基於鑽孔資料的三維地質模型視覺化

智慧礦山是一個匯聚了多學科、多主題、多維空間資訊的複雜系統，是在礦山地表和地下開採礦產資源的工程活動中所涉及的各種靜、動態資訊的全部數字化管理，智慧分析，視覺化展示，從而達到降本增效，實現企業利益的最大化。

地質資料是三維地質建模的基礎和前提，也是實際專案中礦山資源評估和採礦設計的基礎，是智慧礦山的基礎之一。地質資料一般主要以工程鑽探形式獲得,通過鑽孔，來獲取基本巖性資訊和取樣分析資料，從而獲得詳細的地層資訊，如地層年代、地層名稱、地層厚度、岩石名稱、巖性描述、底界深度等。

通過鑽孔資料和各種物探手段，我們可以獲得礦區地層的多個斷面資訊。根據斷面資訊，利用插值演算法（反距離插值 IDW 或者克里金插值），獲得整個礦區的地層三維網格資料。利用圖撲軟體 Web 視覺化引擎，將網格資料呈現到 Web 端，加強地質直觀展示方式的空間擴充，挖掘隱藏的地質資訊內容，提升資料應用價值。

圖撲軟體自主研發的 HT 是基於 HTML5 標準技術的 Web 前端 2D 和 3D 圖形介面開發框架。提供從 SDK 的 API 元件庫到行業圖示和三維模型資源庫。可以搭建多維度的視覺化效果，讓使用者擁有更多視覺化場景的選擇。

伺服器端

剖面資料和三維網格

剖面資料來自鑽孔數和勘探資料。隨著開採的進行，剖面資料需要持續修正。

通過插值演算法演算法生成三維網格。整個過程使用演算法自動實現。管理員只需要按照規定格式上傳開採資料即可觸發網格生成演算法，系統自動重新生成網格。

人工校正資料

系統前端提供模型編輯功能，允許使用者修改模型，上傳修改資訊。修改資訊存入伺服器的人工校正資料庫。

前端模型展示時，會自動載入三維網格資料和人工校正資料，呈現修正過的模型。

客戶端

前端展示包含原始輸入資料：鑽孔資訊和剖面資訊。便於使用者分析生成的三維網格資料是否合理。

三維模型和二維資料聯動

使用者點選三維模型時，頁面自動連線對應的樹形節點，便於使用者快速查詢資訊。同理，使用者點選二維樹形節點時，頁面自動連線對應的三維模型。

鑽孔資訊展示

鑽孔資訊可以在左側看到總覽，同時使用者也可以在三維場景中直觀的看到具體地層的位置。使用者可以按任意方向裁切三維地層，觀察地層的變化，儲存裁切面圖片。

剖面資料展示

模型裁切

網格顯示與測距功能

模型編輯

前端使用者可以編輯三維模型。使用者可以調節編輯的區域大小，模型形變的方式。通過滑鼠拖拽控制點調節模型形狀變化。此時使用者還可以修改形變曲線，三維模型實時同步變化。前端將模型的修改資訊上傳到伺服器，儲存到人工校正資料庫。

形變曲線是一段貝塞爾曲線。圖撲 SDK 引擎內建支援貝塞爾曲線的繪製，求交點等各種幾何操作。強大靈活的 3D 引擎可以讓使用者輕鬆實現三維模型的呈現編輯功能。使用者無需關心繁瑣複雜的WebGL 操作，可以將精力放到智慧煤礦的業務層，節省開發費用，加快開發程式。

系統難點

三維網格資訊在伺服器端由插值演算法生成。比較密集的網格資訊包含更多的細節，模型相對於斷面資訊失真小，但生成的資料量大，對網路傳輸和前端展示都有壓力。

比較稀疏的網格資料量小，載入速度快，網頁展示流暢。但細節資訊不夠，地層變化劇烈的區域模型和裁切面誤差較大。

為了滿足前端頁面各種展示需求，伺服器端採用金字塔式資料結構，按照不同的網格間距生成多個解析度的三維網格資訊。前端根據展示的解析度需求和展示的區域，請求對應的網格資訊。對於超出螢幕範圍或者不可見的部分加以隱藏。

5G 賦能礦山智慧化

數字經濟化時代，有關未來礦山的建設與實現方式在不斷地日新月異。在 AI 技術、智慧勘探，物聯網、視覺化等新型ICT 技術的加持下，傳統礦業加速向綠色、安全、智慧、高效方向發展。

5G 作為數字化轉型的核心技術之一，河南躍薪與華為簽署 5G 技術合作協議，首次將 5G 技術應用在無人礦山領域。5G 不斷推動萬物互聯，逐漸實現無人採礦，最大限度提高礦山生產效率，解決了露天煤礦傳統人工作業操作危險係數高、勞動強度大、作業環境惡劣等問題。

露天礦視覺化解決方案

露天礦是把覆蓋在礦體上部及其周圍的浮土和圍巖剝去，把廢石運到排土場，從敞露的礦體上直接採掘礦石 。

現代科技的廣泛應用為傳統採礦業帶來的革命性變革不僅僅讓礦區員工感受到翻天覆地的變化，也讓大家對智慧化礦區的進一步建設有了新的更大的期待。

圖撲軟體 HT 增強了基於 WebGL 的 3D GIS 技術在礦山、水利、化工等領域的實施應用，在傳統建模基礎上引入了航拍的傾斜攝影 3D 建模方案，解決了如化工園區、礦山這種場景面積大，傳統 3dsmax maya 之類工具手工實景建模工作量巨大的問題，通過無人機航拍，加後期資料處理，無縫融合 HT 原有 3D 模型，很好的解決了巨集觀和微觀融合一體化的需求。

露天礦山的三維場景資料獲取方式主要有兩種：一種是通過航拍建模；一種是通過人工建模。

航拍建模，也稱傾斜攝影實景三維是近年來快速發展的一項GIS 技術。利用飛機或無人機搭載多臺感測器，從前後左右以及垂直五個方向對地物進行拍攝採集，快速高效獲取真實反映地面情況的資料資訊。通過糾正、平差、多視影像匹配等一系列的專業處理操作，最終獲得三維模型。

人工建模，主要是根據一定範圍內的場景圖或者 CAD 圖紙結合實景照片對地面情況進行人工建模。

圖撲自主研發了基於 HTML5 的 2D、3D 圖形渲染引擎，提供 BIM、GIS、VR 、XR、MR 、23D 視覺化 Web 端解決方案，同時也廣泛應用於智慧城市、園區樓宇、孿生工廠、智慧製造、智慧水務、智慧能源等工業網際網路各行業的數字孿生、資料視覺化專案。

上圖為：圖撲視覺化在智慧選礦的三維應用展示

圖撲軟體視覺化打破了企業資料孤島現象，全方位、多維度不斷推動產業數智化，實現資訊互聯互通，進行數智化改造全覆蓋。助力行業實現安全、綠色、高效、智慧發展，賦能零碳礦山建設與雙碳目標實現，最終建設人與自然和諧共生的現代化。