ICS73.020

CCSD10

14

山西省地方標(biāo)準(zhǔn)

DB14/T3098—2024

礦產(chǎn)資源三維地質(zhì)建模規(guī)范煤

Specificationfor3Dgeologicalmodelingofmineralresource

Coal

2024-09-19發(fā)布2024-12-19實(shí)施

山西省市場監(jiān)督管理局發(fā)布

DB14/T3098—2024

目次

前言.................................................................................II

引言................................................................................III

1范圍...............................................................................1

2規(guī)范性引用文件.....................................................................1

3術(shù)語和定義.........................................................................1

4三維地質(zhì)建模基本要求...............................................................3

5數(shù)據(jù)匯集與處理.....................................................................5

6三維地質(zhì)建模.......................................................................6

7模型質(zhì)量控制.......................................................................8

8建模成果...........................................................................9

附錄A（資料性）三維空間數(shù)據(jù)模型類型..................................................11

附錄B（資料性）煤層模型構(gòu)建示意圖....................................................12

附錄C（資料性）三維地質(zhì)模型應(yīng)用......................................................13

參考文獻(xiàn).............................................................................15

I

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前言

本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定

起草。

本文件由山西省自然資源廳提出、組織實(shí)施和監(jiān)督檢查。

山西省市場監(jiān)督管理局對標(biāo)準(zhǔn)的組織實(shí)施情況進(jìn)行監(jiān)督檢查。

本文件由山西省自然資源標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會（SXS/TC26）歸口。

本文件起草單位：山西省礦產(chǎn)資源調(diào)查監(jiān)測中心、山西省煤炭地質(zhì)物探測繪院有限公司、中國地質(zhì)

大學(xué)（武漢）、武漢地大坤迪科技有限公司、中國地質(zhì)大學(xué)（北京）。

本文件主要起草人：康志軍、付麗強(qiáng)、武麗紅、侯莉、曹慧玲、李俊英、尹冰一、李彥飛、龔杰立、

王斌峰、吳晗、崔玉柱、郭喜運(yùn)、喬利鵬、高敏、李瑞娜、吳沖龍、毛小平、張志庭、曾祥武。

II

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引言

煤炭資源的三維地質(zhì)模型是勘查區(qū)內(nèi)地質(zhì)信息的有效數(shù)字化載體，為了規(guī)范三維地質(zhì)模型構(gòu)建過程

中的數(shù)據(jù)采集與處理、主題數(shù)據(jù)庫建設(shè)、建模方法的選擇及模型成果的管理，確保所建立的三維地質(zhì)模

型質(zhì)量安全、精度可靠及實(shí)用性強(qiáng)，制定本文件,以此作為我省煤炭資源三維地質(zhì)建模工作的統(tǒng)一技術(shù)

要求。

III

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礦產(chǎn)資源三維地質(zhì)建模規(guī)范煤

1范圍

本文件規(guī)定了煤（亦稱煤炭）三維地質(zhì)建模基本要求、數(shù)據(jù)匯集與處理、地質(zhì)模型構(gòu)建、模型質(zhì)量

控制及建模成果管理等方面的技術(shù)要求。

本文件適用于山西省內(nèi)煤炭資源勘查、開發(fā)中三維地質(zhì)建模及其質(zhì)量監(jiān)控、成果驗(yàn)收等工作。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)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(yīng)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/T13908固體礦產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范總則

GB/T13923基礎(chǔ)地理信息要素分類與符號

GB/T17766固體礦產(chǎn)資源儲量分類

GB/T18894電子文件歸檔與電子檔案管理規(guī)范

GB/T33444固體礦產(chǎn)勘查工作規(guī)范

DD2006-05地質(zhì)信息元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)

DD2015-06三維地質(zhì)模型數(shù)據(jù)交換格式(Geo3DML)

DD2019-12三維地質(zhì)模型元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)

DZ/T0078固體礦產(chǎn)勘查原始地質(zhì)編錄規(guī)程

DZ/T0079固體礦產(chǎn)勘查地質(zhì)資料綜合整理綜合研究技術(shù)要求

DZ/T0179地質(zhì)圖用色標(biāo)準(zhǔn)及用色原則（1:50000）

DZ/T0197數(shù)字化地質(zhì)圖圖層及屬性文件格式

DZ/T0215礦產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范煤

DZ/T0274地質(zhì)數(shù)據(jù)庫建設(shè)規(guī)范的結(jié)構(gòu)與編寫

DZ/T0338.1固體礦產(chǎn)資源量估算規(guī)程第1部分：通則

DZ/T0338.2固體礦產(chǎn)資源量估算規(guī)程第2部分：幾何法

DZ/T0338.3固體礦產(chǎn)資源量估算規(guī)程第3部分：地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)法

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

地質(zhì)空間數(shù)據(jù)Geologicalspatialdata

簡稱空間數(shù)據(jù),指地質(zhì)實(shí)體對象的空間位置、形態(tài)、規(guī)模、產(chǎn)狀和幾何拓?fù)潢P(guān)系的表征，包括定量

和定性兩種形式，以定量為主，可采用柵格數(shù)據(jù)和矢量數(shù)據(jù)等形式表達(dá)。

地質(zhì)屬性數(shù)據(jù)Geologicalattributedata

1

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簡稱屬性數(shù)據(jù),指地質(zhì)參數(shù)在空間的分布特征，應(yīng)包括煤巖特征、煤的工業(yè)分析、元素分析、物理

性質(zhì)、工藝性能、煤類等。

地質(zhì)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化Geologicaldatastandardization

簡稱標(biāo)準(zhǔn)化,指按建模需求和地質(zhì)數(shù)據(jù)庫規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式，進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和規(guī)范化。進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)

化的數(shù)據(jù)主要包括地質(zhì)圖件類、表格類、文檔類及元數(shù)據(jù)類；從不同時期、不同勘查階段、不同勘查工

程所獲取的空間數(shù)據(jù)和拓?fù)潢P(guān)系轉(zhuǎn)換到統(tǒng)一的坐標(biāo)參照體系；對鉆孔巖心及其他地質(zhì)描述數(shù)據(jù)的術(shù)語語

義和層位歸屬進(jìn)行一致化、標(biāo)準(zhǔn)化。

面元數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型Facetstructuremodel

簡稱面元模型,指采用特定的面元形式對具有表面（層面）特征的地質(zhì)體進(jìn)行描述的數(shù)據(jù)模型，例

如地形表面、地層層面、斷層面、地質(zhì)結(jié)構(gòu)面和地質(zhì)體輪廓等。

體元數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型Volumeelementstructuremodel

簡稱體元模型,基于三維空間的體元分割和真三維實(shí)體表達(dá)，用于描述三維地質(zhì)體內(nèi)部結(jié)構(gòu)和屬性

變化特征的數(shù)據(jù)模型。

三維地質(zhì)模型Three-dimensionalgeologicalmodel

在三維空間環(huán)境下表征地質(zhì)體的空間形態(tài)與特征，以及地質(zhì)參數(shù)在空間分布規(guī)律與變化特征的數(shù)字

模型。

三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型Three-dimensionalgeologicalstructuremodel

基于各類地質(zhì)數(shù)據(jù)建立的表達(dá)地質(zhì)體及結(jié)構(gòu)構(gòu)造空間展布與相關(guān)關(guān)系的三維地質(zhì)幾何模型,反映三

維空間內(nèi)各地質(zhì)體的形態(tài)、空間位置及關(guān)系的集合。

三維地質(zhì)屬性模型Three-dimensionalgeologicalattributemodel

反映地質(zhì)實(shí)體內(nèi)部包括各類物理、化學(xué)性質(zhì)與特征在內(nèi)的屬性參數(shù)的三維地質(zhì)模型。基于三維地質(zhì)

結(jié)構(gòu)模型，采用本文件所規(guī)定的體元模型進(jìn)行三維空間網(wǎng)格劃分；然后利用各類勘查數(shù)據(jù)、分析測試數(shù)

據(jù)等，根據(jù)地質(zhì)體屬性空間分布規(guī)律，采用插值、擬合或隨機(jī)模擬等方法對所有體元進(jìn)行屬性值計(jì)算后，

給地質(zhì)模型中的每個單元體賦屬性值，就形成了三維地質(zhì)屬性模型。

混合數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型Hybriddatastructuremodel

采用面元和體元數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型相結(jié)合的方式對地質(zhì)空間內(nèi)同一個或多個地質(zhì)體幾何特征、屬性特征

進(jìn)行表征的數(shù)據(jù)模型。

主題數(shù)據(jù)庫Subjectdatabase

主題數(shù)據(jù)庫是一種為適應(yīng)地礦勘查、開發(fā)領(lǐng)域的多主題數(shù)據(jù)存儲、管理和服務(wù)而建立的數(shù)據(jù)庫。主

題數(shù)據(jù)庫具備統(tǒng)一的概念模型和數(shù)據(jù)模型，實(shí)行術(shù)語、符號標(biāo)準(zhǔn)化，并兼顧地礦行業(yè)的當(dāng)前與未來需求，

通過系統(tǒng)分析、模型設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)規(guī)范化來形成與各種業(yè)務(wù)主題相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)庫。

虛擬鉆孔Virtualborehole

利用計(jì)算機(jī)技術(shù)創(chuàng)建的虛擬鉆孔，其數(shù)據(jù)內(nèi)容與真實(shí)鉆孔保持一致。建模前可用于補(bǔ)充勘查資料；

建模中用于檢查模型的質(zhì)量；建模后用于模擬鉆探過程。

2

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輔助地質(zhì)剖面Auxiliarygeologicalsection

簡稱輔助剖面，是一種在剖面上進(jìn)行的人機(jī)交互地質(zhì)信息推測方法。通過在三維空間內(nèi)豎切垂直剖

面圖，將所有過輔助剖面的已知信息投到剖面圖上，并結(jié)合地質(zhì)規(guī)律、地質(zhì)認(rèn)識，人為地在空白段或資

料少的區(qū)域補(bǔ)充地層面、礦體范圍等信息，并能返回到三維空間中，作為推斷資料參與建模。若空白段

或資料稀少的區(qū)域有新的鉆孔或地質(zhì)剖面時，則可進(jìn)行動態(tài)更新。

4三維地質(zhì)建模基本要求

目的任務(wù)

建設(shè)煤炭資源三維地質(zhì)模型的目的是實(shí)現(xiàn)煤炭勘查區(qū)信息化、數(shù)字化,是煤炭資源勘查與開發(fā)工作

的延伸。其任務(wù)是通過獲取煤炭資源勘查區(qū)的各類地質(zhì)資料和數(shù)據(jù)，并利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和三維地質(zhì)建模

軟件，做適當(dāng)?shù)膬?nèi)插、外推，建立勘查區(qū)的三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型與三維地質(zhì)屬性模型。

工作程序

煤炭資源三維地質(zhì)建模工作流程見圖1，工作程序如下。

a)確定三維地質(zhì)模型構(gòu)建所對應(yīng)的勘查、開發(fā)工作階段，確定三維地質(zhì)模型構(gòu)建的目標(biāo)、應(yīng)用

與分析場景。

b)收集建模相關(guān)的資料與數(shù)據(jù)，包括勘查區(qū)域內(nèi)基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)地質(zhì)數(shù)據(jù)、勘查工程數(shù)據(jù)、

測井?dāng)?shù)據(jù)、遙感數(shù)據(jù)、DEM數(shù)據(jù)等靜態(tài)數(shù)據(jù)及煤炭資源開發(fā)階段所獲取的動態(tài)數(shù)據(jù)。開采動態(tài)

數(shù)據(jù)包括地質(zhì)數(shù)據(jù)、巷道狀況等。動態(tài)更新時間間隔根據(jù)由后期應(yīng)用來決定，建模系統(tǒng)應(yīng)提

供動態(tài)更新的接口。

c)進(jìn)行數(shù)據(jù)整理及標(biāo)準(zhǔn)化處理，構(gòu)建三維地質(zhì)建模主題數(shù)據(jù)庫。

d)根據(jù)三維地質(zhì)模型的類型選擇空間數(shù)據(jù)模型，參見附錄A。

e)基于三維地質(zhì)建模軟件，采用人機(jī)交互、半自動或自動方式，構(gòu)建地質(zhì)結(jié)構(gòu)與屬性一體化的

煤炭資源三維地質(zhì)模型，并通過虛擬鉆孔、輔助剖面等手段進(jìn)行空間拓?fù)潢P(guān)系檢查、調(diào)整與

修正。

f)開展三維地質(zhì)模型的應(yīng)用，編制各種平面、剖面等圖件，以及生產(chǎn)所需的各種報表，協(xié)助提

供成果報告。

3

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圖1三維地質(zhì)建模工作流程

建模數(shù)據(jù)來源

4.3.1煤炭資源三維地質(zhì)模型的數(shù)據(jù)來源宜采用多來源方式。煤炭資源勘查與開發(fā)過程中形成的各類

數(shù)據(jù)，包括各類報告、地質(zhì)圖件、物探、遙感等數(shù)據(jù)、以及煤炭開發(fā)階段的動態(tài)數(shù)據(jù)等。

4.3.2所使用的建模數(shù)據(jù)應(yīng)符合GB/T33444、GB/T13908、DZ/T0078、DZ/T0079、DZ/T0179、DZ/T

0197和DZ/T0215的要求。

建模基本要求

4.4.1所建立的三維地質(zhì)模型應(yīng)包括三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型與三維地質(zhì)屬性模型。三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型應(yīng)滿

足建模范圍內(nèi)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)與構(gòu)造的表達(dá)、煤層空間形態(tài)與變化；三維地質(zhì)屬性模型應(yīng)滿足表達(dá)建模范圍

內(nèi)各物性參數(shù)的組成、空間分布與特征。

4.4.2三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型應(yīng)能描述地質(zhì)構(gòu)造、地層、煤層、夾矸等地質(zhì)對象的空間形態(tài)、分布及相互

間的關(guān)系等。

4.4.3三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型宜使用面元數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表達(dá)三維地質(zhì)體的形態(tài)及邊界曲面。面元數(shù)據(jù)包括封閉

和不封閉兩種曲面，基于三維空間中的曲線、離散點(diǎn)數(shù)據(jù)通過插值和擬合方法構(gòu)建。封閉曲面可選擇不

規(guī)則三角網(wǎng)格（TIN）、邊界表示(B-Rep)和多面體（Polyhedron）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型，不封閉曲面可選擇規(guī)

則格網(wǎng)（Grid）、不規(guī)則三角網(wǎng)格（TIN）和多邊形（Polygon）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型。

4.4.4三維地質(zhì)屬性模型應(yīng)能描述三維空間或特定地質(zhì)對象內(nèi)部某種屬性在三維空間的分布和變化情

況。

4

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4.4.5三維地質(zhì)屬性模型應(yīng)使用體元數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表達(dá)，通過記錄每個體元的特定屬性值來表達(dá)某種屬性

在三維空間中的分布。分為規(guī)則體元和不規(guī)則體元兩種類型。規(guī)則體元用于表達(dá)在空間上連續(xù)變化的物

性參數(shù)；不規(guī)則體元用于表達(dá)存在邊界約束的、具有非連續(xù)變化的物性參數(shù)。

4.4.6選用的三維地質(zhì)建模軟件需具備多源數(shù)據(jù)管理（基于主題數(shù)據(jù)庫）、二三維專題圖繪制、復(fù)雜

地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型的自動生成、多參數(shù)地質(zhì)屬性模型的生成和模擬分析、三維模型的高效顯示、三維地質(zhì)模

型的動態(tài)修正及更新，支持基于三維地質(zhì)模型編制各類符合煤炭資源勘查與開發(fā)所需的二維圖件等。

4.4.7所選用的三維地質(zhì)建模軟件所建立的三維結(jié)構(gòu)模型、屬性模型需支持Geo3DML交換格式的轉(zhuǎn)換。

5數(shù)據(jù)匯集與處理

數(shù)據(jù)匯集

5.1.1應(yīng)匯集煤炭資源勘查與開發(fā)及綜合研究過程中形成的各種原始數(shù)據(jù)、圖件和統(tǒng)計(jì)表格等地質(zhì)資

料，并按照性質(zhì)和來源對其進(jìn)行系統(tǒng)整理和分類，分為基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)地質(zhì)數(shù)據(jù)、勘查工程數(shù)據(jù)、

地球物理數(shù)據(jù)、遙感數(shù)據(jù)等靜態(tài)數(shù)據(jù)及煤炭資源開發(fā)階段所獲取的動態(tài)數(shù)據(jù)。多類多源數(shù)據(jù)格式的要求

參照DZ/T0197標(biāo)準(zhǔn)。

5.1.2基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)包括地形、境界、地貌、水系、植被、居民地、交通、特殊地物、地名、地理坐

標(biāo)系格網(wǎng)等要素，數(shù)據(jù)分類應(yīng)符合GB/T13923的要求。

5.1.3基礎(chǔ)地質(zhì)數(shù)據(jù)包括區(qū)域地質(zhì)調(diào)查、礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查等形成的野外觀測、編錄數(shù)據(jù)及綜合研究報告；

同時也要收集勘查區(qū)的文字報告、圖件、測試數(shù)據(jù)及相關(guān)資料。

5.1.4勘查工程數(shù)據(jù)應(yīng)包括構(gòu)造、地層、煤層、煤質(zhì)、資源量估算等影響建模的空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)；

并通過收集整理地質(zhì)資料，獲得各種地質(zhì)體其特征的描述。

5.1.5地球物理數(shù)據(jù)包括測井?dāng)?shù)據(jù)、航空地球物理探查、地面地球物理勘查等所獲取的數(shù)據(jù)、圖件及

解釋結(jié)果等。

5.1.6數(shù)據(jù)處理與模型構(gòu)建應(yīng)采用2000國家大地坐標(biāo)系（CGCS2000），投影類型為高斯-克呂格投影。

采用區(qū)域獨(dú)立坐標(biāo)系時，應(yīng)建立與CGCS2000的轉(zhuǎn)換關(guān)系。高程系統(tǒng)采用正常高系統(tǒng)，高程基準(zhǔn)采用1985

國家高程基準(zhǔn)，采用區(qū)域獨(dú)立高程基準(zhǔn)時，應(yīng)與1985國家高程基準(zhǔn)建立轉(zhuǎn)換關(guān)系。

5.1.7用于建模的數(shù)據(jù)空間范圍宜大于所建立模型的范圍。可按照煤炭資源勘查實(shí)際范圍為準(zhǔn)，所表

達(dá)的范圍應(yīng)有明確圍合的坐標(biāo)點(diǎn)標(biāo)定，其高程值采用標(biāo)準(zhǔn)海拔坐標(biāo)標(biāo)注。

數(shù)據(jù)處理

5.2.1對于所有具有空間信息的紙質(zhì)或掃描圖片形式的建模數(shù)據(jù)源應(yīng)進(jìn)行矢量化處理。

5.2.2對于煤層和含煤建造進(jìn)行表征的屬性數(shù)據(jù)，應(yīng)按照其性質(zhì)及標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行統(tǒng)一分類和規(guī)范。

5.2.3對于多來源數(shù)據(jù)，應(yīng)綜合相關(guān)數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)性和一致性，進(jìn)行統(tǒng)一解釋與規(guī)范，保證數(shù)據(jù)的

完整性和一致性。

5.2.4對勘查區(qū)內(nèi)的地質(zhì)圖、剖面圖、柱狀圖等，依次從區(qū)域到局部，分層分級管理，在勘查區(qū)內(nèi)形

成統(tǒng)一且規(guī)范的地質(zhì)認(rèn)識。

5.2.5使用整合后綜合鉆孔柱狀圖，統(tǒng)一勘查區(qū)內(nèi)各類地層的名稱、地質(zhì)符號、描述等。

5.2.6將規(guī)范化后的數(shù)據(jù)錄入到主題數(shù)據(jù)庫中，在三維空間中以點(diǎn)、線段、多段線、曲線和空間曲面

等形式將具有空間信息的數(shù)據(jù)進(jìn)行三維化。

主題數(shù)據(jù)庫構(gòu)建

5.3.1主題數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)來源于5.1所匯集的數(shù)據(jù)內(nèi)容，其承載形式為各類報告、圖件、報表等。

5

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5.3.2主題數(shù)據(jù)庫應(yīng)存儲和管理各種結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，涵蓋地質(zhì)勘查數(shù)據(jù)、

地球物理數(shù)據(jù)、樣品測試數(shù)據(jù)等；并添加相關(guān)的開發(fā)數(shù)據(jù)，以供參考。

5.3.3主題數(shù)據(jù)庫應(yīng)存儲和管理三維模型數(shù)據(jù)，包括三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型和三維地質(zhì)屬性模型。

5.3.4主題數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)類型應(yīng)包括空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)。空間數(shù)據(jù)宜使用三維空間中的點(diǎn)、線、面

和體等矢量形式表達(dá)，可以文件形式存儲或要素集形式存儲，屬性數(shù)據(jù)可以表格形式存儲。

5.3.5主題數(shù)據(jù)庫采用統(tǒng)一規(guī)范的空間數(shù)據(jù)編碼體系，應(yīng)符合DZ/T0274的編碼規(guī)范。基本功能需包

括空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的導(dǎo)入、導(dǎo)出、存儲、查詢和更新等，能實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)及屬性數(shù)據(jù)的高度集成。

5.3.6主題數(shù)據(jù)庫中應(yīng)包含元數(shù)據(jù)的存儲與管理，能夠依托元數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)溯源。元數(shù)據(jù)信息應(yīng)符合

DD2006-05的要求,三維地質(zhì)模型的元數(shù)據(jù)應(yīng)符合DD2019-12的要求。

5.3.7隨勘查與開發(fā)工作的推進(jìn)，需將生產(chǎn)過程的勘查數(shù)據(jù)補(bǔ)充到主題數(shù)據(jù)庫中。

6三維地質(zhì)建模

三維地質(zhì)模型建模方法

6.1.1根據(jù)勘查工作程度或匯集的建模數(shù)據(jù)源，選擇適合的數(shù)據(jù)源與建模方法進(jìn)行模型構(gòu)建。可選擇

地質(zhì)填圖數(shù)據(jù)建模、鉆孔數(shù)據(jù)建模、勘探線剖面數(shù)據(jù)建模、物探數(shù)據(jù)建模及多來源數(shù)據(jù)融合建模等建模

方法。

6.1.2在勘查工作程度較低的區(qū)域，宜采用地質(zhì)填圖數(shù)據(jù)建模方法，利用地質(zhì)圖的中的等高線與各類

型地質(zhì)界線、產(chǎn)狀標(biāo)識等信息，利用地質(zhì)圖的圖切地質(zhì)剖面建模。

6.1.3對鉆孔、地質(zhì)剖面數(shù)量少或分布不均的勘查區(qū)，可結(jié)合地質(zhì)規(guī)律和地質(zhì)認(rèn)識，添加虛擬鉆孔或

使用輔助地質(zhì)剖面補(bǔ)充一些推斷的地質(zhì)信息后，再進(jìn)行內(nèi)插、外推，最后將已知信息和這些推斷的信息

合并在一起成為建模數(shù)據(jù)源。

6.1.4在勘查工作程度高的區(qū)域，宜采用基于勘探線剖面數(shù)據(jù)的建模方法，基于原始地質(zhì)勘查的二維

地質(zhì)剖面，通過建模軟件應(yīng)用曲面構(gòu)造法（插值、擬合等）生成地質(zhì)界面，進(jìn)而構(gòu)建三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型，

或者利用空間拓?fù)浞治龇ㄖ苯舆M(jìn)行地質(zhì)體建模。

6.1.5對已經(jīng)完成勘探工作或正在生產(chǎn)的井田，可采用多源數(shù)據(jù)融合建模法，融合所匯集的數(shù)據(jù)利用

空間插值技術(shù)構(gòu)建三維空間數(shù)據(jù)場，以真三維形式表達(dá)建模區(qū)域的地質(zhì)結(jié)構(gòu)空間分布特征與內(nèi)部屬性信

息。

空間數(shù)據(jù)三維化

6.2.1基于三維建模軟件平臺，收集整理所匯集的勘查數(shù)據(jù)，對具有空間信息且用于三維地質(zhì)模型的

構(gòu)建的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行三維化。包括地形數(shù)據(jù)、勘探剖面數(shù)據(jù)、測井曲線、地層數(shù)據(jù)（斷層、地層）、煤

層的分布與構(gòu)成，并賦予對應(yīng)屬性、邊界條件等等。在統(tǒng)一的三維坐標(biāo)系統(tǒng)框架下構(gòu)建三維空間中的點(diǎn)、

線、面、體對象。

6.2.2鉆孔數(shù)據(jù)宜以多段線形式描述鉆孔跡線，以孔口坐標(biāo)為起點(diǎn)，以實(shí)際終孔位置為終點(diǎn)，以鉆孔

跡線形式表達(dá)鉆孔軌跡。

6.2.3勘查工程中的樣品、測井曲線等，應(yīng)根據(jù)鉆孔跡線計(jì)算三維空間中的坐標(biāo)，用于三維屬性模型

中體元屬性值計(jì)算。

6.2.4地質(zhì)剖面數(shù)據(jù)，應(yīng)首先取得剖面上所有轉(zhuǎn)折點(diǎn)（含剖面起止點(diǎn)）的圖上坐標(biāo)(X/Y)和對應(yīng)的空間

坐標(biāo)(X/Y/Z)，利用空間對應(yīng)關(guān)系進(jìn)行剖面數(shù)據(jù)三維化。剖面中所表達(dá)的煤層、勘查工程、地層界線、

構(gòu)造線等一并進(jìn)行三維化。

6.2.5對即將用于三維展示的各類數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查，確定其相互關(guān)系是否合理、范圍是否完整；并確定

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地質(zhì)界線、剖面位置、鉆孔開孔位置、坑道、采空區(qū)的空間分布與實(shí)際空間位置是否一致，相互關(guān)系是

否合理。地質(zhì)界線、剖面位置、鉆孔開孔位置（井口位置）與實(shí)際空間位置是否一致，相互關(guān)系是否正

確，不能出現(xiàn)井口、地質(zhì)界線高于或低于地形，剖面圖中涉及的地形線與地面數(shù)據(jù)一致；兩條相交的地

質(zhì)剖面，其地層、煤層信息應(yīng)一致；過鉆孔的剖面，二者信息也應(yīng)一致；坑道、采空區(qū)、礦體信息與剖

面相交時，也應(yīng)保持一致。多種來源的數(shù)據(jù)對同一地質(zhì)結(jié)構(gòu)三維展示的結(jié)果不一致時，應(yīng)依據(jù)可靠性更

高的數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，最終使所有數(shù)據(jù)達(dá)到協(xié)調(diào)一致。

三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建

6.3.1三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建應(yīng)包括各類地質(zhì)界面、地質(zhì)體對象的構(gòu)建與屬性賦值。

6.3.2地質(zhì)界面模型應(yīng)表達(dá)各類地質(zhì)體邊界形態(tài)、空間展布特征、接觸關(guān)系等，包括地形、地質(zhì)構(gòu)造、

地質(zhì)體界面等。

6.3.3針對各類地質(zhì)界面的特征，從三維化后的建模數(shù)據(jù)源中提取約束地質(zhì)界面空間形態(tài)的點(diǎn)、線、

面信息，采用空間曲面插值、輔助剖面、人機(jī)交互檢查等進(jìn)行構(gòu)建。

6.3.4地表模型應(yīng)表達(dá)地表形態(tài)特征，可使用的數(shù)據(jù)包括地形等高線、高程點(diǎn)集合（測量控制點(diǎn)、鉆

孔孔口等）、剖面數(shù)據(jù)中的地形線等。當(dāng)?shù)雀呔€與剖面中的地表線出現(xiàn)沖突時，以剖面線為準(zhǔn)進(jìn)行校正。

建立地表模型后，可將遙感影像、平面地質(zhì)圖等，與地表模型進(jìn)行匹配和校準(zhǔn)，生成帶有影像的地表模

型。如果有其它測試方法（如無人機(jī)立體掃描、超聲波測繪），也可用來校對地表地形數(shù)據(jù)。

6.3.5地質(zhì)構(gòu)造模型應(yīng)表達(dá)斷層面、斷裂帶、褶皺、陷落柱、巖漿巖體侵入等構(gòu)造的產(chǎn)狀、規(guī)模、期

次、級別、相互關(guān)系及構(gòu)造對地質(zhì)體和煤層形成與分布的影響等信息。可采用鉆孔數(shù)據(jù)中的構(gòu)造標(biāo)志信

息、剖面圖上的構(gòu)造線狀或面狀控制信息、地質(zhì)圖上的地質(zhì)界線和構(gòu)造產(chǎn)狀信息，生成構(gòu)造面模型（斷

層面）或者較復(fù)雜的構(gòu)造帶模型（破碎帶）。建模過程中需設(shè)置邊界約束，處理構(gòu)造之間的主輔關(guān)系和

切挫關(guān)系等，并進(jìn)行拓?fù)錂z查。

6.3.6地質(zhì)體界面模型應(yīng)表達(dá)各類地質(zhì)體對象的外邊界的空間展布形態(tài)、與地質(zhì)界面、地質(zhì)體對象接

觸關(guān)系等。宜在構(gòu)造的約束下，按照“確定地質(zhì)體單元—提取地質(zhì)界線—生成地質(zhì)體界面”的步驟構(gòu)建。

6.3.7宜使用各類地質(zhì)界面對三維空間進(jìn)行剖分，將三維空間劃分為各地質(zhì)體，采用連接面、封閉面、

面裁剪等多種方式，建立地質(zhì)體模型。地質(zhì)體模型表達(dá)的內(nèi)容如下：

a)地層模型應(yīng)表達(dá)地層單位、產(chǎn)狀、巖性組合、接觸關(guān)系、地層歸屬、地層層序、形成時代等。

b)煤層模型應(yīng)表達(dá)煤層、夾矸、頂?shù)装宓鹊刭|(zhì)體的空間展布特征，明確地質(zhì)體的空間展布形態(tài)、

接觸關(guān)系、與地層、斷層的關(guān)系等。

6.3.8在不同剖面間進(jìn)行煤層模型構(gòu)建時，宜采用形態(tài)對比、產(chǎn)狀約束、增加輔助線的形式構(gòu)建。可

通過三維地質(zhì)建模軟件的任意剖切功能，采用平面、剖面對應(yīng)的方式檢查并修正模型。主要解決不同剖

面間分支、復(fù)合、尖滅等情況，參見附錄B。圖B.1表示兩條剖面間同一編號的煤層自動對比，有剖面

及建好的煤層模型示范；圖B.2為兩剖面間同一編號煤層，通過一條或多條輔助線，來進(jìn)行對比建模，

也含有剖面線、輔助線及建好的煤層模型示范。

6.3.9應(yīng)對建立的地質(zhì)體模型進(jìn)行一致性檢查，包括地層、煤層的產(chǎn)狀變化，地層間的接觸關(guān)系等。

6.3.10各類地質(zhì)體模型構(gòu)建完成后，應(yīng)對地質(zhì)體添加屬性字段，進(jìn)行屬性賦值，包括名稱、地質(zhì)符號、

時代、巖性等屬性值。對于煤層，應(yīng)賦予煤層編號、分段信息等。

6.3.11三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)建模完成后，應(yīng)對各地質(zhì)體進(jìn)行拓?fù)錂z查，判斷各塊體是否封閉，相鄰塊體是否

貼合，與構(gòu)造線之間關(guān)系是否符合地質(zhì)認(rèn)識。模型檢查可采用生成平、剖面地質(zhì)圖和虛擬鉆孔柱狀圖等

方式進(jìn)行。

三維地質(zhì)屬性模型構(gòu)建

6.4.1煤炭資源的三維地質(zhì)屬性模型中表達(dá)的地質(zhì)參數(shù)可包含煤巖特征、煤的工業(yè)分析指標(biāo)、元素分

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析、物理性質(zhì)、工藝性能等。

6.4.2三維地質(zhì)屬性建模應(yīng)依托三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型開展，對三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型的各類地質(zhì)塊體進(jìn)行內(nèi)

部剖分，使用六面體、四面體等進(jìn)行填充；根據(jù)地質(zhì)體屬性特征，對每個填充體采用賦值、插值或隨機(jī)

模擬等方法賦以特定屬性值。

6.4.3可根據(jù)屬性類型選擇合適的數(shù)據(jù)類型進(jìn)行表征，可使用枚舉類型、字符型、整型、浮點(diǎn)型。對

于單一屬性，宜使用枚舉類型或整型進(jìn)行表征；對于空間上連續(xù)變化的屬性，宜使用浮點(diǎn)型進(jìn)行表征。

6.4.4對單一的地質(zhì)體屬性值（如地層、巖性、沉積相）宜采用直接賦值法；對隨空間位置變化而變

化的地質(zhì)體屬性值（如煤質(zhì)）宜通過插值或隨機(jī)模擬等方法賦值。

6.4.5插值賦值方法可根據(jù)數(shù)據(jù)特點(diǎn)和具體需要可選擇自然鄰點(diǎn)插值法、距離冪次反比法、趨勢面插

值法、樣條函數(shù)插值法、離散平滑插值法和克呂格法等。

6.4.6三維地質(zhì)屬性建模完成后，需對各屬性值進(jìn)行檢查，判斷屬性取值范圍是否能達(dá)到建模目的，

其分布規(guī)律與現(xiàn)有地質(zhì)認(rèn)識是否一致。模型檢查可以采用生成平面、剖面地質(zhì)圖的方式進(jìn)行。

模型檢查與修正

6.5.1模型初步建立完成后，應(yīng)檢查三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型中所表達(dá)的各類地質(zhì)界面、地質(zhì)體對象的空間

展布與拓?fù)潢P(guān)系是否符合地質(zhì)規(guī)律與地質(zhì)認(rèn)識，特別是斷層、地層、煤層邊界是否與剖面、平面圖所限

定的邊界一致。

6.5.2將三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型和三維地質(zhì)屬性模型在三維空間中進(jìn)行疊加，檢查如下內(nèi)容：

c)地質(zhì)體邊界在在兩類模型中是否保持空間上的一致性；

d)煤層的相關(guān)屬性是否超越煤層地質(zhì)體的邊界；

e)斷層是否對兩盤的屬性值具有約束性。

6.5.3對于未通過檢查的模型，需重新檢查三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建過程，如結(jié)構(gòu)模型所構(gòu)建的地質(zhì)

界面、地質(zhì)體存在問題，則首先需修正三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型；在三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型修正后，應(yīng)對三維地質(zhì)

屬性模型進(jìn)行重新生成，并將其所涉及的屬性進(jìn)行重新計(jì)算與賦值。

6.5.4對于地形起伏較大的地區(qū)，在地形與所建的結(jié)構(gòu)面模型存在沖突時（擬合的地形面或煤層頂?shù)?/p>

界在地形面之上），應(yīng)辯證地看待地質(zhì)界線。少量地質(zhì)界線由于精度原因，有可能不符合V字型法則，

這時需要對地質(zhì)界線做適當(dāng)修訂，再進(jìn)行建模。

7模型質(zhì)量控制

質(zhì)量檢查

7.1.1在正式提交煤三維地質(zhì)模型之前，應(yīng)對所建立的三維地質(zhì)模型進(jìn)行內(nèi)部質(zhì)量檢查，從建模的合

規(guī)性、合理性、準(zhǔn)確性、完整性四個方面進(jìn)行檢查。

7.1.2合規(guī)性檢查應(yīng)包括：建模任務(wù)要求、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)整理、建模過程方法、模型檢查修正等內(nèi)容。

7.1.3合理性檢查應(yīng)包括：各類地質(zhì)界限形態(tài)特征、空間展布、邊界范圍、產(chǎn)狀和相互制約關(guān)系等，

以及各類地質(zhì)實(shí)體形態(tài)、邊界和相互關(guān)系等，可采用三維視圖、隨機(jī)剖面、等值線視圖等方式進(jìn)行。

7.1.4準(zhǔn)確性檢查應(yīng)包括：模型精度檢查及三維模型與基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、原始剖面數(shù)據(jù)、鉆孔數(shù)據(jù)等的一致

性檢查、資源量估算數(shù)據(jù)檢查，可采用目測、量測、統(tǒng)計(jì)等方式。

7.1.5完整性檢查應(yīng)包括：建模范圍、建模資料齊全性、數(shù)據(jù)處理和入庫完整程度、模型元素連續(xù)完

整性、屬性模型值不為空等。

7.1.6模型質(zhì)量檢查的結(jié)果應(yīng)作記錄，對檢查后不符合要求的部分，應(yīng)通過補(bǔ)充數(shù)據(jù)、添加約束等方

式完善主題數(shù)據(jù)庫，對模型進(jìn)行編輯與修改。

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7.1.7經(jīng)過模型質(zhì)量檢查，確認(rèn)三維地質(zhì)模型質(zhì)量合格后，應(yīng)對模型進(jìn)行整飾，包括清除建模過程中

的中間數(shù)據(jù)、質(zhì)量檢查的輔助數(shù)據(jù)等，對模型進(jìn)行輕量化處理及配色等。模型配色應(yīng)符合DZ/T0179

的要求。

質(zhì)量評價

7.2.1應(yīng)依據(jù)已有地質(zhì)資料及勘查程度，對三維地質(zhì)模型進(jìn)行質(zhì)量評價。

7.2.2應(yīng)評價數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型和建模方法是否滿足三維地質(zhì)建模任務(wù)要求，三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型和三維地

質(zhì)屬性模型是否與原始數(shù)據(jù)精確對應(yīng)。

7.2.3應(yīng)評價三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型中所描述的各地質(zhì)界面與實(shí)際地質(zhì)界面趨勢的一致性、與勘查工程所

獲取數(shù)據(jù)的吻合程度。

7.2.4應(yīng)評價三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型與各類型勘查工程、剖面圖、地形地質(zhì)圖等數(shù)據(jù)的吻合程度。

7.2.5應(yīng)對三維地質(zhì)模型中地層、巖性、構(gòu)造、煤層等的空間位置關(guān)系及拓?fù)潢P(guān)系進(jìn)行評價。

7.2.6應(yīng)對三維地質(zhì)屬性模型所采用的體元數(shù)據(jù)模型對地質(zhì)參數(shù)在三維空間上的表征精度進(jìn)行評價。

7.2.7應(yīng)評價空間插值與擬合方法對不同屬性的適應(yīng)性。

8建模成果

建模成果說明書

8.1.1三維地質(zhì)建模完成后，應(yīng)編寫煤炭資源三維地質(zhì)建模成果說明書。該說明書可融入對應(yīng)勘查、

開發(fā)階段的報告中。

8.1.2建模成果說明書主要內(nèi)容應(yīng)包括：地質(zhì)模型名稱、原始資料情況、三維地質(zhì)特征、建模軟件和

方法、建模成果(數(shù)據(jù)庫、格架模型、屬性模型及模型應(yīng)用等)、三維地質(zhì)模型元數(shù)據(jù)(建模單位、建模

人員、建模時間、空間參照系等)、模型的質(zhì)量控制及驗(yàn)證結(jié)果。

模型數(shù)據(jù)體

8.2.1三維地質(zhì)模型數(shù)據(jù)體應(yīng)對照原始資料進(jìn)行嚴(yán)格的檢查和糾錯，消除錯誤信息及冗余數(shù)據(jù)。所提

交的數(shù)據(jù)文件格式應(yīng)包括建模所用軟件自身數(shù)據(jù)格式，以及轉(zhuǎn)換成符合要求(DD2015-06)的Geo3DML

格式。

8.2.2三維地質(zhì)模型數(shù)據(jù)體與地質(zhì)建模成果報告經(jīng)檢查合格后，需及時存放于安全的介質(zhì)中，便于查

詢和進(jìn)一步完善模型時使用。

模型管理與維護(hù)

8.3.1三維地質(zhì)建模是一個動態(tài)的過程，隨著勘查程度提高和勘查數(shù)據(jù)的不斷增加，應(yīng)持續(xù)更新、管

理及維護(hù)勘查數(shù)據(jù)和三維地質(zhì)模型，進(jìn)行迭代更新。

8.3.2三維地質(zhì)建模的主題數(shù)據(jù)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。

8.3.3宜根據(jù)礦產(chǎn)勘查數(shù)據(jù)的形成時間，在三維地質(zhì)建模的主題數(shù)據(jù)庫中建立不同時間段的數(shù)據(jù)集合，

一個時間段的所有數(shù)據(jù)構(gòu)成一個時序版本。

8.3.4建模版本的數(shù)據(jù)可來自于不同的時序版本，即從不同時序版本或依據(jù)空間不同地質(zhì)條件約束選

取建模數(shù)據(jù)集合。

8.3.5三維地質(zhì)建模數(shù)據(jù)和成果應(yīng)按照有關(guān)規(guī)定歸檔。電子文件歸檔與電子檔案管理應(yīng)符合GB/T

18894的要求。

8.3.6基于三維地質(zhì)模型可開展相應(yīng)的應(yīng)用研究，形成各類應(yīng)用成果，參見附錄C。所形成的應(yīng)用成

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果宜作為建模成果的一部分，同建模成果說明書、模型數(shù)據(jù)體一同進(jìn)行版本管理，成果應(yīng)用版本與模型

版本相一致。

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附錄A

（資料性）

三維空間數(shù)據(jù)模型類型

表A.1煤炭資源三維建模可使用的三維空間數(shù)據(jù)模型

三維地質(zhì)屬性模型

三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型混合數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型

規(guī)則體元非規(guī)則體元

不規(guī)則三角網(wǎng)（TIN）體素(Voxel)四面體(TEN)TIN-CSG

邊界表示模型（B-Rep）結(jié)構(gòu)實(shí)體幾何（CSG）三棱柱與廣義三棱柱(TP&TIN-Octree

GTP)

規(guī)則塊體(RegularBlock)非規(guī)則塊體(IrregularWireFrame-Block

多邊形與多面體

(Polygon&Polyhedron)Block)

格網(wǎng)（Grid）八叉樹(Octree)實(shí)體(Solid)TIN-CornerPointGrid

線框(WireFrame)角點(diǎn)網(wǎng)格(CornerPoint

Grid)

多層DEMs

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DB14/T3098—2024

附錄B

（資料性）

煤層模型構(gòu)建示意圖

圖B.1兩剖面間同一編號煤層自動對比建模