DB37-T 4309-2021 矿床三维地质建模规范

ICS03.060CCSA11ICS03.060CCSA11山 东 省 地 方 标 准DB37/T4309—2021矿床三维地质建模规范Technicalstandardfororedeposit3Dgeologicalmodeling20212021020220210302山东省市场监督管理局发布目 次前言 II引言 III112范引文件 13语定义 1425料集数处理 36床维质模 57型量制 78床维质型用 89模果 9附录A（料）三空间据构型 10附录B（料）空插值法 13前 言本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。本文件主要起草人：宋明春、张照录、刘晓、丁成武、李世勇、张超、于学峰、宋英昕、李大鹏、刘同文、徐韶辉、杨真亮、薄军委、张永明。引 言本文件在国家基础标准（GB/T1.1、GB/T20000、GB/T20001、GB/T20002）的规定框架下编制。矿床三维地质建模规范范围（GB/T13908固体矿产地质勘查规范总则GB/T13923—2006GB/T18341GB/T18894—201633444DZ/T0078固体矿产勘查原始地质编录规程DZ/T0079DZ/T0179—1997（1∶50000）DZ/T0197—1997下列术语和定义适用于本文件。3.1三维地质模型three-dimensionalgeologicalmodel基于三维数据结构模型并利用勘查区内的相关资料，通过内插和外推建立的带有图元属性、地质属注：三维地质模型可包括点元模型、线元模型、面元模型、体元模型、面元-体元混合模型等。3.2三维地质结构模型three-dimensionalgeologicalstructuremodel基于各种地质界限建立的、表达地质体及结构构造空间展布与相关关系的三维地质几何模型，是由3.3三维地质属性模型three-dimensionalgeologicalattributemodel根据各种地质体属性特征，采用赋值、插值或随机模拟等方法建立的三维地质体元模型。注：构模型构建，并以地质结构模型的界面为约束，可包括地质、矿化、地球物理、地球化学等属性信息。3.4数据标准化datastandardization在数据录入数据库之前，按照建模需求和地质数据库规定的标准数据格式，进行数据整理和规范化。注：描述数据的术语语义和层位归属进行一致化、标准化。3.5地质空间数据geologicalspatialdata地质对象的空间位置、形态、规模、产状和几何拓扑关系的表征，包括定量和定性两种形式，以定量为主，可采用栅格和矢量等形式表达。3.6地质属性数据geologicalattributedata地质对象性质和特征的表征，包括岩层、岩体、矿床和矿体的岩性、岩相、成分、颜色和品位等。注：地质属性数据具有多类、多层次和多主题的特征。3.7面元数据结构模型facetstructuremodel主要用于描述三维地质实体的表面，例如地形表面、地层层面、地质结构面和地质体轮廓等。注：常用的面元数据结构有规则格网（Grid）、不规则三角网格（TriangleIrregularNetwork,TIN）和边界表示(BoundaryRepresentation，B-Rep)。3.8体元数据结构模型volumeelementstructuremodel注：（Regular（ConstructiveSolidGeometry，CSG）等。常用的不规则体元主要包括四面体网格(TetrahedralNetwork，TEN)、角点网格（Corner-PointGridModel，CPG）和广义三棱柱(generalizedtri-prism，GTP)等。3.9混合数据结构模型mixedstructuremodel采用两种面元或体元数据结构模型对同个或多个地质体进行几何特征描述和三维建模，可包括TIN-CPG模型、TIN-Octree模型、Octree-TEN模型、TIN-GTP模型，以及多个矢栅模型集成。注：TINCPGGTP、TENBlock3.10主题数据库subjectdatabase总则基于已控制或探明矿床的各种地质数据和资料，利用计算机技术和三维建模软件，建立矿床的地质详细工作流程见图1。（GB/T33444GB/T13908DZ/T0078DZ/T0079DZ/T0179—1997（DgitlEevaionMdelDEM（DgiOrthophotoMap,DOM）GB/T13923—2016图1矿床三维地质建模工作流程应利用DEM（（X、Y、Z）A。2～3GB/T18341（）（）(B-Rep（Grid）（TIN）（）行拓扑关系处理，利用三角剖分算法构建地质界面。DZ/T0179—1997）（）宜空间插值算法类型和方法参见附录B。DZ/T0179—1997（（）（）GB/T18894—2016附录A（资料性）三维空间数据结构模型（Grid）由规则的采样点数据组成,或把不规则采样点数据内插成规则点数据，以矩阵形式来表达面状要素的数据结构模型。Grid模型的特点是：数据结构简单，便于操作分析，适于表达规则地质界面。（TriangleIrregularNetwork,TIN）TIN（BoundaryRepresentation,B-Rep））B-Rep（Octree）V按YZ（ConstructiveSolidGeometry,CSG）（块体（Block）（RegularBlock,RB）（IrregularBlockIB），RBIBRB（Corner-PointGrid,CPG）ij、I×J×KXI+1IY方向上有J+1JZK+1K（TetrahedralNetwork,TEN）（TIN）TEN(GeneralizedTri-Prism,GTP)GTPTINGTPGTPTIN（TIN-CPG）TINTIN向CPGTINCPGCPG（TIN-Octree）以TINOctree和OctreeTIN和OctreeOctreeTIN（Octree-TEN）TENOctreeOctreeOctreeOctreeTEN（TIN-GTP）TINGTPTINGTP（TIN-Block）TINBlockBlock附录B（）（InverseDistanceWeightedMethod，IDW）IDW计算公式为：nZX(B.1)n式中：Z*(B)Z(Xi)

iii1i 依据IDW法的基本思想，确定权重i的方法为：1 n1i

dk/dk (B.2)i

i1i式中：idk——待估点与已知样点之间的距离；ikdi、23IDW（Kriging）Z(x)的点x+hZ(x)与Z(x+h)X与YCovX,YEX(B.3)区域化变量Z(x)在空间点x和x+h处的两个随机变量Z(x)和Z(x+h)的二阶混合中心矩定义为Z(x)的自协方差函数，即：

x,ZxhEZxZxhEZx(B.4)Z(x)Z(x)h为两样本点空间分隔距离，Z(xi)为Z(x)在空间位置xi处的实测值，Z(xi+h)是Z(x)在x处距离偏离h的实测值i1,2,,Nh，根据协方差函数的定义公式，可得到协方差函数的计算公式为：*1Nh

ch NhZ

-Z

Z

h-Zxi

h (B.5)N(hZxi和Zih(i)Z(xih)xZ(x)x和x+hZ(x)Z(x+h)Z(x)x上的变异函数，记为x,h，即：x,h1VarZxZx21EZxZxh21EZxEZxh2

··························(B.6)2 2EZxhEZxx,h1EZxZxh2 (B.72从上式可知，变异函数依赖于两个自变量x和h，当变异函数xh仅依赖于距离h而与位置x无关时，可改写成h

h1EZxZxh2 (B.82设Z(x)ZxZ(x)h为两样本Z(x和Z(x+hxixi+处的实测值i,,,Nh，那xh*

1 Nh

2 i1 h2NhZi1

-Zxih

···············································(B.9)（NaturalNeighborInterpolation,NNI）（Thiessen（图B.1）P1、P2、…、P6为x的自然邻点，W1、W2、…、W6为相应自然邻点的权重图B.1自然邻点插值法示意图计算公式如下：

nnf(x)i(x)fi (B.10i1fxxwi(xii=1,xfi（Tren