项目背景
东营经济技术开发区成立于1992年，2010年3月经国务院批准升级为国家级经济技术开发区，是黄河三角洲地区第一家国家级开发区。先后被评为国家高新技术产业标准化示范区、国家铜及铜材产业知名品牌示范区、国家循环经济标准化示范区、国家知识产权示范区、第五届“全国文明单位”，为引领城市发展，改善交通和空气质量，经开区城市规划建设提供支撑，开展经开区城市地质调查工作。
模型构建
利用建模区域内多条交叉剖面将空间分割成多个单元格，用户建模的最小单元就是一个单元格，通过单个单元格内一系列闭合轮廓线建立起曲面片，进而确定该单元格内所有地质体的空间几何形态，形成一个单元格地质块，最后将每个单元格的地质块进行合并形成完整的地质体模型。除剖面数据外，单元格内的空白区域参考三维钻孔模型、等值线数据，充分揭示地质体和地质构造信息，将这些信息在构面过程中加以利用，提高模型精度。
图 整体建模思路
结合济南市整体地层结构特征建立标准的地层表，采用四级分层模式（系-统-组-岩性），精确到岩性。颜色和材质均采用国家相关标准。
根据标准分层表，参考大量地质资料，对钻孔进行标准化。地质专业人员依据地层层序序律 、沉积原理，参考各类地质资料，对不符合地质规律的钻孔重新解释分层；深度不足100米的钻孔，参照地层倾向、附近钻孔数据、报告图件等数据虚拟解释分层。经标准化后的钻孔全部符合三维建模数据库标准。
钻孔数字化录入是基于本次经开区工作收集到的钻孔柱状图，将柱状图上的钻孔基本信息以及分层信息按照标准分别录入至表格。遵循的基本原则是原始性与真实性，能填尽填，据实填写。
钻孔基本信息录入表头
基于东营市经济技术开发区地质特点以及剖面布设原则，本次三维建模工作共收集参考了134个钻孔数据，布设了42条剖面线，其中东西方向20条剖面，南北方向22条剖面，剖面长度共计433千米，使用的施工孔数量为54个，收集孔数量为40个，虚拟钻孔数量为40个。
图 剖面交叉网格
根据生成的二维剖面，在参考大量的地质资料以及遵循地层沉积规律的同时，结合相关专家的指导意见来绘制地层走向，对不符合地质规律的钻孔进行重新分层，根据更新数据多次生成二维剖面并绘制，直至无误符合标准。
基于mapGIS平台对绘制的地层线进行抽稀和增密，使其更加规范化并符合三维地质建模的要求。通过线拓扑造区的功能，基于绘制的地层线来生成剖面区文件，再依据规范手动赋予相应的地层属性和颜色花纹。
地层线绘制完成后，首先进行线拓扑检查，解决线自相交问题，剪断相交线，删除多余部分。在地层线图层中，保留一份钻孔中心线数据，利用竖直的钻孔中心线将地层线截断，从而保证在抽稀过程中，地层线捕捉的交点不偏移，使剖面线上的点在既能表达正确的地表起伏形态情况下又能使点不至于太密集，便于后续三维建模工作的推进。
地层线抽稀增密示意图
基于绘制的地层线，通过线拓扑造区的功能来生成地层区图层，若生成的地质区存在空白区域，需检查地层线是否有不封闭的情况，处理完毕后，将地层区图层清空再进行造区，避免重复图元。
线拓扑造区示意图
生成地层区后，依据《山东省城市地质技术要求（试运行）》中各地层的颜色花纹规范标准，手动赋予剖面相应的地层属性以及颜色花纹。
剖面绘制成果示意图
通过三维地质建模平台导入二维剖面，采取人机交互的建模方式，自动创建互交剖面单元格。将建模区域的交叉网格划分为独立的单元网格，对每个单元格的交叉处进行检查，人工观察。存在有平差之后出现问题的情况或地层错误的情况，反复对二维数据进行检查、修改、导入、一致性处理、自动创建互交剖面单元格、剖面单元格检查，直至视觉观察，形态确实无误进行建模。
其中三维剖面修改主要包括三维剖面形态修正、地层修正、断裂修正三大方面内容。三维剖面形态修正是由于二维剖面导入三维后，因剖面线布置存在转向情况，导入三维场景后剖面凹凸不平，这种问题通过切割二维剖面区文件进行修正。地层厚度层序走向修正，进行单元格构建时，由于部分地层存在错误或不符合地质规律的情况，对其进行断裂修正。
根据三维剖面建立单元格块体，参考地质资料和相关数据确定单元格内部形态，构建完毕后，通过线切割地质体功能进行切割检查，切面存在漏洞重影的地质体进行重新修改，直至切割检查无误。
单元格生成后，进行单元格面、平面地质图面文件转线文件，着手绘制地质界线。通过线编辑（剪断线、线上加点、线上删点、线上移点、线上焊点、光滑线等）方式，绘制断层辅助线、第四系辅助线、地层辅助线，为构建地质面做准备。
单元格转线
当单元格内存在断层时，必须优先构建断层面。利用地质图和地层剖面上的地层线，形成网格内的断面，再利用断层面和剖面的约束来构建其他地层界面。在构面时若遇到上下两个面重叠或交错在一起，可通过面平滑移动点功能，设置好影响半径，拖动面的部分区域来解决面重叠交错问题。
构建地质面
通过选取地质面、断层面、单元格面、强约束下顶面构建单个单元格块体，构建的单元格块体通过“判断封闭性”检查才能进行构体，若出现不封闭可先进行构体，通过体封闭性检查工具找出不封闭错误。
构建地质体
根据三维剖面建立单元格块体，参考地质资料和相关数据确定单元格内部形态，构建完毕后，通过线切割地质体功能进行切割检查，切面存在漏洞重影的地质体进行重新修改，直至切割检查无误。
剖切检查
图 单元格的构建
模型可应用于地铁建设、地下空间开发利用、重大工程的监测预测、地质灾害防治、环境保护等众多领域。
