实现二维平面向三维立体变化。地质勘测工作可基于当地规划局提供的地形图，从而获得基础数据信息，再进一步加以细致勘测，可提升工作效率。

（二）建模与粗差点处理

将采集回来的数据初步处理后，将其导入专业的建模软件，利用软件的建模功能，建构出地址的曲面结构。多数情况下，建模活动的开展应首先完成曲面的建构具有一定针对性，随后再将所有数据全部录入到曲面定义项中，借助建模软件的自动化生成功能，便能形成最终的地形曲面。至此，初步完成三维地质建模任务。随后要利用建模软件处理出差点，提高三维建模的精准度。这一过程一般适用于地质勘测，找矿井采用斜井勘查的形式，因断点深度大多只是测量深度，因此需对其进行适当的优化处理[2]。

（三）数据处理与地质模型

数据的处理，应在所获取的三维地质建模数据基础上进一步进行优化，将相关数据与区域地质状况相关联后，进一步进行分析和处理统计表，再利用成果统计表，准确定位需求，获取关键地标的参考数据值。如具体的坐标信息地址的结构和资源分布情况。在此基础上，应利用建模软件中的插件生成岩层曲面，分组录制好地质勘查控制点，获取准确的曲面情况。如此通过有效的数据处理，能为地质构造中岩层曲面提供支持清晰直观的显示出来。最后再将生成的岩层曲面进行三维坐标转换，获取整个地质模型，便于地质测绘人员进行分析研究。

三、三维建模在地质勘查中的实际应用

（一）三维立体场景

在地质勘查中，三维建模的应用价值显著，首先便是应用于三维立体场景的建构。能充分发挥整体技术的优势，清晰直观地展现出被观察物体的结构特征。各要素之间的空间关系也能在立体场景中一一展现出来，包括相离、包含、被包含等等。立体场景的应用功能较为强大，而且随现代技术发展逐渐成熟。得到广泛应用，尤其在环境地质勘测水利地质工程地质勘测等，都能充分发挥其三维建模优势，直观地展现出区域特征。有了建模工具三维立体场景的支持，帮助勘测人员了解不同地层特征，总体地质构造岩土性质等等，能为后续区域研究和开发工作，提供完备的支持条件[3]。

（二）地质分析和预测

除三维立体场景的实际应用外，借助三维建模技术，还有利于进一步实现地质分析和预测目标。相较于其他传统勘测技术三维地质建模，能准确获取地质结构情况，尤其在岩土工程中，能结合具体的数据信息，预估风险隐患。而且在实际模型的直观影响下，还能为各类地层稳定性分析工作提供依据。尤其复杂作业条件下，借助三维地质模型能及早判断出滑坡。坍塌等风险隐患。甚至还可监测和分析地层下部地下水位的变化情况，具有极其显著的地质分析预测优势和价值。另外，尤为值得一提的是借助三维建模技术便于直观形象的获取地址中矿产资源的空间形态，为矿产开采工作提供极大的助力和支持，形成良好的决策依据。

（三）工程设计与施工规划

最后，三维建模能实现平面图剖面图形态相融的效果，发挥其他地质勘测技术难以比拟的优势，可为工程设计施工规划等提供有效的数据支持。尤其在工程建设阶段，通过三维建模技术分析评估地质结构地层厚度甚至地下水位情况，能为具体施工方案的制定提供有效参考依据，决定施工方案是否合理，及早更改或优化完善施工技术。同时将地质模型与工程建设相结合，还有利于实现工程风险评估目标，实现地质灾害或安全风险预警效果，保证整体工程作业的安全性。

结语

综上所述，在地质勘查过程中，应合理运用三维建模技术，提高勘察结果的精准度，构建科学的地质模型，从而为地质分析预测或工程设计规划等事项，提供精准的参考依据，促进地质勘查工作持续健康发展。

参考文献

[1]黎文甫, 卢珍松, 吕杜, 郭耀文. 三维地质建模技术在云南万龙山锌锡铜矿地质勘查中的应用[J]. 地质找矿论丛, 2019, 34 (01): 155-162.

[2]孙春娟. 矿床三维地质建模在多金属矿区地质勘查中的应用[J]. 世界有色金属, 2018, (24): 83+85.

[3]赵海军, 张法鹏, 翟群英, 关慧先, 胡尔曼别克·热哈提. 三维建模技术在地质灾害勘查中的应用[J]. 测绘技术装备, 2017, 19 (04): 60-61+59.