第3章　三维地质建模及应用研究现状和进展

在过去的几十年中，已经涌现出一系列成熟的三维地质建模技术和软件平台，用来描述和模拟地下环境的几何结构，例如断层的位置和扰动、地质界面的分布和性状、地质块体的厚度，以及沉积层之间的联系等。最初，三维模型主要应用在石油工业领域，用来模拟和预测石油和矿石储层的分布。三维地质模型在城市领域使用的限制因素主要有三个：①高精度的三维地质模型需要大量的、高成本的地质调查数据；②常用台式计算机的计算能力不足；③数字化技术和建模工具发展的滞后。随着计算工作站、信息技术，特别是地理信息系统的飞速发展，地质数据及其数字化产品的大量累积，三维地质模型在地球科学相关领域中的建立和应用得到了很大的发展。同时，许多城市规模的模型，包括浅层土和深层基岩模型均已经完成并用于实践。

三维地质模型的应用领域如下。

（1）地下水问题，如含水层脆弱性评价、地下水流量模拟、浅层地下水的潜在污染评价等。

（2）土地利用规划，如地表土和地下浅层土的特征描述，可被应用于城市土地利用规划、脆弱的浅层含水层保护，以及城市工程建设适应性评价等。

（3）土木工程和基础设施建设，如进行具体建设项目（公路、隧道、铁路、建筑地基和大型交通基础设施项目等）的现场调研及评估，以及对城市地质灾害，如地面沉降、滑坡等进行评估。

世界范围内有一系列的协会，如国际工程地质与环境协会（International Association for Engineering Geology and the Environment，IAEG）、国际土力学与岩土工程学会（International Society for Soil Mechanics and Geotechnical Engineering，ISSMGE）、国际岩石力学学会（International Society for Rock Mechanics，ISRM）以及各国的岩土工程学会等，都设立了专门的部门用于讨论三维地质建模新标准、新技术，以及新的三维地质模型在工程地质学相关领域的应用。国家和城市尺度的三维地质模型的构建是多国地质调查局长期进行的工作。本章将总结三维建模技术、产品和应用方面的进展。