Как построить 3d модель геол. образования (хвоста) и посчитать его объем

ГИС и ДЗЗ в Охране Природы, РПП и смежных науках (экологии, биологии и лесном деле)
Ответить
Аватара пользователя
Natalia Novoselova
Гуру
Сообщения: 2731
Зарегистрирован: 15 янв 2013, 20:14
Репутация: 40
Ваше звание: /

Как построить 3d модель геол. образования (хвоста) и посчитать его объем

Сообщение Natalia Novoselova » 27 сен 2017, 23:26

Есть промышленное геологическое образование – «хвост», выбросы горной породы, оставшиеся после добычи медной руды. Выглядит это так, как представлено на карте. При подготовке этой карты возник странный глюк в QGIS. С ним пока не разобралась, но сути это не меняет, это я что-то напутала.

Белое – это Хвост. Красное – это 4 скважины, по которым есть: их координаты (lat, lon) и строение в глубину (Вещество –глубина залегания в метрах). Всего 7 типов веществ. В данных они названы номерами.
Полосатое продольное образование ниже самой южной скважины – это Стена, что-то построенное, чтобы этот хвост или водотоки из него, не стекали куда-то дальше.

Эти отложения складировались в большую горную долину порядка 100 лет. И сейчас оно её всю заполнило. Внутри хвоста – разнообразный химический состав, который никому не известен (чтобы его изучить и бурили скважины). В основном – что-то страшно ядовитое для всего окружающего. Чтобы с этим всем что-то можно было сделать - передавать на вторичную переработку (т.к. за 100 лет технологии выросли и эта груда шлака, вероятно, может давать ценные материалы для промышленности). Но, главное, чтобы разрабатывать проекты рекультивации этой территории, нейтрализации ее ядовитых материалов, прогнозирования возможных экологических катастроф (т.к. рядом находятся реки, нас. пункты), их залесения - стоит задача – научиться строить 3d GIS модель этого образования. То есть взять эти 4 скважины (для других объектов или для этого, но позже, их может быть и больше) и превратить ее в 3d модель объекта в ГИС системе. Чтобы можно было вертеть, анализировать, включать другие параметры (водотоки например) и т.п.

И еще одна задача – посчитать объем этого хвоста. Поскольку он уже 100 лет на этом месте, то ASTER GDEM , вероятно, показывает уже его поверхность. И вот нужна идея – как можно тогда хоть примерно оценить объем отложения? Моя идея – из глубин скважин (однако не факт, что они достигают дна.. но можно это принять данностью). Второй вариант расчета объема – как-то сопоставив высоты соседних территорий и рассчитав глубину той долины, которую заполнил хвост.

Таким образом, 2 задачи и если будут мысли, как их решить.... то пишите в этой теме, пожалуйста. :)

Относительно 3д геологического моделирования обсуждение открытого софта было ранее здесь:
https://gis-lab.info/forum/viewtopic.ph ... 46#p156625
Табличку со строением скважин вышлю всем желающим по личной почте. Если кто-то будет думать над решением или просто так захочет посмотреть – напишите в ЛП. Там нет ничего такого, просто автор данных так попросил сделать.


Координаты скважин (чтобы найти территорию ) – в приложении.

Запрос идет от университета Чили, лаборатории, которой поручили изучить данный хвост (Barahona-II), но при этом и вообще отработать методику оценки таких хвостов и их ГИС 3d визуализации. Поскольку их в стране очень много. И сейчас власти думают над тем, что с ними делать и как эти территории можно восстанавливать (вырщивать на них леса, заселять и т.п.). Для всего этого нужна 3д ГИС модель, как та база, при помощи которой эффективней проводить изучение хвостов и все практические на них работы.



Я делала вопрос об открытом софте. Так лучше всего, чтобы можно было сделать общую методику, которой все смогли бы пользоваться (или начать ее разработку). Однако можно и платный, но не очень дорогой софт. Лаборатория столкнулась с тем, что профессиональные софты по 3д геологическому моделированию очень дорогие, не по бюджету проекта.
Вложения
Object_Deposits.jpg
Object_Deposits.jpg (134.07 КБ) 606 просмотров
Barahona_chinks.zip
(1.33 КБ) 12 скачиваний

geodesist.ru
Активный участник
Сообщения: 112
Зарегистрирован: 27 янв 2012, 23:29
Репутация: 14

Re: Как построить 3d модель геол. образования (хвоста) и посчитать его объем

Сообщение geodesist.ru » 28 сен 2017, 11:24

Так русский софт не дорогой

Skywalker
Интересующийся
Сообщения: 22
Зарегистрирован: 01 май 2013, 22:38
Репутация: 5

Re: Как построить 3d модель геол. образования (хвоста) и посчитать его объем

Сообщение Skywalker » 28 сен 2017, 16:12

Наталья, перейдём из лички на форум:
– предлагаю рассмотреть в качестве бесплатной среды для визуализации трехмерной модели Blender, имею небольшой опыт по подобным работам (https://www.youtube.com/watch?v=cTZc3jHvgOo, https://www.youtube.com/watch?v=Wgm8HN-uKAU);
– если планируется публикация, то при отсутствии возражений у других авторов, готов внести свою лепту в виде раздела, а-ля “3D scientific Visualization with Blender”;
– непосредственно по задаче: если бы раздобыть топографические карты на местность с хвостом, до того как он образовался, то, имея поверхности по современным снимкам, оценить объем и построить тело хвоста не так сложно, на первый взгляд;
– интереснее обстоит дело с трехмерной интерполяцией прогнозом свойств вещества, заполняющего объём, скважин всего 4, этого не так много.
Жду имеющихся у вас материалов.

Аватара пользователя
Natalia Novoselova
Гуру
Сообщения: 2731
Зарегистрирован: 15 янв 2013, 20:14
Репутация: 40
Ваше звание: /

Re: Как построить 3d модель геол. образования (хвоста) и посчитать его объем

Сообщение Natalia Novoselova » 29 сен 2017, 15:29

Skywalker писал(а):
28 сен 2017, 16:12
– если планируется публикация, то при отсутствии возражений у других авторов, готов внести свою лепту в виде раздела, а-ля “3D scientific Visualization with Blender”;
– непосредственно по задаче: если бы раздобыть топографические карты на местность с хвостом, до того как он образовался, то, имея поверхности по современным снимкам, оценить объем и построить тело хвоста не так сложно, на первый взгляд;
– интереснее обстоит дело с трехмерной интерполяцией прогнозом свойств вещества, заполняющего объём, скважин всего 4, этого не так много.
Материалы – сейчас отправлю. Это данные по скважинам и кусок презентации, в которой (на 1й странице желтым шрифтом) даны дополнительные скважины с глубинами. Карты рельефа до образования хвоста – нет, к сожалению. Хвостохранилище стало делаться более 100 лет назад, ничего не сохранилось.

Blender – это открытый 3d пакет для создания объемной модели: https://www.blend4web.com/ru/technologies/blender/
Тут мы обсуждали возможности геологического 3d ГИС моделирования. И, что важно , точнее что хотелось бы, сделать это именно ГИС 3d моделью, то есть в системе координат и с возможностями легко подключать другие объекты, ставить типично гисовские задачи. Вроде увидеть, как и куда из этого вытекают водотоки. Или подключать в модель ближайшие населенные пункты. Или куда это все потечет, если прорвет стену (полосатое продольное, см. снимок внизу). Поскольку задачи изучения этих объектов – это практические, для чего и нужен ГИС. Реально это осуществить в пакете Blender? То, что он открытый и такой популярный (имеющий сообщество, где можно задать вопросы) – радует. Такими софтами я и предпочитаю пользоваться.
Давайте этот вопрос прежде рассмотрим. Любая работа для публикации – сложна. И от этого, прежде чем приниматься, нужно точно выбрать, что делать. Моя идея, пусть сделать простую модель (на основе этих 4 скважин, и к ним прибавив еще несколько скважин, про которые известны их глубины – с презентации).. но показать технические возможности ГИС подхода . Так, созданная модель (и опубликованная статья в Computer Geosciences например) сразу начнет работать на благо решения этих проблем, поскольку люди увидят как это можно использовать. То есть сейчас я бы предпочла уделить внимание ГИС техники, а не только (или не столько) красоте самой модели.
И еще задача – сделать методику создания 3д ГИС понятной, чтобы в статье ее описать и другие ее могли повторить. Но пока вопрос номер 1 – да, о том, как модель объекта, созданная в Блендере, может быть использована как ГИС модель.

К слову, для иллюстрации, недавняя экологическая катастрофа на реке Doce в Бразилии (когда прорвало дамбу хвостохранилища, завалило шлаками целый город и отравило реку до самого океана – весь мир говорил об этом год назад, а мы там по соседству жили), про которую сначала было ничего не известно, похоже, что там прорвалась вот такая же штука, сломалась стена (вроде полосатого образования здесь на снимке) и такие же накопления рудных отходов пошли в реку. Последствия – катастрофичны на многие годы для огромного региона. В реке живность погибла на километры вниз по течению, подземные воды загрязнены, население огромного района осталось без пресной воды в зоне бедствия.
Это просто как иллюстрация, почему нужна ГИС модель. Включать в нее параметры, использовать ее для разных задач в связи с такими объектами. Нам нужна не только красивая иллюстрация, а нужна платформа для работы.
Вложения
barahona_ex2.jpg
barahona_ex2.jpg (211.62 КБ) 480 просмотров
barahona_ex1.jpg
barahona_ex1.jpg (144.19 КБ) 480 просмотров

sergsh
Активный участник
Сообщения: 195
Зарегистрирован: 20 фев 2013, 21:48
Репутация: 30

Re: Как построить 3d модель геол. образования (хвоста) и посчитать его объем

Сообщение sergsh » 01 окт 2017, 17:39

А почему всего 4 скважины ? Это ведь очень мало, по этим 4 точкам оценка может быть самая приблизительная.
Если можно - пришлите данные.

Аватара пользователя
Natalia Novoselova
Гуру
Сообщения: 2731
Зарегистрирован: 15 янв 2013, 20:14
Репутация: 40
Ваше звание: /

Re: Как построить 3d модель геол. образования (хвоста) и посчитать его объем

Сообщение Natalia Novoselova » 01 окт 2017, 21:08

sergsh писал(а):
01 окт 2017, 17:39
А почему всего 4 скважины ? Это ведь очень мало, по этим 4 точкам оценка может быть самая приблизительная.
Если можно - пришлите данные.
Что уж есть. И эти 4 скважины были получены с трудом. Данные отправила. Там табличка и еще презентация с некоторыми дополнительными данными. На первой странице (желтым шрифтом)– даны еще скважины с указанными глубинами. Вот их еще можно включить в эту модель, чтобы отрисовать дно. Только для них нет координат, хмм.. они показаны на самой карте, можно определить их примерно.

Задача публикации - представить модель по имеющимся данным. Если люди увидят, как это вообще все можно сделать, то пойдет и работа по получению должного числа скважин. Надо начать. Сейчас. как я поняла, в Чили (скорее всего и в других странах) 3 d ГИС методы не используются для изучения и обработки таких хвостов.

trir
Гуру
Сообщения: 3184
Зарегистрирован: 09 апр 2010, 19:30
Статьи: 1
Репутация: 515
Ваше звание: просто мимо прохожу
Откуда: Ё-бург

Re: Как построить 3d модель геол. образования (хвоста) и посчитать его объем

Сообщение trir » 01 окт 2017, 21:30

надо геофизиков подключать - у них свой 3d софт

Ответить

Вернуться в «Охрана природы»