一、建模方案设计

一、建模方案设计

（一）建模平台

由于GOCAD软件充分考虑了地质情况的复杂性和多样性，提供多种建模方法，既可以建立表面模型，又可以建立实体模型。同时在构建模型的过程中提供多种约束方式，使得构建的模型更为精确，贴切实际地质情况。因此，本次三维水文地质建模采用的是GOCAD软件。

地质数据因其具有不连续性、不确定性，在构建地质模型时不能很好地使用及处理，并且构建的地质模型不能反映出地质对象的几何特征和物理特性。针对地质数据的特点以及地质研究的目的，采用离散光滑插值技术（Discrete SmoothInterpolation，DSI），实现在数据、空间信息缺少的情况下构建和描述地质空间形态。即对软件中的点、线、面文件进行加密、调整等操作，构建具有平滑过渡和复杂空间几何形态的曲面。DSI插值能够在运算过程中对一些不确定的数据进行自动处理，能够自由选择和调整格网模型，实时交互操作。该方法在地质空间信息不全面以及不确定的情况下，能够对面进行拟合，在控制点保持不变的情况下，不断调整插值点空间位置，使生成的面达到最优状态。

（二）建模方法

利用GOCAD软件构建三维地质模型主要为数据入库、数据整合、模型的建立以及模型的整饬，主要包括地质界面的构建、曲面模型的构建以及实体模型的构建等。

1.数据入库

在将数据导入GOCAD软件之前，因收集的数据具有多样性以及复杂性，需要对已知的数据进行处理，不同的数据处理方式不同。例如对于钻孔数据，需要对钻孔的属性进行归类，并按照excel表的格式处理完整；对于CSAMT地质剖面数据，需要给出真实正确的坐标。

2.数据整合

在整合的过程中，需要利用研究区的地质情况来分析和判定建模区中各个地质体之间的新老关系，以此来确定在构建三维地质模型的过程中构建各个地质体的先后顺序。

3.模型建立

首先将数据导入到软件中，了解各个地质界面之间的关系之后，即可对地质界面进行构建。构建的地质界面主要为研究区的边界面以及底界面、DEM面、地层界面、第四系界面。完成地质界面的构建之后，即可利用各个地层之间的切割关系及先后顺序，运用已完成的地质界面来构建三维地质曲面模型。模型建立的最后一步即构建三维地质实体模型，运用GOCAD软件对曲面模型进行实体填充，并对实体模型赋予属性。

4.模型的整饬

构建完成三维地质模型之后，在模型中添加地名、水系、矿点等地质信息，可以使三维地质模型在展示过程中更具有直观性。

GOCAD软件中基于钻探资料建立三维水文地质结构图的技术流程见图14-15。

（三）钻孔建模方法

图14-15　三维水文地质结构建模流程图

钻孔可以看作是有狭小地表面积和深度的柱状三维体，可以通过点状实体存储表示。对于获得地下地层、构造、含水量等信息来说，钻探无疑是最有效的手段。钻孔数据是钻探工作的主要成果，是地质人员进行地质计算、地质图件编绘、地质报告编写的主要依据，称得上是最直接、最可靠的地下空间信息源。钻探是地质勘探最重要、最有效的方法之一，它可以为寻找资源更好地服务，因此钻孔数据的好坏一定程度上直接决定着生产。

钻孔数据从平面上看是由一个个离散的点组成，其变化主要集中在垂直方向。钻孔的分布在空间上具有离散性，其垂直方向为钻孔的地层分层信息。在建模过程中，需要把地质钻孔抽象成具有三维空间坐标的离散点要素。

钻孔建模的一般步骤是：

获取钻孔数据并进行相应处理；

建立研究区连续地层序列；

插值建立地层层面模型；

建立三维地质体模型。