Как построить геологический разрез в автокаде
Обновлено: 07.07.2024
Программа предназначена не только и не столько для геологов, сколько – для проектировщиков!
Многие проектировщики получают геологию в виде готовых отчетов с построенными разрезами. При этом отчет имеет следующий вид:
- скважины и шурфы берутся не по оси трассы, а в местах, доступных для обследования максимально приближенно к оси. Возможно повторное использование старых скважин и шурфов из более ранних обследований – соответственно, они тоже не попадают на ось трассы;
- разрезы по скважинам и шурфам строятся не по трассе, и прямое их использование для профилей невозможно;
- на сам продольный профиль или сечение геология не наносится.
При наличии таких данных геологический разрез на продольные профили или сечения приходится наносить уже самим проектировщикам без привлечения геологов – по данным их отчетов.
В программе реализована уникальная возможность – достоверная (90%) автокорреляция – многолетний опыт ручной корреляции опытного геолога.
Задачи у модуля две: оформление данных геологических исследований и построение 3D модели для геологии. На данный момент пока реализована первая часть.
Сами лабораторные исследования проводятся в сторонних программах. В том числе и в GeoDirect. Мы исходили из того, что у людей есть много разных вычислительных программ по лаборатории, вплоть до каких-то Exel файлов. После лаборатории данные через обменный формат попадают к нам, и уже в Автокаде пользователь может построить колонку (со всеми данными по водоносным горизонтам, зондированию и т.д.), оформить топоплан, построить (и главное, отредактировать) разрез, нанести геологию на продольные и поперечные профили (в будущем – и с сетями).
Основная целевая аудитория – проектировщики или изыскатели, которым пришли данные от геологов, – и они это красиво в Автокаде оформляют. Но, наверно, может применяться и непосредственно геологами.
Программа GeoniCS ГЕОМОДЕЛЬ предназначена для автоматизации процесса подготовки графических отчетных документов инженерно-геологических изысканий – разрезов (с нанесением на профили и сечения), колонок и объемной инженерно-геологической модели.
o использование настраиваемых классификаторов грунтов и геологических индексов позволяет вводить неограниченное количество штриховок и условных обозначений;
o высокая степень параметризации графических примитивов за счет использования настраиваемых стилей отображения выработок, колонок, линий разреза, разрезов;
o удобство редактирования графики за счет использования AutoCAD в качестве платформы и интуитивно понятного интерфейса;
o удобство передачи готовых данных за счет использования формата DWG;
o возможность работы с множеством объектов (выработки, колонки, линии разреза, разрезы) в одном рабочем пространстве – чертеже Автокада;
Имеется возможность формирования каталога выработок как отчетного документа в формате Excel
Геология в среде AutoCAD
На территории будущего строительства в обязательном порядке проводятся инженерно-геологические исследования для изучения геологии местности, свойств грунтов, гидрогеологических условий. Полученная информация позволяет на этапе проектирования принять правильные инженерные решения, от которых во многом будет зависеть жизненный цикл объекта. На сегодняшний день AutoCAD является одной из самых распространенных графических платформ для проектирования объектов землеустройства, поэтому естественно желание проектировщиков получать информацию о геологическом строении в той среде, в которой будет выполняться проект - в среде AutoCAD.
Программа Carlson Geology является уникальным приложением к AutoCAD, с помощью которого можно обрабатывать данные инженерно-геологических изысканий: вводить данные по геологическим выработкам, строить геологическую модель местности, получать различные отчеты в текстовом и графическом виде. В статье будут рассмотрены ключевые моменты автоматизации ввода и обработки данных геологических изысканий с помощью этой программы.
Раздел 1. Ввод данных геологических изысканий
В программе Carlson Geology автоматизирован как ввод данных с бумажных носителей - журналов, так и с электронных носителей – файлов различных типов.
Различные способы импорта в рисунок AutoCAD данных по геологическим выработкам представлены на схеме:
Рис.1 Стандартные форматы данных по скважинам
Во-вторых, обеспечивает ввод данных из текстовых файлов, формат которых задается самим пользователем. Именно этот способ ввода используется в том случае, когда на предприятии уже имеются данные по выработкам в электронном виде. В большинстве случаев это файлы XLS в собственном формате предприятия, но на практике встречались файлы данных, которые были подготовлены еще на компьютерах предыдущих поколений. Именно свободно настраиваемый формат ввода из текстовых файлов позволяет решить задачу использования уже имеющихся электронных баз данных.
В-третьих, если электронной базы нет, для ввода большого массива скважин рекомендуется создать БД в виде XLS или MDB файла, состоящую из 2-х таблиц:
- Таблицы скважин, содержащей имя и координаты XYZ устья скважины;
- Таблицы грунтов, содержащей для каждой скважины, описанной в таблице скважин, информацию по грунтам – отметку подошвы грунта и его характеристики. Количество характеристик грунтов не ограничивается. В дальнейшем они используются для выделения геологических элементов, для построения геологических карт, для создания блочной модели
.
3
Ввод данных из журналов:
Ввод данных с бумажных носителей – журналов можно рекомендовать только для ввода небольшого количества скважин или же для пополнения уже имеющейся электронной БД.
Для отдельной скважины можно в интерактивном режиме ввести координаты и данные по грунтам. Для ввода информации по группе скважин целесообразнее использовать ввод в электронной таблице Carlson Geology. Формат этой таблицы был специально разработан для ввода и редактирования данных по скважинам. Все поле таблицы разбивается на 3 части – поле координат скважин, поле отметок грунтов и поле характеристик грунтов.
Рис.2 Электронная таблица данных по скважинам.
Carlson Geology обеспечивает первичную обработку данных по геологическим выработкам, в том числе:
- импорт из различных источников;
- поиск ошибок;
Carlson Geology предоставляет специальные средства для работы со скважинами, импортированными в рисунок AutoCAD, прежде всего средства, выполняющие групповые операции.
Раздел 2. Получение отчетов в графической форме
Зачем импортировать скважины в рисунок?
Во-первых, для того, чтобы они были вставлены на план со всеми необходимыми надписями. В Carlson Geology формат надписи скважины можно настраивать.
Во-вторых, чтобы нарисовать геологическую колонку. На рисунках приведены пример надписи – номер скважины и значения основных характеристик пласта, а также вид колонки.
рис. 3 Вид скважины на плане рис.4 Геологическая колонка
В третьих, самое главное, чтобы создать 3-х мерную геологическую модель участка в одном из следующих видов.
Блочная модель
Блочная модель показывает распределение областей залегания грунта с различными характеристиками и представляет собой набор призм. Основание такой маленькой призмы – это ячейка сетки, высота соответствует интервалу взятия пробы. Для каждой призмы определяется тип грунта. Для определения типа используется файл, в котором задается соответствие между набором показателей и типом.
рис 5. Блочная модель
5
3D модели каждого грунта
В Carlson Geology модель грунта представляет собой 3D сеть, построенную с использованием одного из следующих методов моделирования:
- Триангуляция;
- Обратных расстояний;
- Полиномиальный;
- Наименьших квадратов;
Кригинга.
Обрабатываются выклинивания, несогласное залегание. Автоматически в рисунок выводится линия выхода на поверхность. Набор сеток грунтов представляет собой 3D геологическую модель участка. Использование при выполнении команд формирования разрезов и подсчета запасов набора сеток значительно облегчает работу.
рис. 6 Скважины и сетки грунтов на виде в 3D
Карт в изолиниях
Для каждого грунта в Carlson Geology можно построить сетки подошвы, кровли, мощности, а также сетки по характеристикам. Карты в изолиниях – это горизонтали, построенные с использованием этих сеток.
рис.7 Изолинии подошвы рис.8 Карта мощности
6
Геологического разреза
Разрез можно построить по любой полилинии по скважинам в рисунке или по предварительно созданному набору сеток.
рис 9 Геологический разрез
Построенные в Carlson Geology сетки грунтов можно импортировать в файлы LandXML, что позволяет использовать результаты обработки информации по геологическим выработкам в других системах, например, в Autodesk Civil 3D, при проектировании линейных сооружений и площадок.
AutoCAD Civil 3D + Carlson Geology. Использование данных геологических изысканий при проектировании дноуглубительных работ
Главная » CADmaster №5(45) 2008 » Изыскания, генплан и транспорт AutoCAD Civil 3D + Carlson Geology. Использование данных геологических изысканий при проектировании дноуглубительных работ
Проекты дноуглубления всегда связаны с использованием большого объема данных по промерам глубин, назначением откосов в зависимости от трудности разработки грунтов и расчетом их объемов. Оценить различные варианты проекта и выбрать наиболее эффективное решение — причем уже на ранних стадиях проектирования — позволяет применение соответствующих средств автоматизации.
Эффективное проектирование, а также анализ канала и акватории обеспечивает программа AutoCAD Civil 3D, с помощью которой можно без особых сложностей строить цифровую модель дна по файлам точек больших размеров и проектировать объекты указанных типов. Основное преимущество работы именно в Civil 3D — возможность создать трехмерную динамическую модель проектируемого канала и с ее помощью быстро оценить общие объемы выемки и насыпи при изменении параметров объектов. Для оценки объемов по грунтам используются цифровые модели грунтов, построенные по данным геологических изысканий.
Однако инструменты Civil 3D не слишком удобны для ввода и анализа данных по выработкам, к тому же в программе затруднительно моделировать сложное геологическое строение, например, с учетом выклиниваний или несогласных залеганий.
Поэтому создание геологической модели целесообразно доверить программе, обладающей специальным инструментарием для решения этой задачи, а также способной обеспечить простую передачу построенной геологической модели в Civil 3D. Обоим этим критериям соответствует Carlson Geology — приложение для AutoCAD/Map/Civil 3D, разработанное американской компанией Carlson Software .
Во-первых, при работе с этой программой проектировщик находится в привычной среде AutoCAD и получает все чертежи в стандартном формате DWG.
Во-вторых, Carlson Geology предоставляет множество инструментов ввода, анализа и редактирования геологических данных, а также использует большинство известных методов создания геологической модели, таких как триангуляция, полиномиальный метод, а также методы обратных расстояний, наименьших квадратов, Кригинга.
В-третьих, передача полученных моделей грунта из Carlson Geology в AutoCAD Civil 3D осуществляется посредством специального эффективного инструмента LandXML. Отметим, что эта процедура может выполняться и в обратном порядке, например, для экспорта в Carlson Geology поверхности морского дна, построенной в Civil 3D. Исходные данные для построения модели поверхности часто поступают к проектировщику в виде чертежей формата DWG, которые содержат текст с высотными отметками. С помощью инструментов Civil 3D можно перенести этот текст на соответствующие отметки и построить по ним поверхность, а затем передать поверхность в Carlson Geology для построения геологической модели дна.
Рассмотрим, как обрабатываются данные геологических изысканий в Carlson Geology и каким образом результат обработки — геологическая модель — передается в Civil 3D для проектирования.
Этап 1. Построение моделей грунтов в Carlson Geology
При проектировании дноуглубительных работ грунты группируются по трудности разработки. В программе предусмотрен специальный механизм назначения оснований для объединения пластов в группы по их характеристикам. Для контроля правильности этих групп сравниваются геологические разрезы, полученные в программе с использованием геологической модели, и разрезы, построенные геологами вручную. После тщательной проверки введенной информации строятся цифровые модели по основаниям и создается геологическая модель участка проектирования, которая представляет собой набор сеток грунтов, объединенных по трудности разработки.
Использование геологической модели позволяет построить геологические разрезы по любой полилинии, определить границы залегания различных грунтов, построить карты в изолиниях.
На рис. 2 представлено трехмерное изображение сеток грунтов и дна, построенного по данным батиметрии.
Полученные цифровые модели экспортируются в формат XML и затем используются в AutoCAD Civil 3D при проектировании канала.
Этап 2. Проектирование дноуглубительного канала в AutoCAD Civil 3D
Полученный XML-файл с сетками подошв пластов импортируется средствами AutoCAD Civil 3D в чертеж, где становятся доступными созданные в Carlson Geology поверхности подошв пластов.
Для проверки возможных ошибок были построены разрез по одной и той же линии в Carlson Geology (рис. 3) и профиль в Civil 3D (рис. 4). Как можно заметить, разрез в Carlson идентичен профилю в Civil 3D.
На основе имеющихся поверхностей подошв пластов можно выполнять проектирование дноуглубительного канала и подсчет объемов вынимаемых грунтов. Последовательность проектирования линейного объекта в Civil 3D выглядит следующим образом:
- создание оси канала и построение по ней профиля;
- проектирование вертикального профиля, задающего глубину (рис. 5);
- проектирование конструкции канала (рис. 6) с разными уклонами бортов для каждого вынимаемого грунта. Civil 3D содержит удобные средства создания таких конструкций.
После подготовки необходимых элементов создается 3D-модель дноуглубительного канала (рис. 7).
На этом этапе необходимо задать в специальной таблице собственный уклон борта выемки для каждого грунта. Если какой-либо пласт на определенном участке отсутствует, то в процессе моделирования Civil 3D автоматически переходит к следующему грунту. Это избавляет от необходимости отдельно определять грунты по каждому участку.
Теперь, когда канал спроектирован, появляется возможность подсчитать объемы грунтов, подлежащих выемке. Для этого в Civil 3D строятся сечения (рис. 8) и выполняется расчет вынимаемого материала. Результаты расчетов можно вывести на чертеж в виде таблицы (рис. 9) или в формат XML, позволяющий копировать данные в MS Excel.
Представленный процесс проектирования дноуглубительных работ — пример эффективного взаимодействия двух программных продуктов, каждый из которых обладает широкими возможностями в своей области. Совместное использование этих программ позволяет решать и более сложные задачи.
Главная » CADmaster №3(33) 2006 » Изыскания, генплан и транспорт Геология в среде AutoCAD
На территории будущего строительства в обязательном порядке проводятся инженерно-геологические исследования: изучаются геология местности, свойства грунтов, гидрогеологические условия. Полученная информация позволяет принять на этапе проектирования правильные инженерные решения, от которых во многом будет зависеть жизненный цикл объекта. На сегодня одной из самых распространенных графических платформ для проектирования объектов землеустройства является AutoCAD, поэтому понятно желание проектировщиков получать информацию о геологическом строении именно в этой среде — ведь в ней же будет выполняться и сам проект.
Такая возможность есть: данные инженерно-геологических изысканий обрабатываются с помощью модулей Mining и Advanced Mining программного комплекса SurvCADD. Вы можете вводить данные по геологическим выработкам, строить геологическую модель местности, получать различные отчеты в текстовом и графическом виде. Рассмотрим ключевые моменты автоматизации ввода и обработки данных геологических изысканий средствами этой программы.
Ввод данных геологических изысканий
В программе SurvCADD автоматизирован как ввод данных с бумажных носителей (из журналов), так и с электронных — в виде файлов различных типов.
Способы импорта в рисунок AutoCAD данных по геологическим выработкам показаны на схеме.
Ввод данных из файлов
Вводить информацию для большого количества скважин лучше, конечно, из заранее подготовленных файлов. Команды SurvCADD позволяют ввести данные из файла практически любого формата.
Во-первых, SurvCADD импортирует данные 28 стандартных форматов, представленных на рис. 1.
Во-вторых, обеспечен ввод данных из текстовых файлов, формат которых задается самим пользователем. Именно этот способ ввода используется в том случае, когда на предприятии уже имеются в электронном виде данные по выработкам. Как правило это файлы XLS в собственном формате предприятия, но на практике доводилось встречать и файлы данных, подготовленные еще на компьютерах предыдущих поколений. Именно свободно настраиваемый формат ввода из текстовых файлов позволяет решить проблему использования имеющихся электронных баз данных.
Если же электронные базы отсутствуют, то для ввода большого массива скважин рекомендуется создать базу (MDB-файл), состоящую из двух таблиц:
- таблицы скважин, содержащей имя и координаты XYZ устья скважины;
- таблицы грунтов, содержащей для каждой описанной в таблице скважины информацию по грунтам — отметку подошвы грунта и его характеристики. Количество характеристик грунтов не ограничивается. В дальнейшем они используются для выделения геологических элементов, построения геологических карт и создания блочной модели.
Способ ввода данных из MDB-файла в формате SurvCADD является наиболее предпочтительным, поскольку в этом случае устанавливается взаимосвязь между данными, с которыми инженер работает на рисунке AutoCAD, и данными MDB-файла: все изменения, выполненные в SurvCADD, отражаются в БД и, наоборот, — изменения БД сразу, без дополнительных операций импорта, становятся доступными в AutoCAD. Например, если с помощью SurvCADD были исправлены ошибки в данных после вставки скважин, эти изменения автоматически вносятся в БД скважин.
Ввод данных из журналов
Ввод данных с бумажных носителей (журналов) рекомендуется только при небольшом количестве скважин или при пополнении имеющейся электронной БД.
Координаты и данные по грунтам для отдельной скважины можно ввести в интерактивном режиме. Для ввода и редактирования информации по группе скважин целесообразнее использовать специальную электронную таблицу SurvCADD (рис. 2). Все поле таблицы разбивается на три части: поле координат скважин, поле отметок грунтов и поле характеристик грунтов.
Помимо команд для поиска ошибок, SurvCADD располагает средствами, которые значительно упрощают работу со скважинами, вставленными в рисунок. Эти инструменты позволяют выполнять групповые операции редактирования — например, изменить имя грунта, основания или характеристики для нескольких скважин. Для анализа данных очень удобен инспектор скважин, благодаря которому всю связанную со скважиной информацию можно просмотреть непосредственно в рисунке.
Краткие выводы (часть 1)
- SurvCADD обеспечивает первичную обработку данных по геологическим выработкам — в том числе:
- импорт из различных источников;
- поиск ошибок.
Получение отчетов в графической форме
Рис. 3. Вид скважины на плане![Рис. 3. Вид скважины на плане]()
Рис. 4. Геологическая колонка![Рис. 4. Геологическая колонка]()
Зачем скважины импортируются в рисунок?
Во-первых, чтобы они были вставлены на план со всеми необходимыми надписями. Формат надписи скважины в SurvCADD можно настраивать.
Во-вторых, чтобы нарисовать геологическую колонку. Пример надписи (номер скважины и значения основных характеристик пласта), а также вид колонки приведены соответственно на рис. 3 и 4.
В-третьих (и это самое главное!), чтобы создать трехмерную геологическую модель участка в одном из следующих видов.
Блочная модель
Блочная модель показывает распределение областей залегания грунта с различными характеристиками и представляет собой набор призм. Основание такой маленькой призмы — это ячейка сетки, высота соответствует интервалу взятия пробы. Для каждой призмы определяется тип грунта: при определении используется файл, в котором задается соответствие между набором показателей и типом.
Рис. 5. Блочная модель![Рис. 5. Блочная модель]()
3D-модель каждого грунта
В SurvCADD модель грунта представляет собой 3D-сеть, построенную с использованием одного из следующих методов моделирования:
- триангуляция;
- обратных расстояний;
- полиномиальный;
- наименьших квадратов;
- метод Кригинга.
Обрабатываются выклинивания, несогласное залегание, в рисунок автоматически выводится линия выхода на поверхность. Набор сеток грунтов представляет собой трехмерную геологическую модель участка. Эту работу может значительно упростить использование команд SurvCADD, предназначенных для формирования разрезов и подсчета запасов набора сеток.
Рис. 6. Скважины и сетки грунтов в 3D-виде![Рис. 6. Скважины и сетки грунтов в 3D-виде]()
Рис. 7. Изолинии подошвы![Рис. 7. Изолинии подошвы]()
Карта в изолиниях
Для каждого грунта в SurvCADD можно построить сетки подошвы, кровли, мощности, а также сетки по характеристикам. Карты в изолиниях — это горизонтали, построенные с использованием этих сеток (рис. 7−8).
Геологический разрез
Рис. 8. Карта мощности![Рис. 8. Карта мощности]()
Разрез строится по любой полилинии, по скважинам в рисунке или по предварительно созданному набору сеток.
Рис. 9. Геологический разрез![Рис. 9. Геологический разрез]()
Построенные в SurvCADD сетки грунтов можно импортировать в файлы LandXML, что позволяет использовать результаты обработки информации по геологическим выработкам в других системах (например, в Autodesk Civil 3D) при проектировании линейных сооружений и площадок.
Краткие выводы (часть 2)
- SurvCADD позволяет построить 3D-модель грунта по импортированным скважинам;
- в SurvCADD можно выделить области залегания породы с определенными свойствами;
- SurvCADD предоставляет специальные инструменты формирования геологических карт;
- SurvCADD поддерживает построение разрезов по любой полилинии;
- информация, полученная в SurvCADD, может использоваться в других системах.
Рассмотренные возможности SurvCADD, предназначенные для импорта и обработки данных геологических изысканий в среде AutoCAD, поистине уникальны. Использование этой программы позволяет передавать в отделы проектирования всю необходимую информацию о геологии участка строительства и обеспечивает принятие правильных проектных решений. Интерфейс SurvCADD разработан с учетом потребностей конечного пользователя: это продукт, созданный практиками и для практиков.
Читайте также:
