Поиски и разведка месторождений полезных ископаемых - Авдонин В.В.
ISBN 978-5-902357-74-2
Скачать (прямая ссылка):
ИМИЫВТЕР11Е МІДЕШВШЕ МЕСТВИІДЕИІІІГЕВСШІСТІЧЕСШІІНДЙЕТ...
учитывалась специфика геологии и географии. В частности, вместо картографических координатных систем, привычных для представителей наук о Земле, была использована бытовая, «школьная» декартовая координатная система. Что оставалось делать геологам? Либо переписывать все подпрограммы графического ядра. Либо насильно менять собственную координатную систему. Создатели систем трехмерного моделирования месторождений полезных ископаемых пошли по второму пути.
Система трехмерного моделирования месторождений полезных ископаемых является преемницей той дисциплины, которая ранее именовалась «геометрией недр». Важнейшая задача геометрии недр состояла (и состоит) в том, чтобы на основе наблюдений и количественных измерений выявить форму и условия залегания залежей полезных ископаемых и вмещающих их горных пород. Она должна изучить геометрические параметры рудных тел и установить закономерности их изменения в пространстве недр, чтобы вскрыть пространственные закономерности распределения физико-химических и других свойств полезных ископаемых и отобразить эти закономерности на планах, картах, вертикальных разрезах и других графиках.
Все эти процедуры в совокупности называют геометризацией (Трофимов, 1980). Теперь можно сказать, что геометризация— это методика трехмерного графического компьютерного моделирования месторождений полезных ископаемых.
1 9.2. Координаты в трехмерном пространстве_
Географические координаты — широта и долгота — величины, определяющие положение точки на земной поверхности. Широта и долгота определяются из вычислений по геодезическим измерениям, приведенным к поверхности земного эллипсоида, а высота устанавливается в результате изучения фигуры Земли. На топографических картах высоты точек местности даются не над поверхностью земного эллипсоида,
год з
а над уровнем моря, причем в России — над многолетним средним уровнем Балтийского моря. Этот уровень отмечен горизонтальным штрихом на специальной доске, прикрепленной к стенке обводного канала в Кронштадте (Кронштадтский футшток).
Геодезические координаты — долгота и широта — для многих случаев практики неудобны, в том числе и для геологоразведочных работ. Поэтому от геодезических координат переходят к прямоугольным координатам на плоскости, на которую проектируется поверхность земного эллипсоида по тому или иному математическому закону. В России топографические карты составляются в проекции Гаусса (Гаусса —Крюгера). Эта проекция дает равноугольное отображение поверхности земного эллипсоида. Так как с достаточно малыми искажениями на плоскость может быть развернута только ограниченная часть земного эллипсоида, то при построении системы прямоугольных координат в проекции Гаусса поверхность земного шара делится на зоны, ограниченные с запада и востока меридианами. В каждой такой зоне устанавливается своя система прямоугольных координат, причем за ось X принимается изображение среднего меридиана зоны, а осью Y служит изображение земного экватора. В каждой зоне абсциссы X отсчитываются от экватора к северу (положительные) и к югу (отрицательные), а ординаты Y — от осевого меридиана зоны к востоку (положительные) и к западу (отрицательные). Чтобы не иметь отрицательных ординат, ко всем ординатам прибавляется 500 ООО м и перед полученными таким способом условными координатами подписывается номер координатной зоны.
С математической точки зрения используемая географическая система прямоугольных координат называется левой системой координат. В ней значения координаты X увеличиваются на север, координаты Y увеличиваются на восток, а координаты Z растут вверх (в зенит).
Геолог, начинающий работать в одной из программ трехмерного моделирования, столкнется с тем, что в программе используется правая система координат, в которой значения координаты Y увеличиваются на
KDMBbUTEPlBE МВДЕДМРВВАЙИЕ МЕСТОРОЖДЕНИЙ І ГНСШИСТІЧМІІ ИДДЕТ-
север, координаты X увеличиваются на восток, а координаты Z растут вверх (в зенит), т. е. координаты X и Y поменяны местами. Это произошло за счет того, что было использовано ядро уже готовых графических пакетов типа AutoCAD. Такие пакеты разрабатывались не для геологов и географов, а для архитекторов, инженеров, проектирующих станки, автомобили, мебель, т. е. людей, работающих в областях, очень далеких от геодезии. Но стоит в файлах с исходными данными поменять местами столбцы с координатами XhY, как все встает на свои места.
Итак, в программах объемного моделирования используется трехмерная система координат с осями X, У и Z (рис. 9.2.1). Такая система называется ортогональной (декартовой) системой координат. Любая пара этих трех осей взаимно перпендикулярна. Все три координатные оси проходят через одну общую точку начала координат О и являются бесконечно длинными. На рис. 9.2.1 показаны только малые части этих трех полуосей, в дальнейшем их будем называть положительными осями. Координаты представляются в виде вещественных чисел. Точка P имеет ортогональные координаты (X1 У, Z)1 смысл которых заключается в том, что, отправляясь из точки О, можно достичь точки Р, двигаясь сначала в положительном направлении оси X на расстояние X, затем на расстояние У в направлении положительной оси У и, наконец, на расстояние Z в направлении положительной оси Z.
