BIM информационная модель геологии в строительстве.

Описание проблемы:
1. "взрослая геология" призвана определять геометрию, которая по генезису геологических тел крайне сложна: эндогенные процессы с потоками магмы и всяческие метаморфозы. На месторождениях геологи используют Leapfrog и Micromine, которые в состоянии качественно обработать первичную информацию полевиков . На выходе геолог получает "каркас солида", который топологически напоминает mesh твердотельщиков. Именно такой формат позволяет визуализировать и математически обрабатывать сложные формы. Но беда в том, что на таких dxf-гранях любая строительная cad программа погибает.

2. "строительная геология" наоборот, обычно имеет дело с четвертичкой. Генезис четвертичных отложений иной: элювий, делювий, алювий и тд. Пески, супеси и глины имеют квазигоризонтальные покрывалообразные формации. А такую геометрию проще всего описывать форматом tin-поверхностей.

3. Взрослым геологически программам специально фокусироваться на особенностях tin-поверхностей не интересно, и в итоге мы имеем проблему с интероперабельностью данных из геологического софта в строительный.

4. Строительный софт (Civil 3d, Робур, Кредо) на момент 2025 года не имеет удобного качественного функционала по созданию "околочетвертичной геологии": нет инструментов интерполяций методами геостатистики (Гаус, IDW, кригинг и тд), нет инструментов комфортного ручного рисования сечений.

Проблема: в качестве BIM моделей в IFC формате получаются нереальные слоенные пироги с кучей фиктивных скважин и бессонных ночей авторов сих "шедевров".

BIM информационная модель геологии. Видны линзы, фации, депрессии горизонтов ИГЭ, выклинивания. Формат IFC 4*1

Выход из тупика:
Выход таки есть. Надо использовать геологический софт, который умеет создавать tin-поверхности горизонтов. Tin-поверхности можно передавать в строительный софт. На основе этих поверхностей в строительном софте легко и непринужденно создаются солиды и IFC с необходимыми атрибутами.
В своем эксперименте я создал геологию в
- Aquaveo GMS: расчетный комплекс для моделирования геофильтрации. Есть инструменты геостатистики, есть возможность корректировать сечения.
- Autodesk Civil 3d: известный строительный CAD для генпланистов и линейщиков. Есть возможность выдавить солиды между tin, есть возможность создать IFC с атрибутами.

Видео маленького примера "конверта" из 5 скважин:

Алгоритм действий:

1. Данные геолого-литологических колонок скважин и цифровая модель рельефа собирается в единое целое в препроцессоре GMS. Создается список геологических элементов.

Aquaveo GMS: цифровая подель рельефа и скважины

2. Создаются сечения между скважин и происходит первичная генерация заполнений этих сечений программой. Выходит не очень, но это и не цель нашей работы...

Сравнение классического разреза в autocad и сгенерированного в Aquaveo gms.

3. Вручную, в удобном редакторе сечений корректируем линзы, фации, депрессии, линии падений горизонтов, выклинивания: удаляем неудачные заполнения, отрисовываем границы и заполняем вновь.

Геологический разрез в процессе корректировки в редакторе сечений Aquaveo GMS.

4. Так придется поработать абсолютно над каждым сечением. В результате мы получаем трехмерную модель из скважин, рельефа и поперечных сечений. Если визуально нас все устраивает, то можно приступать к следующему шагу.

Aquaveo GMS: скважины, сечения и рельеф.

5. На следующем этапе при помощи двух методов геостатистики (Inverce distance weighted или Natural neighbor) создаются трехмерные солиды и горизонты геологических элементов. Горизонты переносятся в Сivil 3d и на их основе создаются tin-поверхности. Эти поверхности аккуратно подрезаются, суммируются и вычитаются если есть в этом необходимость.

Tin-поверхности горизонтов геологических элементов в Civil 3d. Видны шапки линз и депрессии основных горизонтов.

5. На заключительном этапе в Civil_3d выдавливаются 3d солиды и на эти тела навешиваются все необходимы атрибуты: геологические индексы, наименования, физ-мех свойства, фильтрационные свойства и многое другое.

3d тела BIM геологии в Civil 3d. Подгтовка к выгрузке в IFC. Видны лизы, выклинивания и депрессии.

Визуально результат строительной площадки 150*150м, на 40 скважин и 16 ИГЭ выглядит так: (можно разглядеть линзы и выклинивания):

BIM информационная модель геологии. Пример.

Выводы и предложения:
Уже сейчас можно делать довольно качественную 3d-геологию зарубежном софте: например как я (Aquaveo GMS + Civil 3d).
Я подозреваю что в отечественном софте тоже такое возможно: препроцессор ЛОГОС НИМФА (Гидрогеология) + Робур/Кредо. Но это надо проверять...