利用三維地質(zhì)模擬技術(shù)重構(gòu)地質(zhì)現(xiàn)象的三維空間分布,是實(shí)現(xiàn)自然資源管理和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的重要基礎(chǔ)和前提。多點(diǎn)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法通過探尋多點(diǎn)間的空間結(jié)構(gòu)關(guān)系,結(jié)合隨機(jī)模擬方法生成具有差異性的模擬結(jié)果,較好地再現(xiàn)了復(fù)雜的地質(zhì)現(xiàn)象。然而,如何構(gòu)建合適、有效的訓(xùn)練圖像一直是基于多點(diǎn)統(tǒng)計(jì)學(xué)三維地質(zhì)模擬的核心問題。本文提出了一種改進(jìn)的多點(diǎn)統(tǒng)計(jì)學(xué)算法。本方法結(jié)合了序貫?zāi)M和迭代的方法,將二維剖面擴(kuò)展為三維訓(xùn)練圖像,再結(jié)合EM-Like算法,實(shí)現(xiàn)了三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化模擬。建模實(shí)例結(jié)果表明,本方法能確保訓(xùn)練圖像對(duì)內(nèi)部模擬網(wǎng)格的約束,準(zhǔn)確模擬研究區(qū)的地層層序,并很好地再現(xiàn)二維地質(zhì)剖面所反映的地層結(jié)構(gòu)關(guān)系。 

【文章來源】：吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(地球科學(xué)版). 2019,49(05)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：11 頁

【部分圖文】：

圖１算法流程圖Ｆｉｇ．１Ｆｌｏｗｃｈａｒｔｏｆａｌｇｏｒｉｔｈｍ

接受沉積；此后，地層再次抬升、剝蝕，直至全新世下沉接受沉積。本研究依據(jù)鉆孔繪制的４條閉合地質(zhì)剖面（圖６）作為建模用訓(xùn)練圖像，模擬區(qū)域劃分為５６６×２２０×２１５的網(wǎng)格。模擬采用了３個(gè)尺度，每個(gè)尺度邊長是后一個(gè)尺度的１／２，分別是１４１×５５×５３，２８３×１１０×１０７和５６６×２２０×２１５。２．１無條件模擬最精細(xì)尺度的無條件模擬結(jié)果（圖７）表明：地層接觸界面基本光滑，層序正常，相互間比例合理，圖６用于建模的鉆孔剖面及鉆孔Ｆｉｇ．６Ｆｏｕｒｃｌｏｓｅｄｃｒｏｓｓ－ｓｅｃｔｉｏｎｓａｓｔｒａｉｎｉｎｇｉｍａｇｅａｎｄｂｏｒｅｈｏｌｅｓａｓｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇｄａｔａａ．模擬結(jié)果柵狀圖；ｂ．Ｋ２ｄｌ２、Ｋ２ｄｌ１、Ｃ１ｓ透視圖；ｃ．Ｋ２ｄｌ１、Ｃ１ｓ透視圖；ｄ．Ｃ１ｓ透視圖。圖７無條件模擬結(jié)果Ｆｉｇ．７Ａｎｕｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔ２０５１吉林大學(xué)學(xué)報(bào)（地球科學(xué)版）第４９卷

例如人工填土層、全新統(tǒng)桂洲組和下石炭統(tǒng)石磴子組在二維訓(xùn)練圖像中水平方向上較為連續(xù)，在模擬結(jié)果中，這些地層在三維模擬區(qū)域內(nèi)的水平方向上分布相對(duì)連續(xù)。當(dāng)某一個(gè)地層在訓(xùn)練圖像中分布較少時(shí)，則在模擬結(jié)果中該地層一般只會(huì)出現(xiàn)在邊界上靠近包含該層的訓(xùn)練圖像的位置，例如上白堊統(tǒng)大塱山組第一段出現(xiàn)在訓(xùn)練圖像的西北角和南剖面的兩個(gè)局部位置，模擬結(jié)果中該地層基本被限制在了模擬網(wǎng)格的西北角或模擬網(wǎng)格內(nèi)靠近南剖面那兩個(gè)位置的地方，很少會(huì)出現(xiàn)在模擬網(wǎng)格的其他地方。圖８是參數(shù)相同情況下４次無條件模擬的結(jié)果，將人工填土層與桂洲組作透明處理�？梢钥闯鲈趨�(shù)不變的情況下，多次模擬會(huì)產(chǎn)生不同結(jié)果，這些結(jié)果中地層的形態(tài)和分布位置不盡相同，但是整體的形態(tài)特征和訓(xùn)練圖像保持一致，并且與邊緣二維訓(xùn)練圖像能夠自然銜接。２．２條件模擬在模擬區(qū)域內(nèi)選擇了３個(gè)鉆孔Ｊ７０２，Ｊ７０３和ＺＫ５０４－３作為約束數(shù)據(jù)。以此３個(gè)鉆孔作為約束條件的模擬結(jié)果（圖９）表明，條件數(shù)據(jù)對(duì)于模擬網(wǎng)格中該位置的地層屬性有較強(qiáng)的約束作用，鉆孔周圍地層屬性與鉆孔屬性一致。同時(shí)也能發(fā)現(xiàn)單一條件數(shù)據(jù)的影響范圍有限，如果建模區(qū)域內(nèi)有更多鉆孔數(shù)據(jù)，整體地層的構(gòu)建就會(huì)更接近真實(shí)情況。為了比較模擬結(jié)果與訓(xùn)練圖像之間的相似程度，抽取了兩個(gè)無條件模擬和兩個(gè)條件模擬結(jié)果，分別統(tǒng)計(jì)了訓(xùn)練圖像和模擬結(jié)果中各地層占模擬單元數(shù)的比例（表１）。三維訓(xùn)練圖像是從二維地質(zhì)剖面擴(kuò)展而來，為保證訓(xùn)練圖像的有效性，二者在地層占比上應(yīng)具有相同的趨勢(shì)。從統(tǒng)計(jì)結(jié)果來看，

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于CT的數(shù)字巖心三維建模[J]. 林承焰,王楊,楊山,任麗華,由春梅,吳松濤,吳玉其,張依旻.  吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(地球科學(xué)版). 2018(01)



本文編號(hào)：3211509