三维重磁数据反演及可视化
场及模型立体显示
用户选择视区→剖面截面切换选项后,可以通过鼠标在场及模 型立体显示区里移动来浏览模型截面和经过鼠标点互相垂直的 两条剖切面的场值拟合情况,屏幕实时刷新场剖面及模型截面 显示区,同时屏幕下方的状态栏显示相应的鼠标的位置坐标。
数据输出
程序可以输出模型数据、正演数据、区域场数据、反演数据、 三维体数据和模型体积,其中: 模型数据和反演数据为文本文件; 正演数据和区域场数据为 Surfer 网格数据; 用户鼠标选择模型体,点击“计算体积”菜单,程序计算 并显示当前模型的体积; 三维体数据相当于反演数据加上正演数据,当输出三维体 数据时,程序直接切换到三维重磁异常形体反演体数据显示 模块,并打开用户当前输出的三维体数据。
边上插入节点 面上插入节点
模型增减操作
模型增减操作包括增加模型及删除模型。 增加模型,包括增加球状多面体、长方体模型或者是用户自 己设计的模型文件。在增加球状多面体和长方体模型时需要 输入模型的尺寸和空间位置坐标。 删除模型,操作时用鼠标指向要删除的模型,点击鼠标右键, 弹出右键菜单,选择“删除模型”,即可完成模型的删除。 注意不能删除最后一个模型。
目前 RGIS 2010 系统里都已经集成了三维物性反演模块和形体 反演模块。 限于目前的计算机硬件水平和重磁三维反演技术水平,三维重 磁异常的定量反演计算的数据格式和反演过程要比二维复杂的 多,目前的三维反演软件最好只处理单个或多个较难分离的局 部重磁异常。
三维重磁异常形体反演
关于三维坐标和坐标单位的约定 三维实体坐标:从西到东为X轴,从南到北为Y轴,从下 到上为 Z 轴,三维实体坐标单位为m;
三维重磁异常形体反演数据格式
数据内容 1 2 1.000000 55.000000 61 75 0.0 0.0 50.0 50.0 1 数据说明 实测场类型,重力取0,磁力取1 磁参数标志,Za取2,△T取3,如果是重力省略 磁偏角、磁倾角,单位度,如果是重力省略 测点的行、列数 测区左下角X、Y坐标、点距和线距,单位米(下同) 地形起伏标志,地形水平取0 ,地形起伏取1
局部改变操作
局部改变包括单点改变和多点改变。单点改变包括单点水平 动、单点垂向压、单点垂向拉。
操作方法是鼠标必须指向形体,在要改变形体节点周围按下右键,屏幕 弹出菜单,进行:选择“一个点”-“单点水平动”(或单点垂向压、单 点垂向拉)操作,原鼠标指向处的节点被选中(变亮),程序处于等待形体 改变状态,按下左键拖曳,在投影平面内节点位置改变。如果想停止交 互按下右键,再抬起即可关闭交互功能。在进行垂向(Z向)操作时采用按 下左键后,再释放左键,等待形体变化和正演计算完成后继续重复操作, 形体将继续改变,按右键则关闭本次交互功能。
局部改变操作
多点改变包括多点水平动、多点垂向压、多点垂向拉。 操作方法是鼠标必须指向形体,在要改变形体节点(主变点) 周围按下右键,屏幕弹出菜单,进行:选择“一个点”- “多点水平动”(或多点垂向压、多点垂向拉)操作,鼠标指 向节点变亮后,按住左键拖曳,在投影平面内节点位置改变, 按右键则关闭本次交互功能。垂向改变操作与此类同。
0
0.000000 1000.000000 650.000000 1 0
第一个模型编号
第一个模型物性最小值、物性最大值、物性值 第一个模型物性的多边形数目 多边形编号
插入节点操作
插入节点指在边或面上增加节点或顶点,并对原相关三角面 进行自动剖分。插入节点操作包括在“一条边”(或一个面) 上插入节点。 操作方法是鼠标必须指向形体,在要插入节点的边周围或面 上点击下鼠标右键,屏幕弹出菜单,进行:选择“一条 边”(或一个面)-“插入节点”操作,即可在指定位置插入 三维节点。
……… ……… ……… ………源自74.7749 ……… 91.2583
测点高程,个数为行*列,存放顺序先东西、后南北 以上数据内容和三维重磁异常形体反演数据格式完全 相同
正演场值,个数为行*列,单位为mGal或nT,存放顺 序同上
模型切片
模型切片
三维重磁异常形体反演切片数据格式
数据内容 1.570796 0.000000 200.000 0.0000 4800.0 2 -7.397974 596.524658 -7.307242 -26.775219 726.524658 -26.775219 2982.623291 数据格式说明 剖面方位角(单位:弧度) 剖面的起始点X,Y坐标 剖面点距 第一个测点的横坐标、实测值、高程和正演值 第N个测点的横坐标、实测值、高程和正演值 剖切模型个数
三维重磁异常形体反演体数据格式
程序可以输出模型数据、正演数据、区域场数据、反演数据、 三维体数据和模型体积,其中: 模型数据和反演数据为文本文件; 正演数据和区域场数据为 Surfer 网格数据; 用户鼠标选择模型体,点击“计算体积”菜单,程序计算 并显示当前模型的体积; 三维体数据相当于反演数据加上正演数据,当输出三维体 数据时,程序直接切换到三维重磁异常形体反演体数据显示 模块,并打开用户当前输出的三维体数据。
三维重磁异常形体反演输出体数据格式
数据内容 1 2 1.000000 55.000000 61 75 ……… ……… ……… ……… 数据说明 实测场类型,重力取0,磁力取1 磁参数标志,Za取2,△T取3,如果是重力省略 磁偏角、磁倾角,单位度,如果是重力省略 测点的行、列数 测区左下角X、Y坐标、点距和线距,单位米(下同) 地形起伏标志,地形水平取0 ,地形起伏取1
三维重磁异常形体反演数据格式
数据内容
0 1 12 3 10 6000 4000 8000 0123456789 8 5000 4000 6000 10 11 12 13 14 15 16 17 6 6000 4000 8000
数据说明
模型的三角形顶点编号索引表,共24条记录,编号0~23 模型数目 第1个模型剖分的三角形数目 第1个模型物性的平均值、最小值和最大值 第1个模型剖分的所有三角形编号 第2个模型剖分的三角形数目 第2个模型物性的平均值、最小值和最大值 第2个模型剖分的所有三角形编号 第3个模型剖分的三角形数目 第3个模型物性的平均值、最小值和最大值
形体操作,在这一步里可以根据异常的残差特征对逼近形体进行变形、三 角网格加密、移动、增减、约束,可以随时对形体进行进行变形操作以减 小残差;
重复上述操作使地质体的形状逐渐向复杂和精细变化,直至交互解释结束。
三维重磁异常形体反演数据输入
第一种方法是通过反演数据 准备操作,如右图所示的反 演数据准备对话框。用户依 据场值类型输入相应的场参 数和数据文件名,形成相应 的反演数据文件。 程序自动给出初始模型,默 认模型为球状多面体,用户 可以修改它的一些参数如球 心位置、球体半径和球面加 密倍数等。 另一种方式是直接输入已有 的反演数据。
场及模型参数交互区 场及模型 立体显示区
模型交互区
场剖面及模 型截面显示区
场剖面及模 型截面显示区
三维重磁异常形体反演
模型参 数对话 框
场值参数 对话框
颜色参数 对话框
三维重磁异常形体反演基本步骤
根据已知地质资料、异常特征、前期处理结果或其他方法技术资料确定反 演区域及其相应的数据准备; 根据已知地质情况,估计矿体中心,然后应用规则形体特征建立初始形体 即地质体的初始模型,设置物性参数; 如有必要,对初始模型进行计算机自动反演,显示各步迭代的计算结果, 此步可以跳过; 进入交互阶段,计算逼近形体的正演场; 根据交互解释的结果,确定是否进行滤波处理; 漫游三维形体形状及其异常特征,这一步骤可以全方位查看逼近形体的正 演场、实测场和形体的空间特征;
三维屏幕坐标:从左到右为X轴,从底到上为Y轴,从里 到外为Z轴。
关于物性及其物性单位的约定
三维重力数据反演时,重力数据单位为mGal,反演的物性 为密度,单位为g/cm3;
三维磁力数据反演时,磁力数据单位为nT,反演的物性为 磁化强度,单位为0.01A/m。
三维重磁异常形体反演
场及模型立体显示区用 来显示反演过程中场和模 型的动态变化; 模型交互区用来交互修 改模型体的几何参数,并 可以通过场及模型数据交 互区一起来设置或改变模 型体的物性参数值; 场剖面及模型截面显示 区用来显示指定点的XY 十字剖面—截面,可以按 鼠标右键来设定坐标轴参 数和实测场及正演场剖面 曲线颜色。
图形操作
图形操作包括放大、缩小、旋转、平移和还原显示等。 图形放大、缩小操作只能针对场剖面及模型截面显示区,操 作方法为:鼠标点击一下场剖面及模型截面显示区,然后拖 动鼠标,即可实现图形放大、缩小。 图形的旋转操作只能针对场及模型立体显示区,操作方法为: 鼠标点击一下场及模型立体显示区,然后拖动鼠标,即可实 现图形的任意方向旋转。 图形的平移操作可以在四个视区里进行,操作方法为:鼠标 在任意视区右键单击,然后拖动鼠标,即可实现图形的平移 操作。 还原显示操作可以使经过放大、缩小、旋转、平移操作后的 图形恢复到初始状态。
18 19 20 21 22 23
第3个模型剖分的所有三角形编号
三维体模型交互技术
三维体模型交互技术包括对模型角点进行局部改变、插入顶 点、形体整体变形、形体整体移动、形体增减、形体表面三 维漫游等。
假定屏幕面为水平面,垂直屏幕向外为 Z 轴正向。鼠标必须 指向形体并按鼠标右键弹出交互菜单,通过交互菜单选取交 互功能后,才能进行交互操作。
三维重磁异常形体反演体数据显示
程序主界面 同样分为四 个视区,左 上角是场及 模型立体显 示区,右上 角是场及模 型切片交互 区,下边是 场剖面及模 型截面显示 区。
鼠标选中任意一个视区,双击鼠标可以把当前视区切换到全屏 幕显示,再次双击鼠标又恢复成四个视区。
显示设置
显示颜色设置,用来设置屏幕背景、坐标轴、坐标标注的 颜色。还可以设置图形的透明度。 曲线颜色设置,设置场剖面及模型截面显示区里剖切面数 据的颜色,包括网格线、地形数据、正演数据和实测数据。