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基于VTK的地下水数值模拟三维可视化开发应用 总被引：1，自引：0，他引：1
本文应用Kitware公司Visualization Toolkit(VTK),开发地下水数值模型可视化建模及数据处理的三维可视化方法.利用美国地质调查局三维地下水数值计算模型MODFLOW的数据,构建VTK类库定义的vtkStructruredGrid、vtkUnstructuredGrid及vtkPolyData数据集类型对象及VTK流水线.以河南省安阳市小南海泉域地下水可视化模拟系统开发为例,实现图像绘制、等水头线生成、筛选及剪切交互处理. 相似文献
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《岩土力学》2019,(12):4916-4924
Abaqus~?是最常用的商业有限元软件之一,但后处理模块Abaqus/CAE的可视化功能较弱,处理海量数据时卡顿十分明显、功能受限且不稳定。为此给出一个解决方案:编写Python程序——ODB2VTK+将Abaqus输出的ODB文件转换为VTK格式,然后利用ParaView进行可视化。ODB2VTK+提供基于空间的剖分算法,将海量数据重新组织成适于并行可视化的形式,实现效果好、数据冗余小;通过并行程序设计提升了处理效率;提供配置文件以方便转换参数设置。利用CT成像重构的三维岩芯精细模型力学模拟输出结果进行测试,ODB2VTK+实现了正确的转换;借助ParaView并行可视化的能力以及体渲染、张量符号等功能,实现高效的可视化后处理;通过VR头盔进行沉浸式的交互,实现自由进出模型内部孔隙观察分析的效果。提出的方案弥补了Abaqus/CAE可视化后处理存在的明显不足,为有限元后处理分析提供了有力帮助,并显示了虚拟现实在后处理中良好的应用前景。此外,ODB2VTK+具有良好的可扩展性,经过简单改写可以适用于更多应用情况,为方便同行使用,将其共享于Git Hub(https://github.com/Liu-Qingbin/ODB2VTKplus)上。 相似文献
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基于TIN的三维地层建模及可视化技术研究 总被引：4，自引：1，他引：3
基于多层格网模型的表面建模方法,以及以此为基础形成的类三棱柱体元建模方法,要产生大量冗余的三角形面片或者细长的三棱柱单元,既不利于三维模型的快速浏览,也不能满足数值计算单元剖分的原则。采用TIN（不规则三角网）来表达地层面模型可以消除数据冗余。根据数据源的特点,实现了直接通过逐点插入法构造TIN模型,或者先通过Kriging插值法构造格网模型,再转化为TIN模型,以及利用等高线数据构造TIN模型。对TIN的裁剪算法进行了探讨,实现了地层面裁剪和断层的三维建模技术。借助可视化开发类库VTK,实现了三维地层模型的多种可视化表达方法。根据龙滩水电工程地质勘查情况,建立了坝址区域的三维地层模型。 相似文献
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《地球科学进展》2017,(9)
随着现代地球物理探测技术高速发展,三维结构数据的获取成为趋势;数据的多样化及其显示需求使地球科学数据三维可视化面临诸多挑战。以川西地区为例,给出一套岩石圈尺度三维结构模型的综合可视化方案。数据包括深度100 km内地震波速度、中上地壳断层几何形态和地表高程数据。(1)对该地区高密度流动地震台阵所获取的速度结构数据进行规则网格插值,将其转化为RAW格式文件;(2)对主要活动断裂地表延伸形态进行数值化并根据倾角向下延伸,将其转化为VTK格式;(3)同时考虑地表地形起伏且同样处理为VTK格式。利用开源软件Paraview实现浅部地质资料与深部速度结构数据融合;进而通过Paraview的体绘制功能对综合模型进行突出S波低速体、突出特定界面等可视化处理,使三维模型内部结构特征得以直观显现。提出的综合可视化方案弥补了以二维平面与剖面为主的地球物理数据显示方式在承载现今所能采集到的三维数据时存在的明显不足,为更好地展示和挖掘地球物理数据特征提供新的途径。 相似文献
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在煤层气排采分析及数值模拟研究中,煤储层结构的三维建模是数值模拟和结果分析的起点,具有关键作用。三维长方体等传统网格,难以表达地层的起伏变化,角点网格具有表达起伏变化地层的优势。从煤层气动态可视化的角度出发,基于角点网格建立了煤储层三维地质模型。研究了角点网格模型的数据特点及生成角点网格的方法,采用C#编程语言并结合OpenGL图形接口,开发了煤储层三维可视化软件模型,利用该模型表达了山西省沁水盆地潘庄区块的煤储层地质构造。结果表明,角点网格适用于煤储层三维模型的构建,能较好的表达煤层的结构特征。 相似文献
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将Python语言作为粘合剂,用wxPython做界面,实现了对Python自带一些计算模块的调用,同时也实现了通过Swig对C以及C++模块的调用。结合VTK以及PyOpenGL两个开源图形库,对复合三维可视化建模系统的建立进行了深入地研究,并且以Quad-Edge数据结构为原型,实现了拓扑结构更加紧凑、查询效率更高的一种数据结构模型。然后以此为基础,通过对投影面的设置,实现了空间离散点任意投影面的Delaunay三角剖分,并且充分利用此种数据结构的拓扑特性,实现了一种高效地检索任意约束影响域中的三角形、边、以及顶点的算法,最终实现了三角网任意约束的插入。到目前为止,系统已经初步实现了从DXF、Excel、TXT等文件以及Access和SQL Server数据库中读取相应模型几何数据、信息以及其他数据库相关操作的功能,还实现了空间点的距离反比、Kriging以及3次样条插值、离散点集的Delaunay三角剖分,任意形状约束的插入、两个TIN之间的互相切割等许多三维可视化建模的通用功能。 相似文献
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沈杨 《沉积与特提斯地质》2002,22(4):84-91
本文以储层横向预测的研究内容为线索，从储层追踪，储层特征参数的提取与结构重建等方面入手，针对河流相储层薄，变化快且泥质干扰严重等特点。在立足于综合研究的基础上，特别注重波阻抗技术，地质统计学，多元统计等在河流相储层预测中的作用。目前，利用波阻抗剖面，采用钻井标定色标的办法。进行储层追踪是描述储层宏观特性的有利手段。虽测井信息与地震信息就其采样的储集空间来说处于两个极端，但应用统计学方法，如多元统计，地质统计学等。可以把这两种处于两个极端的信息综合起来。其具体实现是依据岩心，测井，参照井间地震建立，储层变化模型。并借助于这一模型用合适的统计方法将这些不同分辨尺度的信息有机地融合在一起。 相似文献
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单井划相与可视化交互技术 总被引：1，自引：0，他引：1
根据测井曲线进行单井划相是建立储层地质模型的重要基础工作。利用图象识别技术实现了人工“相面”法自动化，加快了划相速度，减轻了测井分析家的划相劳务。但未减少他们对划相质量的担心。利用可视化技术加强可视化交互功能的开发，所形成的可视化交互单井划相系统，充分吸取自动划相和人工解释的优点，得到了测井分析家的认可和喜爱。 相似文献
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Constraining stochastic models of reservoir properties such as porosity and permeability can be formulated as an optimization problem. While an optimization based on random search methods preserves the spatial variability of the stochastic model, it is prohibitively computer intensive. In contrast, gradient search methods may be very efficient but it does not preserve the spatial variability of the stochastic model. The gradual deformation method allows for modifying a reservoir model (i.e., realization of the stochastic model) from a small number of parameters while preserving its spatial variability. It can be considered as a first step towards the merger of random and gradient search methods. The gradual deformation method yields chains of reservoir models that can be investigated successively to identify an optimal reservoir model. The investigation of each chain is based on gradient computations, but the building of chains of reservoir models is random. In this paper, we propose an algorithm that further improves the efficiency of the gradual deformation method. Contrary to the previous gradual deformation method, we also use gradient information to build chains of reservoir models. The idea is to combine the initial reservoir model or the previously optimized reservoir model with a compound reservoir model. This compound model is a linear combination of a set of independent reservoir models. The combination coefficients are calculated so that the search direction from the initial model is as close as possible to the gradient search direction. This new gradual deformation scheme allows us for reducing the number of optimization parameters while selecting an optimal search direction. The numerical example compares the performance of the new gradual deformation scheme with that of the traditional one. 相似文献
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提出一种以弃水量最小为目标函数的水库群简易优化调度方法──动态空库系数法。任一时刻某水库的空库系数反映该水库在该时刻的蓄水能力和供水能力。本法用时段初各水库空库系数的大小决定水库群的蓄放水次序,在满足约束条件下,时段末保持各水库的空库系数相等,由此尽可能地拦蓄径流,使弃水量最小。 相似文献
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为了适当地完成储层表征的过程,一个有效的方法就是把现场所有可以利用的信息融合成一个一致性的模型。在实际生产中实现这种融合并非简单的任务,所以有必要运用如地震反演等特殊方法。应用地震反演可以使测井数据和地震数据的有效结合成为可能,并且可以得到一个模型,该模型在预测过程中可通过流体数字模拟来验证。地震反演可以通过多种方法进行,主要分为两大类:一类是确定性方法(其代表是回归反演和约束稀疏脉冲反演),另一类是随机方法(其代表是地质统计学反演)。在本次研究中,通过随机反演结果和确定性反演结果的对比展示了随机反演是如何改进储层表征过程的。事实上,随机反演,可以运用较高的采样率(和储层模型的网格大小相接近),来产生一个更可靠的模型。随机反演的另一个好处就是随机方法可产生一些基本的统计测量值来改进解释精度,并且在储层表征过程中能生成大量的实现,从而使储层模型的不确定性研究成为可能。 相似文献
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水库的排沙问题一直是多沙河流水库调度研究的重点之一。由于大部分多沙河流的来水来沙主要集中于汛期,因此水库汛期的蓄水兴利与泄水排沙的矛盾十分突出,具有典型的博弈关系,该关系可以利用博弈的相关理论进行描述。基于微分对策理论,将多沙河流水库汛期的供水兴利与泄水排沙看作博弈的双方,建立起以排沙和供水的综合效益作为性能指标函数的多沙河流水库汛期调度模型,研究了多沙河流水库汛期的调度问题,并通过陕西黑河某水库的实测资料对该模型进行了验证计算。计算结果表明,建立的调度模型能够较好地反映多沙河流水库汛期调度中的主要矛盾,实现对供水与排沙综合效益的优化。 相似文献
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M. Le Ravalec-Dupin L. Y. Hu F. Roggero 《地学前缘》2008,15(1):176-186
计算机能力的提升和历史拟合方面的最新进展促进了对先前建立的储层模型的重新检验。为了节省工程师和CPU的时间,我们开发了4种独特的算法,来允许无需重新进行储层研究而重建现有模型。这些算法涉及的技术包括:优化、松弛、Wiener滤波或序贯重构。基本上,它们被用来确定一个随机函数和一系列随机数。给定一个随机函数,一族随机数将产生一个实现,这个实现和现有的储层模型十分接近。一旦随机数已知,现有的储层模型将被提交到一个历史拟合过程中,以此来改进数据拟合度或者考虑新收集到的数据。我们关注的是先前建立的相储层模型。虽然我们对模型模拟的方式一无所知,但是我们可以确定一系列随机数,再用多点统计模拟方法来建造一个和现有储层模型十分接近的实现。然后运行一种新的历史拟合程序来更新现有的储层模型,使其拟合两口新生产井的流量数据。 相似文献
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L. Y. Hu Y. Liu C. Scheepens A. W. Shultz R. D. Thompson 《Mathematical Geosciences》2014,46(2):227-240
The multiple-point simulation (MPS) method has been increasingly used to describe the complex geologic features of petroleum reservoirs. The MPS method is based on multiple-point statistics from training images that represent geologic patterns of the reservoir heterogeneity. The traditional MPS algorithm, however, requires the training images to be stationary in space, although the spatial distribution of geologic patterns/features is usually nonstationary. Building geologically realistic but statistically stationary training images is somehow contradictory for reservoir modelers. In recent research on MPS, the concept of a training image has been widely extended. The MPS approach is no longer restricted by the size or the stationarity of training images; a training image can be a small geometrical element or a full-field reservoir model. In this paper, the different types of training images and their corresponding MPS algorithms are first reviewed. Then focus is placed on a case where a reservoir model exists, but needs to be conditioned to well data. The existing model can be built by process-based, object-based, or any other type of reservoir modeling approach. In general, the geologic patterns in a reservoir model are constrained by depositional environment, seismic data, or other trend maps. Thus, they are nonstationary, in the sense that they are location dependent. A new MPS algorithm is proposed that can use any existing model as training image and condition it to well data. In particular, this algorithm is a practical solution for conditioning geologic-process-based reservoir models to well data. 相似文献
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YAN Xinlu ZHANG Songhang TANG Shuheng LI Zhongcheng WANG Kaifeng YI Yongxiang DANG Feng HU Qiuping 《《地质学报》英文版》2019,93(3):692-703
The main methods of coalbed methane(CBM) development are drainage and depressurization, and a precise prediction of coal reservoir pressure is thus crucial for the evaluation of reservoir potentials and the formulation of reasonable development plans. This work established a new reservoir pressure prediction model based on the material balance equation(MBE) of coal reservoir, which considers the self-regulating effects of coal reservoirs and the dynamic change of equivalent drainage area(EDA). According to the proposed model, the reservoir pressure can be predicted based on reservoir condition data and the actual production data of a single well. Compared with traditional reservoir pressure prediction models which regard EDA as a fixed value, the proposed model can better predict the average pressure of reservoirs. Moreover, orthogonal experiments were designed to evaluate the sensitivity of reservoir parameters on the reservoir pressure prediction results of this proposed model. The results show that the saturation of irreducible water is the most sensitive parameter, followed by Langmuir volume and reservoir porosity, and Langmuir pressure is the least sensitive parameter. In addition, the pressure drop of reservoirs is negatively correlated with the saturation of irreducible water and the Langmuir volume, while it is positively correlated with porosity. This work analyzed the reservoir pressure drop characteristics of the CBM wells in the Shizhuangnan Block of the Qinshui Basin, and the results show that the CBM reservoir depressurization can be divided into three types, i.e., rapidly drop type, medium-term stability type, and slowly drop type. The drainage features of wells were reasonably interpreted based on the comprehensive analysis of the reservoir depressurization type; the latter was coupled to the corresponding permeability dynamic change characteristics, eventually proving the applicability of the proposed model. 相似文献
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通过对大庆油田丰富的地表油气化探、钻井资料分析研究,结合油藏放射性异常模型,提出了氡异常水平分布及特征值与油气藏深度的关系数学模型及参数计算方法。通过大庆油田杜29井区实际资料验证和平洋来27井区、来36井区试验应用,证实用地表油气化探特征值估算确定油气田埋藏深度的技术方法是可行、实用的。而这种解释结果结合地质解释分析,对指导油气田勘探部署,提高勘探效益都具有实际意义。 相似文献
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水库设计的三维可视化研究 总被引：5，自引：3，他引：2
为了提高水库设计的自动化水平,实现模型的三维可视化,本文研究了三维地形的建模方法及其在水库设计中的应用。采用了地性特征点和地性线参与三维建模的方法,提高了数字高程模型DEM的地形逼真度。在此基础上通过一种综合了水平线和覆盖消隐算法的合成消隐算法实现了彻底的消隐以及图像的快速生成。通过三维水库模型,不仅可以得到水库的容量、库水的淹没边界和淹没面积,而且还可以生成地形剖面图。如果地形剖面图与地质图、水文图、构造图等进行叠加,可以形成综合剖面图。文章最后采用三维可视化方法模拟了某水库的部分设计工作,结果表明,通过水库的三维地形模型可以简单直观的完成坝址的选择、水库容量以及蓄水的水位线的确定等方面的工作。 相似文献