整体写意细节工笔
数字化本质上是一个物理世界映射到数字世界的过程。通过当前成熟的工业软件CAD技术，描述人工实体，比如建筑工程、精密仪器等，即便非常复杂，也可以通过庖丁解牛的方式精准表达。但地质对象不同，其形成与演化本就是大自然的“鬼斧神工”，复杂地质条件和地质对象存在一定的规律性，但也不排除特殊情况，这种既要符合自然规律又要推演特殊变化，是非常难于用已有的建模技术精准“刻画”的。一方面，对建模人员而言，既需要很深的地质学专业背景，同时又要能够驾驭底层的数学和计算机工具，才可能从整体和细部上同时完成这个工作。另一方面，一款好的三维地质建模软件也是重复必要条件，其构建的三维地质模型，在宏观整体上应符合地质规律，如对地层、断层等拓扑关系的表达清晰可见且经得住推敲；同时在微观细节上对侵入、尖灭、蘑菇体等精准刻画栩栩如生。
整体符合地质构造规律
局部刻画各种细节状态
反复修正不出问题
由于地质对象的复杂性，地质建模很难做到一蹴而就，建模过程往往需要对三个步骤迭代演进。第一步数据准备，把能采集到的与建模相关的所有数据准备好，这些多模态数据可以是地勘、工勘成果，也可以是地质专家等专业人员对地质对象的经验认知，是对模型的必要“约束”。第二步建模，采用自动化和人机交互等方式，建模软件根据输入数据完成模型构建，构建出的模型应符合地质规律，满足数据约束。第三步验证，通过可视化等方式对模型进行质量检查和评价，必要时要回到第一步去分析输入数据，同时随着如揭露信息、随采物探等新的数据导入，也会回到第一步对模型迭代演进。对地质模型的反复修正既要快也要准，就要求建模软件有很强的迭代和局部更新能力。模型的构建不难，但随着新数据接入、老数据的调整能够不断准确快速更新模型，非常难。在矿山、油气等实际生产环境中，几乎每天都需要对地质模型进行精确到厘米-分米级别的更新，对地质模型的可靠性和可迭代性有非常高的要求。
建模过程可反复快速迭代
画鬼为人也为机器
地质建模与常见的人工实体建模存在显著差异，地质对象经常藏于地下“不可见”，只能通过各种地勘、工勘数据等带来的“约束”来描述，其客观拓扑形态难以具象化表达。针对三维地质模型的质量评价，经常会听到地质学家说，“我不知道应该是什么样子，但肯定不是你这个样子”。到目前为止，对于满足多模态数据融合“约束”这方面，能做到的地质建模软件就是凤毛麟角。严谨建模软件是选用最合适的数学工具，最科学的展示地质对象的结构和属性，不会允许“鬼画符”的存在。其评价的重要条件就是，模型建出来不止可以“给人看”，还应可以“给机器算”。也就是地质模型应能用于数值模拟分析、人工与智能分析等领域，解决实际问题，这也是地质数字孪生的核心，从数字化跨越到智能化的前提。这个话题非常大，网格天地也有很深厚的积累，未来会独立成篇和读者朋友们进行交流。
网格天地主要采用的“截断网格数模模型”
计算模拟地应力示例
大幅山水方显功力
地质对象与其他建模对象的另一个重要区别，就是其涉及的区域往往是比较大的范围，如完整的地层可能是城市级别甚至于省域级别，只有建立足够“大”规模的地质模型，作为一个整体对象来研究和处理，才有足够的价值。地质问题与蝴蝶效应类似，也可能是量变到质变的过程。巴西蝴蝶扇动翅膀引起美国飓风有点夸张，但诸如城市地下水引起地面塌陷这样的问题，都需要把地质对象当做一个整体去处理，综合考虑地质条件。当然这个“大”本身是相对的，模型的范围要足够大，模型的精度还要足够高，满足场景需求。以水库为例，建立水库区域整体三维地质模型，再在其上建立边坡的精细化模型和水库工程模型，就比只建一个边坡模型或者单一的工程模型价值要大；类似的，建立一套省域级完整三维地质“大模型”，对局部区域构建精细化模型不断迭代，逐步完善整体模型，这一套模型对省域级规划管理建设有重大价值；我们还认为矿区的智能地质保障系统需要先考虑建立矿区的整体地质模型，然后对矿体、矿化带、工作面等进行细化才是正确的方向。网格天地现有成熟的透明地质web可视化、在介尺度解决地质建模问题的解决方案，这套方案得到了包括地质专家、地质单位以及阿里云空天数据库团队等合作伙伴的充分肯定。网格天地已经实现了百亿级不规则体网格模型构建、存储、响应，真正实现可存储、可管理、可协同、可共享、可计算。
某藏家藏品巨幅《鸿运当头》
网格天地制作某盆地模型示例
本文以“作画”类比，希望向读者朋友们表达三维地质建模的特殊性和本身的难度。网格天地作为在此方面长期积累的技术服务提供商，拥有国内外领先、全面的地质建模技术。随着数字化和智慧化工作在各行各业的深入展开，在油气、矿山、自然资源及灾害管理、地质勘探、工程勘察等与地质相关行业中，这项技术是一条纽带，链接物理世界与数字世界；是一项核心能力，对数字孪生起到关键作用。最后引用当代诗人陶永德先生的《国画》表达对数字化成果的憧憬和向往：
纸贵因由纳百川，乾坤一点落毫绢。
风潇古道声空吼，浪鼓苍秋雪未燃。
大漠星垂沙卷雨，小桥柳瘦水生烟。
他时我若能澌墨，梦里何愁月不圆。
