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geological-modelling

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更新于 10-16 05:46

技能介绍

用途:从空间数据构建三维地质模型的端到端流程,涵盖 GIS 数据准备、隐式曲面建模与三维可视化。技能链为 gemgis(GIS 预处理)→ GemPy 或 LoopStructural(隐式建模)→ pyvista(三维可视化)。

主要能力:gemgis 负责 Shapefile 解析、栅格提取、钻孔转点、CRS 变换;GemPy/LoopStructural 负责曲面插值、断层建模、不整合面、标量场求解;pyvista 负责体渲染、剖面、网格导出与交互拾取。

选型:标准层状地质、含断层与不整合面时优先 GemPy(内置重力正演、学习曲线较缓);褶皱几何主导时优先 LoopStructural(支持结构框架与褶皱约束)。

使用方式:先用 geopandas/rasterio 加载并统一到 DEM 的投影 CRS 与米制单位,用 gemgis 提取接触点与产状点并定义模型范围;再用 GemPy 构建 GeoModel 并计算,或用 LoopStructural 构建并更新模型;最后将 GemPy 稠密网格结果转为 pyvista ImageData 并保存为 .vti。注意 GemPy 单元中心按 Z 最快(C 序),VTK 单元数组按 X 最快(Fortran 序),转换时需保持轴序与物理范围。岩性 ID 为分类值,应使用离散配色与切片,而非把插值体色当作岩石混合。

适用场景:由地表填图、钻孔或 GIS 数据构建三维地质模型;将 GIS 空间数据转为隐式地质曲面;三维断层、不整合面或侵入体建模;为地球物理或工程提供地下模型。

限制:LoopStructural 需自备标量场与产状约束,且需独立检查规则网格排序与地层柱;断层输入需实测数据,不可凭空构造断层面;模型边缘伪影可外扩范围 10–20%;分辨率过高需注意内存。GIS 文件、断层网络、LoopStructural 与交互渲染不在其测试范围内。