我院自主研发勘查区三维地质环境建模分析系统
自今年三月以来,我院组织技术人员成立软件研发小组,并向省局提交“勘查区三维地质环境建模分析系统”的科研申请。4月份,省局批准了科研申请并设立科研专项基金给予支持,我院“勘查区三维地质环境建模分析系统”软件开发工作宣告正式启动。经过近半年的持续工作,目前,该课题工作正稳步向前推进,并取得了阶段性成效。
长期以来,我院在煤炭资源勘查过程中取得的地质认识成果主要以二维图件的形式展示,在煤炭资源勘查区所获得的大量二维和静态的地质信息资料,地质人员只能依靠经验,推断出地下岩层和构造的走向、分布,进而预测其变化规律。传统的地质现象模拟和表达多采用平面图和剖面图的形式,其实质是将三维地质环境中的地层、矿体以及地质现象(褶皱、断层等)投影到二维平面上,然后以二维的形式表达。这种方式存在着表达信息不充分,缺乏直观视觉效果,不利于三维地质对象的理解和想象。随着计算机科学技术的发展和地理信息系统应用的不断深入,在很多领域(如地质、矿山、环境、海洋、气象、数字城市等)二维GIS的应用已经不能满足实际的需求,因此,发展三维GIS是必然的趋势。三维GIS是许多GIS应用的基本要求,大多数地理和地质学问题由于其研究对象的特殊性,都必须在三维空间中解决,而不仅仅局限在二维空间中。
国外矿山三维建模技术起步较早,三维信息管理软件涵盖了矿产资源勘探、开发和生产管理的各个阶段,一些主要产煤国已在实现综合机械化基础上,实行全过程的信息化管理。目前国外与矿山有关的矿井信息管理软件系统已具备了解决与矿山勘探、开采有关的地质工程、生产等一系列问题,如Datammine,Surpac等。以上这些系统,具有三维操作功能,在块模型、矿山开采设计等方面表现优秀。但是,这些系统的功能与我国煤炭资源勘探、开采的实际需求具有一定的差距。其矿山管理理念、煤炭资源勘探、采矿工艺、技术标准与我国不同,再加上本土化、价格、服务等多方面的因素,在国内资源勘查、矿山开采领域的推广应该具有很大的局限性。我国国内一些单位也开始进行三维地质建模软件系统的开发研制工作,但主要借助于一些通用的软件平台(如AutoCAD,Mapgis,VC++等)来实现地质体的三维实体再现。但是运用这些软件有些局限性,要根据平台的要求实现自己的功能,很多方面很难实现适应我院煤炭勘查区块实际建模需要的功能。所以,我院开发“勘查区三维地质环境建模分析系统”平台完全依靠自主研发,不利用任何软件平台,从头做起,按照我院研究的实际研究需要,让我们的系统在日后有良好的拓展性,方便二次开发。
通过院里资深专家的指导和对现有勘查区数据资料进行分析研究,项目正结合生产实际,进行程序实现方法研究和三维钻孔模拟编程实现研究,由于本项目涉及三维拟合曲面、动态分析地质现象等较为难攻克的课题,预计项目2013年底完成部分功能初版测试,2014年4月完成完整功能版系统测试工作。