第6章 总结与展望

第6章 总结与展望

20世纪90年代至今,三维地质建模一直是基于有限地质信息,预测和再现地质特征的最有效的技术。其基本原理是利用空间插值方法推断并预测未知区域以及勘察较少区域的地质体信息的分布趋势,结合三维曲面重构方法和三维可视化技术,基于离散的勘察数据实现地质要素的三维形态模拟,直观展示地下不规则地质体的几何结构。三维地质建模技术最早应用于油藏储层描述,目前国内外应用重心仍在区域水文地质和自然资源勘探,在城市工程地质领域应用的进展仍较慢,其原因主要有三点:①缺乏先进的数学、统计学空间分析方法;②缺乏描述地质特征空间变异性及不确定性的系统;③模型的可靠性不高。

随着城市化进程的加速,重大密集型地上、地下基础设施的建设正在如火如荼地开展。以地下空间为例,建筑类型愈加复杂,有如下多种新的形式:

◆市政建设:管廊(共同沟)、城市地下综合体(群);

◆地下交通:地铁、地下快速路、地下物流系统;

◆城市防洪:城市地下库、地下排水道;

◆地下能源:地下变电站、能源储蓄仓等;

◆人防工程;

◆其他设施:地下垃圾及污水处理厂、地下文体娱乐设施、地下核废料处置设施等。

和基建有关的城市规划、工程地质、岩土工程、结构工程、防灾减灾工程的专家学者都面临着新的挑战。城市三维地质建模工作也有向精细化、动态更新演变的趋势。精细化三维地质模型的实现和应用尚需开展以下研究:

◆建立数据标准化体系及质量控制体系;

◆提高建模系统快速更新模型的能力;

◆提高模型的精度及不确定性定量评价技术,降低模型使用的风险;

◆建立3D 地质模型的标准化技术、统一的成果表现形式;

◆作为智慧城市的重要组成部分;

◆多源传感数据动态集成与融合;

◆大数据、云计算、虚拟现实(virtual reality,VR)、BIM 等新技术应用;

◆环境、工程、管理与服务等信息无缝衔接。

在各地区三维地质模型构建的基础上,逐步研制区域级及国家级的城市地质信息管理与服务系统,充分利用现代数据库技术、GIS技术、三维可视化技术及计算机网络技术,设计并开发出一个集基础地理、基础地质、工程地质、水文地质、环境地质、地球物理、地球化学等多专业、多参数立体地质数据输入、管理、可视化及分析评价为一体的,功能全面、性能稳定的城市三维地质信息系统,为“数字地球”的建立服务。