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團體標準

T/CACE00X—2023

工業污染場地三維地質建模技術規范

Technicalspecificationforthree-dimensionalgeologicalmodelingof

嚴禁復制

industrialcontaminatedsites

（征求意見稿）

2023–XX–XX發布2023–XX–XX實施

中國循環經濟協會發布

工業污染場地三維地質建模技術規范

1范圍

本文件規定了工業污染場地三維地質建模技術的術語和定義、縮略語、基本要求、建模工作流程、

模型構建方法與質量檢查及質量評價、模型成果管理、模型應用等內容和要求。

本文件適用于指導涉及工業污染場地修復相關方開展三維地質建模及其質量控制和成果驗收。

2規范性引用文件

下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文

件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適

用于本文件。

GB/T18894電子文件歸檔與電子檔案管理規范

GB21139基礎地理信息標準數據基本規定

GB/T30319基礎地理信息數據庫基本規定

GB36200土壤質量城市及工業場地土壤污染調查方法指南

GB36600土壤環境質量建設用地土壤污染風險管控標準（試行）

GB/T41447城市地下空間三維建模技術規范

GB55018工程測量通用規范

GB50021巖土工程勘察規范

CH/T9017三維地理信息模型數據庫規范

CJJ/T157城市三維建模技術規范

DZ/T0179地質圖用色標準及用色原則(1∶50000)

HG/T20715工業污染場地豎向阻隔技術規范

HJ25.1建設用地土壤污染狀況調查技術導則

HJ25.2建設用地土壤污染風險管控和修復監測技術導則

HJ25.4建設用地土壤修復技術導則

HJ25.6污染地塊地下水修復和風險管控技術導則

1

HJ/T164地下水環境監測技術規范

HJ/T166土壤環境監測技術規范

HJ493水質樣品的保存和管理技術規定

3術語和定義

GB/T41447和HJ25.6界定的以及下列術語和定義適用于本文件。

3.1

工業污染場地industrialcontaminatedsites

工業企業因生產、經營、處理、堆放或處置有毒有害物質等活動造成地下水或巖土體污染，對潛

在污染場地進行調查和風險評估后，確認污染危害超過生態環境和人體健康可接受風險水平的場地。

[來源：HG/T20715，2.0.1，有修改]

3.2

三維地質建模three-dimensionalgeologicalmodeling

利用工業污染場地的地勘工程資料、環境調查資料以及工業污染各類監測和修復設施資料，基于

三維數據結構模型，通過內插和外推，建立帶有圖元屬性、地質屬性和相互約束關系的場地三維地質

結構模型。

3.3

地層結構stratigraphicstructure

通過地質調查、地質勘探、巖石測試、地球物理勘探等多種技術方法獲得的地層序列內巖層的疊

覆與堆積型式，包含不同地層單元的幾何形狀、厚度、產狀、深度、孔隙度、巖石性質、巖層間的聯

系和巖石性質的變化等信息。

3.4

主題數據庫subjectdatabase

圍繞場地三維地質建模對數據進行抽取、歸并、存儲和處理所獲得的，可進一步對數據進行匯聚、

分類、分析和應用等操作的數據集合。

4縮略語

下列略縮語適用于本文件。

2

DEM：數字高程模型（DigitalElevationModel）

OBB：三維有向包圍盒（OrientedBoundingBox）

TIN：不規則三角網格（TriangulatedIrregularNetwork）

5基本要求

5.1時空基準

5.1.1日期應采用公元紀年，時間應采用北京時間（UTC+8）。

5.1.2空間基準宜優先采用2000國家大地坐標系（ChinaGeodeticCoordinateSystem2000，

CGCS2000）和1985國家高程基準；確有必要時，可根據已有資料中的空間基準情況，統一采用同一其

它坐標系和高程基準，但應與CGCS2000和1985國家高程基準建立聯系，可以進行轉換。

5.2模型分類

按照建模對象，工業污染場地三維地質模型分為地層等地質體三維結構模型、污染監測修復設施

結構模型、污染物空間分布屬性模型等。具有多種特征的對象，可使用多種模型的集合構成整體三維

模型。

按照模型表達形式，工業污染場地三維地質模型分為OBB、點元模型、線框模型、面元模型、結

構實體模型和體元模型。

5.3質量要求

5.3.1幾何結構數據質量要求

工業污染場地三維地質模型用幾何結構數據應符合下列要求：

a）幾何結構數據應準確，符合實際地質地貌和工業污染地下監測設施場景；

b）幾何結構數據應包括空間位置、大小、形狀和比例數據；

c）幾何結構數據應符合GB21139、GB/T28584、CJJ/T157和GB55018中相關的精度要求。

5.3.2屬性數據質量要求

工業污染場地三維地質建模用屬性數據應符合下列要求：

a）屬性數據描述應準確，與實際對象和過程一致，各屬性之間無矛盾和不一致；

b）屬性數據應包括地質結構、水文地質參數、污染物特征等數據，可供不同場景下的研究、決策

和分析，數據采集及測試應按GB36200、GB36600、GB50021、HJ25.1、HJ25.2、HJ25.4、HJ

25.6、HJ/T164、HJ/T166，HJ493描述的方法；

3

c）屬性數據管理應具備一定的數據完整性、可訪問性和可追溯性。

5.3.3模型表達質量要求

工業污染場地三維地質模型表達應符合下列要求：

a）工業污染場地三維地質建模區域范圍應與勘探工程控制的分布范圍一致，依照場地勘探工程控

制的具體空間范圍建立場地OBB；

b）地質體模型構建應表達地層、巖性及構造分布、水文地質單元特征，明確地層的空間展布、地

層間的層序和接觸關系、受構造控制的狀態等；

c）模型應具有自洽性，各個部分之間不存在矛盾和差異；

d）模型結果配色應參照DZ/T0179的要求。

6建模工作流程

6.1建模流程

工業污染場地三維地質建模的工作流程包括：工業污染場地三維地質建模需求分析、場地資料獲

取與數字化、場地三維地質建模以及模型檢查與修正。其工作流程圖見圖1。

工業污染場地三維地質建模需求分析

場地資料獲取與數字化

地勘資料污染監測資料修復設施工藝資料

場地三維地質建模

場地三維地質建模主題數據庫構建

場地三維地質結構模型和屬性模型構建

模型檢查與修正

圖1工業污染場地三維地質建模流程

4

6.2工業污染場地三維地質建模需求分析

工業污染場地三維地質建模前，應分析工業污染場地地質結構、水文地質特征、污染源屬性和空

間分布，明確數據源、模型分類、建模方法、模型質量及成果形式。

6.3場地資料獲取與數字化

6.3.1場地資料獲取

資料獲取應包括場地地勘資料、地下水水位、流速和方向資料、污染物污染情況監測資料，以及

污染監測修復設施工藝結構設計資料。獲取資料的方法主要包括實地調查、實時監測和數據庫獲取三

種方式。

6.3.2資料數字化

資料數字化過程中應確保數據的準確性、完整性、標準性和一致性，應符合CH/T9017、GB/T

30319規定的的要求。根據建模要求和資料的類型與特征進行數字化方法如下：

a)采用計算機編程自動提取或手工錄入方式數字化鉆孔柱狀圖和鉆孔測斜數據，形成鉆孔軌跡數

據表；

b)采用數字化軟件對地質剖面圖和地形地質平面圖進行配準，編碼數字化不同地層、斷層等各類

地質界線，獲得地質體幾何輪廓線；

c)采用已有電子表格導入或手工錄入數字化阻隔墻等污染修復設施工藝設計資料、地下水流以及

污染監測資料，獲取修復設施三維幾何結構數據和污染空間分布等各類屬性數據；

6.4場地三維地質建模

6.4.1場地三維地質建模主題數據庫構建

6.4.1.1工業污染場地三維地質建模主題數據庫應為建模軟件支持且相匹配的對象-關系型數據庫系統，

存儲地層結構、勘探工程、污染監測及修復設施結構等數據，包括空間信息、屬性信息、時間信息等。

6.4.1.2幾何結構數據通常以通用的空間點、線、面和體標準文件形式存儲；屬性數據按照不同屬性

（如水文地質條件、土壤條件、污染物程度等）將數據歸類，并建立對應的數據表。實現數據的統一

分類、標準化管理和多方共享。

6.4.1.3建成的數字化主題數據庫其數據管理和存儲應該具備導入導出功能、可擴展性、可恢復性等

要求。

6.4.2場地三維地質結構模型和屬性模型構建

6.4.2.1地質體三維結構建模

5

針對場地內地層結構，基于地質勘探資料，根據鉆孔軌跡數據生成已有鉆孔軌跡線模型，使用與

地層的幾何形態及接觸關系、頂深、地層厚度、地層傾角、斷層的分布形態、斷距的大小等有關的參

數進行表征，構建斷層、地層面模型或三維體結構模型。勘探工程模型與地層結構模型疊加顯示，檢

查鉆孔、鉆井與地層結構之間的關系是否一致。模型構建可參考已有的三維地質建模軟件通過人工交

互方式進行，地層或斷層界面也可以通過構建隱式函數地質曲面自動實現。

6.4.2.2污染監測修復設施結構建模

根據鉆井數據及污染監測修復設施施工資料，基于線或體的形式構建監測井、注入井、抽水井、

阻隔墻等污染監測修復設施三維結構模型。

6.4.2.3污染物空間分布屬性建模

在三維地質體結構模型的基礎上，以地層為約束單獨在目標層內離散化為網格進行污染物濃度插

值，基于體元構建工業污染場地污染物空間分布模型。

6.5模型檢查與修正

工業污染場地三維模型可按照GB/T41447和GB50021規定的從建模的合規性、合理性、準確性、

完整性四個方面進行檢查。不符合要求的應按照第7章描述的方法進行修正。

7模型構建方法與質量檢查及質量評價

7.1模型構建方法

7.1.1地質體三維結構建模方法

7.1.1.1基于鉆孔數據的結構建模方法

a)針對鉆孔等地質勘探工程，通過鉆孔軌跡數據，建立孔數據模型，獲得勘探工程軌跡控制點的

位置，在三維場景中繪制勘探工程軌跡線模型,根據需要可采用空間插值算法生成虛擬鉆孔；

b)鉆孔、測井等三維模型采用基于孔數據的線狀建模方法。將鉆孔數據抽象為具有孔口坐標、測

斜數據、樣品分析數據和巖性數據的孔數據模型，由建模軟件自動生成勘探工程軌跡線三維模型；

c)根據不同地層屬性進行鉆孔數據分層，逐層構建地層上下表面，封閉曲面可選擇TIN和邊界表

示(B-Rep)數據結構模型；

d)進行相交層面的消除處理，使用與地層幾何形態及接觸關系、頂深、地層厚度、地層屬性、斷

層產狀與標識等有關的參數進行表征，生成不同的斷層、地層三維結構模型。

7.1.1.2基于地質剖面數據的線框建模方法

6

a)基于區域標準地層層序表，進行地質剖面概化處理，采用輪廓線法構建地質體三維模型。在構

造的約束下，應按照“確定地層單元-提取地層線-生成地層面-封閉地層體”的步驟建立地層模型，將

相鄰剖面上同一地層或斷層的輪廓線依次連接形成不同界面；

b)通過修改輪廓線、加密輪廓線、添加人工控制線等方法，處理相鄰剖面地質體的對應、拼接和

分支等問題，并對其進行驗證和編輯；

c)通過對相同地質體的輪廓線連接生成地質體線框模型，以地質體界面或空間坐標范圍建立約束，

在約束范圍內充填生成地質體三維結構實體模型。

7.1.1.3基于地形地質平面數據的表面建模方法

a)具有地形地質圖的地質建模區域，可基于地面高程點位置數據構建DEM模型，采用規則格網

（GRID）和TIN方式構建地形表面；

b)根據地層界線、地層產狀信息經過內插處理生成地層面，根據斷層界線、斷層產狀信息生成斷

層面；

c)基于建模的三維邊界、地層面和斷層面，生成斷層和地層結構三維模型。

7.1.1.4融合多源數據的結構建模方法

當地質建模區域具有鉆孔數據、剖面數據和平面數據多種數據時，可融合多種數據源進行建模。

基于地質平面與剖面數據結合的建模方法，構建地質體三維結構模型，采用地質鉆孔數據建模，對模

型進行細化和修正。

注：基于多源數據建模發生沖突時，應根據數據源的優先級高低進行處理。各數據源的優先級由

高到低分別為地質鉆孔數據、地質平面數據、地質剖面數據。

7.1.2污染監測修復設施結構建模方法

具有監測井、注入井、抽水井、阻隔墻等污染監測修復設施的區域，根據不同設施，采用點、線、

面、體方式建模，建模方法如下：

a）根據監測井、注入井、抽水井的中心位置和井的直徑以及深度，分別構建監測井、注入井、抽

水井模型。監測井、注入井、抽水井采樣模型，若需精細展示井的大小，應以井的中心位置為圓心，

建立圓柱體模型；若僅需展示各監測修復設施的位置關系，采用線狀進行表示，在平面上抽象為點；

b）根據阻隔墻范圍建立OBB，可離散化為立方體單元的形式進行表示，按照實際尺寸構建阻隔墻、

虛擬阻隔墻模型，根據實際數據確定阻隔墻的位置。

7.1.3污染物空間分布屬性建模方法

7

工業污染場地污染物空間分布屬性建模宜采用基于場地監測數據建模方法，建模方法如下：

a）一般選擇體元（四面體或六面體）建模方法，主要通過三維地質結構實體模型離散化為體元模

型，按體元屬性建模的方法實現，根據不同層位建模精度的要求，設置體元大小；

b）將數據經過去除錯誤和噪音，填補缺失的數據處理后，轉換為合適的格式，根據不同屬性建模

的要求，逐步完成體元屬性賦值；

c）單一的屬性值應采用直接賦值法，隨空間位置變化的屬性值宜通過插值賦值。插值方法可根據

原始數據的特點和具體需求進行選擇，插值方法有自然鄰點插值法、距離冪次反比法、趨勢面插值法、

樣條函數插值法、離散平滑插值法和克里格法等，也可采用統計模型或機器學習方法建模預測屬性；

d）處理各屬性區域的顏色、數據顯示方式；

e）建模完成后，應對各個監測數據進行檢查，判斷取值范圍是否能夠達到建模目的、分布規律與

地質認識是否一致。

7.2模型質量檢查

7.2.1工業污染場地三維地質模型檢查之前，應做好數據清單、建模數據、記錄和成果等相關資料的

準備工作。

7.2.2工業污染場地三維地質模型合規性檢查主要包括：建模任務要求、基礎數據整理、建模過程方

法、模型檢查修正等內容。

7.2.3工業污染場地三維地質模型合理性檢查，可采用三維視圖、隨機剖面、等值線視圖等方式。檢

查主要包括：工業污染場地三維模型與實際場地的對應情況，工業場景的位置和各類設施結構、各類

地質界線形態特征、空間展布、邊界范圍、產狀和相互制約關系等，各類地質實體形態、邊界和相互

關系等。污染物空間分布三維模型與監測井數據的對應情況，模型屬性的取值范圍、統計特征等。

7.2.4工業污染場地三維地質模型準確性檢查應包括：模型質量檢查，以及模型與基礎數據、分析數

據的一致性檢查，可采用目測、量測、統計等方法。

7.2.5工業污染場地三維地質模型完整性檢查應包括：模型建模范圍、建模資料齊全性、數據處理和

入庫完整程度、模型元素連續完整性、屬性模型值不為空等。

7.2.6模型質量檢查的結果應作記錄，對檢查后不符合要求的部分，應通過補充數據、添加約束等方

法完善工業污染場地三維建模主題數據庫，并對模型進行編輯與修改。

7.3模型質量評價

8

7.3.1應評價數據結構模型和建模方法是否符合具體的工業污染場地三維建模任務，是否達到結構模

型和屬性模型的質量要求。

7.3.2應評價地質界面模型與實際地質界面趨勢的一致性，模型地質界面與實際分層數據的吻合性。

7.3.3應對應監測數據，評價屬性插值是否超出邊界取值范圍、分布規律與地質認識是否一致。

7.3.4應參考場地資料，對照建模的合規性、合理性、準確性、完整性四個方面的質量檢查進行評價。

8建模成果管理

8.1建模成果說明書

工業污染場地三維地質建模完成后，應編寫工業污染場地三維地質建模成果說明書，包括但不限

于以下內容：

a)地質模型名稱；

b)原始資料情況；

c)工業污染場地三維地質特征；

d)建模軟件和方法；

e)建模成果（需求分析報告、數據庫、結構模型、屬性模型及模型應用等）；

f)工業污染場地三維地質模型元數據（建模單位、建模人員、建模時間、空間參照系等）；

g)模型的質量控制及驗證結果；

8.2模型管理與維護

8.2.1工業污染場地三維地質建模的主題數據庫和模型宜采用版本管理的方法，包括時序版本和建模

版本。

8.2.2應根據勘查數據的形成時間，在工業污染場地三維地質建模的主題數據庫中建立不同時間段的

數據集合，一個時間段的所有數據構成一個時序版本，每個時序版本是獨立的。

8.2.3建模版本的數據可來自于不同的時序版本，即從不同時序版本或依據空間不同地質條件約束選

取建模數據集合（三維地質體建模主題數據庫）。

8.2.4歷史模型管理，應以時間區分不同批次的歷史模型，可以加載不同時間點的模型，實現三維歷

史模型的管理與回溯，能夠再現局部地區的污染過程和修復過程等系列演變過程。

8.2.5三維模型數據與建模成果報告經檢查合格后，應及時存放于安全的介質中，便于查詢和進一步

完善模型時使用。對涉密的電子文件應進行加密處理。

9

8.2.6工業污染場地三維地質建模數據和成果應按照有關規定歸檔，歸檔應符合GB/T18894要求。

9模型應用

9.1剖切分析

9.1.1根據污染場地結構特征和業務分析需求，通過垂直切片、水平切片、屬性切片等方式對場地模

型進行可視化處理，并且制作任意位置的剖面圖、水平切面圖、屬性專題圖。

9.1.2根據場地污染情況，通過局部范圍剖切提取，進行修復工程設計。

9.2空間分析

9.2.1通過空間統計分析、空間數據挖掘和污染物遷移擴散規律分析，對工業污染場地三維模型進行

空間與屬性數據的一體化描述、組織、管理和應用。

9.2.2通過空間交互分析，針對工業污染場地三維模型進行空間數據和屬性數據的雙向查詢、顯示和

輸出。

9.3三維數值模擬

9.3.1基于工業污染場地三維地質模型的體元結構，確定污染源位置，確定滲透系數、彌散系數、孔

隙度等地下水滲流和污染物遷移的相關信息，建立土壤-地下水污染物遷移轉化模型，開展污染物遷移

過程三維數值模擬。

9.3.2利用地下水流動模型結合多種數值求解方法，對場地的地下水的流向、流量、流速等進行預測

模擬。

9.3.3基于污染物遷移轉化模型及多