基于礦山資源勘查的三維可視化技術設計及實踐

（遼寧省有色地質一〇六隊有限責任公司，遼寧 鐵嶺 112000）

常規礦山資源勘查顯示技術采用標注法對礦山資源進行顯示，但標注法僅能標注主要信息，不能進行空間立體標注，無法對資源邊緣進行準確的界定，存在客觀顯示能力較低的不足[1]，一直困擾礦山資源勘查顯示技術的發展。基于三維模型地質參數的獲取，獲取三維建模的關鍵數據，根據關鍵參數的獲取，已Petre1為例，進行地質三維建模過程及表達，依托空間矢量數據迭代分析，完成三維可視化技術設計。實踐分析表明，設計的基于礦山資源勘查的三維可視化技術，具有較高的客觀顯示能力。

1 基于礦山資源勘查的三維可視化技術設計

基于三維模型地質參數的獲取，獲得三維建模的關鍵數據，依托關鍵參數進行地質三維建模過程及表達，根據空間矢量數據迭代分析。完成三維可視化技術設計。

（1）三維模型地質參數的獲取。三維模型地質參數的獲取是三維可視化技術設計的基礎，是三維可視化技術設計的關鍵一步，三維模型地質參數的獲取是對要進行模型搭建的結構、巖層、位置（坐標）、斷層、滲透率等關鍵信息的獲取。

關鍵信息的獲取主要分為兩步，其一為現場勘探，其二為數據對比。現場勘探選擇物理法勘探，目前物理法勘探技術較為成熟，通過物理法勘探獲取的結果，與標準值進行對比，進行研判，確定結構、巖層、位置（坐標）、斷層、滲透率等關鍵信息的類型。為地質三維建模過程及表達提供數據支持。數據對比過程采用數據庫對比的方式進行，減少人為對比的比例，提供工作效率，減少人為誤差。

（2）地質三維建模過程及表達。基于三維模型地質參數的獲取，對要構建的類型、成分、狀態已經具有了充分的掌握。為此基于三維模型地質參數的獲取進行模型的搭建。經過近二三十年的發展，地質三維建模區域成熟，目前主流的地質建模軟件包括由法國Sch1umberger公司開發的Petre1，以及ROXAR公司開發的RMS軟件兩款。本文以Sch1umberger公司開發的Petre1軟件為了，地質三維建模過程及表達。進行目前Petre1最新更新為2014版，軟件語言為英語。數據的導入是根據三維模型地質參數的獲取參數，進行導入的。模板的匹配是根據不同的數據，匹配對應的模板，模板包括特征顏色的參數。前置數據的輸入是根據專家的判斷，對前置數據進行輸入。斷層的處理是根據軟件操作，繪制地質的內部結構內部斷層。層面的制作，與斷層的處理相似，是對各層面進行制作。數據的導出顯示是根據軟件的操作最終顯示出三維建模圖形。

（3）空間矢量數據迭代分析。空間矢量數據分析是根據地質三維建模過程及表達，對礦藏資源分析的顯示的手段。空間矢量數據迭代分析是基于礦山資源勘查的三維可視化技術中重要的一環，并且是一個非常復雜的過程，為此對空間矢量數據迭代分析的技術原理進行分析。

空間矢量數據迭代分析首先確定三維模型的礦藏類型的條件參量，如公式（1）所示。

式中，d(A，B)代表某礦藏的條件參量，(ai，bi)代表該礦藏的基本參數，S代表條件變化系數。

根據礦藏的條件參量的確定，進行顯示成分結構的計算，如公式（2）所示。

式中，C代表顯示礦藏的成分，E代表顯示礦藏的結構，R代表物理勘探方法的準確性，S代表條件變化系數，△G代表臨近結構變化，j代表深度。根據公式（2）實現藏資源分析，完成了空間矢量數據迭代分析，實現了基于礦山資源勘查的三維可視化技術設計。

2 礦山資源勘查三維可視化的實踐分析

為保證實踐過程的有效性以及數據的說服性，采用常規礦山資源勘查顯示技術，作為對比對象進行實踐分析。

（1）數據準備。為了客觀的分析顯示能力，采用計算機仿真不同礦山類型，模擬不同礦產資源。利用兩種顯示技術進行分析，對礦產資源進行描述，其描述重合度為100%，則代表該顯示技術客觀顯示能力為1，反之描述重合度為0%，則代表該顯示技術客觀顯示能力為0。

模擬的礦山類型包括具有露天開采價值的礦山、火成巖為主的礦山、巖漿巖為主的礦山、沉積巖為主的礦山、變質巖為主的礦山。模擬的礦產資源包括黃銅礦（深度200m～400m，礦藏14203m3）、鉛鋅礦（深度0m～200m，礦藏21552m3）、異極礦（深度150m～350m，礦藏4168m3）、硅鎂鎳礦（深度400m～750m，礦藏7125m3）鉬白鎢礦（深度750m～1000m，礦藏4122m3）。

（2）實踐過程與結果分析。實踐分析過程首先根據數據準備的參數，對礦山礦產資源進行模擬，設定不同礦產資源變化的深度為客觀顯示能力的自變量。然后載入兩種分析方法，進行礦山資源勘查的客觀顯示能力分析，并記錄分析參數，與模擬值進行對比，通過數據統計軟件進行數據處理，繪制客觀顯示能力對比曲線，如圖1所示。

圖1 客觀顯示能力對比曲線

分析客觀顯示能力對比曲線，我們可以得出，常規顯示技術客觀顯示能力隨礦藏深度的增加變化較為明顯，提出的三維可視化技術整理運行良好，能夠清楚的分析其礦山的礦產資源。

3 總結

本文提出了基于礦山資源勘查的三維可視化技術設計及實踐，基于三維模型地質參數的獲取、質三維建模過程及表達、空間矢量數據迭代分析、礦山資源勘查三維可視化的實踐分析，實現本文的研究。希望本文的研究能夠為三維可視化技術提供理論依據。