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文檔簡介

ICS35.020

CCSA75

CASME

中國中小商業(yè)企業(yè)協(xié)會團體標準

T/CASMEXXXX—XXXX

城市三維地質(zhì)建模實施規(guī)范

Implementationspecificationforurban3Dgeologicalmodeling

征求意見稿

XXXX-XX-XX發(fā)布XXXX-XX-XX實施

中國中小商業(yè)企業(yè)協(xié)會??發(fā)布

T/CASMEXXXX—XXXX

城市三維地質(zhì)建模實施規(guī)范

1范圍

本文件規(guī)定了城市三維地質(zhì)建模實施過程中數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理與分析、模型建立、模型驗證與評

估、模型應(yīng)用及管理與維護的要求。

本文件適用于城市三維地質(zhì)建模過程的實施與驗證。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中,注日期的引用文件,

僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本

文件。

GB/T2260中華人民共和國行政區(qū)劃代碼

GB/T10114縣以下行政區(qū)劃編碼規(guī)則

GB/T12897國家一、二等水準測量規(guī)范

GB/T12898國家三、四等水準測量規(guī)范

GB/T18314全球定位系統(tǒng)(GPS)測量規(guī)范

GB/T18316數(shù)字測繪成果質(zhì)量檢查與驗收

GB/T18341地質(zhì)礦產(chǎn)勘查測量規(guī)范

GB/T37025信息安全技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸安全技術(shù)要求

GB/T51269建筑信息模型分類和編碼標準

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

城市三維地質(zhì)建模urban3Dgeologicalmodeling

利用地質(zhì)學、地理信息系統(tǒng)(GIS)、地球物理學等相關(guān)技術(shù),對城市地質(zhì)構(gòu)造、地層分布、地下

水資源及地下空間利用等進行數(shù)字化、立體化表示和模擬的過程。

3.2

地質(zhì)勘探數(shù)據(jù)geologicalexplorationdata

通過鉆探、采樣、測量等手段獲取的地下地質(zhì)信息數(shù)據(jù),包括巖土工程勘察、地震勘探、地球物理

勘探等數(shù)據(jù)。

3.3

地形地貌數(shù)據(jù)topographicandmorphologicaldata

地表地形、地貌等地理空間數(shù)據(jù),包括數(shù)字高程模型、數(shù)字地形模型、地形圖、地貌圖等數(shù)據(jù)。

3.4

模型評估m(xù)odelevaluation

對建立的地質(zhì)模型進行綜合評價,包括對模型結(jié)果的適用性、合理性和可行性進行分析。

4數(shù)據(jù)采集

4.1地質(zhì)勘探數(shù)據(jù)采集

4.1.1鉆孔數(shù)據(jù)采集

4.1.1.1選擇有代表性位置鉆孔,并進行鉆孔編號和標識。

4.1.1.2使用鉆探設(shè)備進行地層巖心采樣,記錄每個采樣點的深度和巖石類型。

4.1.1.3測量地層厚度和地層傾角等地質(zhì)參數(shù)。

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4.1.2地球物理勘探數(shù)據(jù)采集

4.1.2.1進行地震勘探,記錄地震波傳播時間和波速。

4.1.2.2進行電磁勘探,測量地下電阻率。

4.1.3其他數(shù)據(jù)采集

4.1.3.1采集地下水樣品,進行水質(zhì)分析。

4.1.3.2使用地面衛(wèi)星測量地理坐標。

4.2地形地貌數(shù)據(jù)采集

4.2.1遙感影像采集

4.2.1.1使用衛(wèi)星或無人機獲取高分辨率遙感影像。

4.2.1.2對遙感影像進行解析,提取地形地貌信息。

4.2.2實地測量

4.2.2.1使用全球定位系統(tǒng)進行測量時,就符合GB/T18314的規(guī)定。。

4.2.2.2測量河流、湖泊等水系的水位和流量。

4.2.2.3地質(zhì)礦產(chǎn)的勘查應(yīng)符合GB/T18341的規(guī)定。

4.2.2.4國家水準測量應(yīng)符合GB/T12897、GB/T12898的規(guī)定。

4.3地下水數(shù)據(jù)采集

4.3.1地下水位監(jiān)測

定期測量地下水位,并對記錄的地下水位數(shù)據(jù)并進行數(shù)據(jù)分析和趨勢預(yù)測。

4.3.2地下水水質(zhì)監(jiān)測

采集地下水樣品,并進行水質(zhì)分析,水質(zhì)量分析項目應(yīng)包括但不限于測量水溫、pH值、電導(dǎo)率等水

質(zhì)參數(shù)。

4.3.3地下水流速監(jiān)測

利用地下水位變化資料,計算地下水流速。

4.4數(shù)據(jù)采集質(zhì)量控制

4.4.1現(xiàn)場質(zhì)量控制

數(shù)據(jù)采集終端數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)符合GB/T37025的規(guī)定,確保采集設(shè)備的準確性和數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏蚀_性、穩(wěn)

定性。

4.4.2數(shù)據(jù)驗證

應(yīng)對采集的數(shù)據(jù)進行驗證和校核,確保數(shù)據(jù)的準確性和一致性。

5數(shù)據(jù)處理與分析

5.1地質(zhì)勘探數(shù)據(jù)處理與分析

5.1.1鉆孔數(shù)據(jù)處理

5.1.1.1應(yīng)對鉆孔數(shù)據(jù)進行清洗和整理,去除異常值和錯誤數(shù)據(jù)。

5.1.1.2構(gòu)建地層模型,識別地層界面和巖性變化。

5.1.1.3分析地層厚度、傾角、分布規(guī)律等地質(zhì)特征。

5.1.2地球物理數(shù)據(jù)處理

5.1.2.1處理地震波以及地質(zhì)勘探數(shù)據(jù),繪制地震剖面圖,識別地下構(gòu)造。

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5.1.2.2處理電磁數(shù)據(jù),繪制電阻率剖面圖,建立地下巖性和水文結(jié)構(gòu)模型。

5.1.2.3數(shù)據(jù)測繪數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查應(yīng)符合GB/T18316的規(guī)定。

5.2地形地貌數(shù)據(jù)處理與分析

5.2.1遙感影像處理

5.2.1.1對遙感影像進行預(yù)處理,包括去噪、輻射校正等。

5.2.1.2提取地形地貌特征,如地勢起伏、河流分布等。

5.2.2地形數(shù)據(jù)分析

5.2.2.1構(gòu)建數(shù)字高程模型,生成等高線圖和坡度圖。

5.2.2.2分析地形起伏、地形流域等地貌特征。

5.3地下水數(shù)據(jù)處理與分析

5.3.1地下水位數(shù)據(jù)處理

5.3.1.1處理地下水位數(shù)據(jù),繪制地下水位分布圖和水位變化曲線。

5.3.1.2分析地下水位的季節(jié)變化和長期趨勢。

5.3.2地下水水質(zhì)數(shù)據(jù)處理

5.3.2.1進行水質(zhì)數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制和清洗。

5.3.2.2繪制水質(zhì)空間分布圖,分析水質(zhì)變化規(guī)律。

5.3.3地下水數(shù)值模擬

建立地下水數(shù)值模型,模擬地下水流動和污染傳輸過程。

5.4數(shù)據(jù)集成與綜合分析

5.4.1將地質(zhì)、地形地貌和地下水數(shù)據(jù)進行集成分析,綜合研究地下水資源分布與利用潛力。

5.4.2利用全球定位系統(tǒng)等技術(shù),進行空間數(shù)據(jù)分析和可視化展示。

6模型建立

6.1模型選擇

根據(jù)城市三維地質(zhì)模型的特征和分析數(shù)據(jù),選擇適當?shù)臄?shù)值模型類型,如地下水流模型、地下水污

染傳輸模型等。

6.2模型參數(shù)設(shè)定

6.2.1確定模型的各項參數(shù),包括地層滲透率、水文地質(zhì)參數(shù)、邊界條件、等高線、水位變化曲線等。

6.2.2參數(shù)根據(jù)實地調(diào)查數(shù)據(jù)和文獻資料進行估算或擬合。

6.2.3行政區(qū)域參數(shù)設(shè)定應(yīng)符合GB/T2260、GB/T10114的規(guī)定。

6.2.4建筑信息的分類與編碼應(yīng)符合GB/T51269的規(guī)定。

6.3三維地質(zhì)模型建立步驟

6.3.1網(wǎng)格劃分

將研究區(qū)域劃分為有限的網(wǎng)格單元,建立數(shù)值計算網(wǎng)格。

6.3.2方程建立

根據(jù)模型參數(shù)以及分析數(shù)據(jù),建立數(shù)學模型。

6.3.3邊界條件設(shè)定

設(shè)定模型的邊界條件,包括邊界水位、側(cè)向滲流、水文氣象條件等。

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6.3.4初值設(shè)定

設(shè)定模型的初始條件,即模擬開始時各節(jié)點的水位、建筑度經(jīng)緯度。

6.3.5模型求解

使用數(shù)值方法求解地下水流等變量模型,獲取模擬結(jié)果。

6.4模型參數(shù)校正與驗證

6.4.1參數(shù)敏感性分析

對模型參數(shù)進行敏感性分析,評估各參數(shù)對模型輸出結(jié)果的影響程度。

6.4.2參數(shù)優(yōu)化與校正

根據(jù)敏感性分析結(jié)果,優(yōu)化調(diào)整模型參數(shù),使模擬結(jié)果更符合實際觀測數(shù)據(jù)。

6.4.3模型驗證

將模擬結(jié)果與實測數(shù)據(jù)進行對比驗證,評估模型的準確性和可靠性。

6.5模型應(yīng)用與預(yù)測

6.5.1模擬應(yīng)用

使用建立的城市三維地質(zhì)模型,模擬水質(zhì)變化等情況。

6.5.2預(yù)測評估

根據(jù)模擬結(jié)果,評估地下水資源、氣候等自然因素的發(fā)展變化趨勢的正確性。

6.5.3風險分析

分析模型參數(shù)的脆弱性和風險,制定相應(yīng)的管理策略和應(yīng)對措施。

7模型驗證與評估

7.1模型驗證方法

7.1.1實測數(shù)據(jù)對比

7.1.2將模擬結(jié)果與實測數(shù)據(jù)進行對比,包括地下水位、地下水流速、水質(zhì)參數(shù)等。

7.1.3分析模擬結(jié)果與實測數(shù)據(jù)的一致性和差異性,評估模型的準確性。

7.1.4歷史模擬

對歷史時期的地下水流動和水質(zhì)進行模擬,與已知的歷史資料進行比較驗證。

7.1.5交叉驗證

將模型拆分為訓(xùn)練集和驗證集,使用訓(xùn)練集進行參數(shù)擬合,然后將參數(shù)應(yīng)用于驗證集進行驗證,評

估模型的泛化能力。

7.2模型評估步驟

7.2.1數(shù)據(jù)預(yù)處理

對實測數(shù)據(jù)和模擬結(jié)果進行預(yù)處理,如去除異常值和缺失數(shù)據(jù)。

7.2.2指標計算

計算模型評估指標。

7.2.3結(jié)果分析

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分析評估指標的數(shù)值大小和變化趨勢,評估模型的表現(xiàn)優(yōu)劣。

7.2.4不確定性分析

對模型結(jié)果的不確定性進行分析,評估模型的可靠性和穩(wěn)健性。

7.3模型評估結(jié)果解釋

7.3.1模擬結(jié)果解釋

根據(jù)評估結(jié)果,解釋模擬結(jié)果的準確性和可信度,指出模型存在的不足和改進空間。

7.3.2應(yīng)用前景評估

根據(jù)模型評估結(jié)果,評估模型在不同應(yīng)用場景下的適用性和局限性,指導(dǎo)決策和管理實踐。

8模型應(yīng)用

8.1決策支持

8.1.1水資源管理

基于模型預(yù)測地下水位變化和水質(zhì)情況,制定合理的水資源管理措施,保障地下水資源的可持續(xù)利

用。

8.1.2土地利用規(guī)劃

結(jié)合模型模擬結(jié)果,制定土地利用規(guī)劃,合理布局城市發(fā)展和農(nóng)田灌溉,實現(xiàn)土地資源的優(yōu)化配置。

8.2應(yīng)急響應(yīng)

8.2.1地下水污染事件應(yīng)對

基于模型快速響應(yīng)地下水污染事件,預(yù)測污染擴散范圍和影響程度,指導(dǎo)應(yīng)急處置和修復(fù)工作。

8.2.2水源地保護

利用模型評估水源地的脆弱性和敏感性,制定水源地保護措施,防止污染源對水源地的影響。

8.3規(guī)劃管理

8.3.1地下水資源評價

利用模型評估地下水資源的量和質(zhì),為地下水資源的開發(fā)利用提供科學依據(jù)和指導(dǎo)。

8.3.2水資源調(diào)控

根據(jù)模型預(yù)測的地下水位變化和水量分布,制定水資源調(diào)控策略,實現(xiàn)水資源的合理配置和利用。

8.4環(huán)境監(jiān)測

8.4.1水質(zhì)監(jiān)測

結(jié)合模型模擬結(jié)果,監(jiān)測地下水的水質(zhì)變化情況,及時發(fā)現(xiàn)水質(zhì)異常,保障人民生活用水安全。

8.4.2生態(tài)環(huán)境保護

利用模型評估地下水對生態(tài)環(huán)境的影響,制定生態(tài)保護計劃,保護生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定和可持續(xù)發(fā)展。

8.5模型更新與優(yōu)化

8.5.1參數(shù)校正

根據(jù)實測數(shù)據(jù)和模擬結(jié)果的對比,對模型參數(shù)進行校正和優(yōu)化,提高模型的準確性和可靠性。

8.5.2模型改進

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結(jié)合實際應(yīng)用需求和用戶反饋,對模型進行改進和優(yōu)化,提高模型的適用性和實用性。

9管理與維護

9.1模型管理

9.1.1數(shù)據(jù)管理

應(yīng)確保數(shù)據(jù)的完整性、準確性和時效性。

9.1.2參數(shù)管理

管理模型的參數(shù)設(shè)置和調(diào)整過程,記錄參數(shù)的變化和更新情況,保證模型參數(shù)的準確性和穩(wěn)定性。

9.1.3版本管理

對模型進行版本管理,記錄模型的修改和更新歷史,確保模型的穩(wěn)定性和可追溯性。

9.2模型維護

9.2.1定期檢查

定期對模型進行檢查和驗證,發(fā)現(xiàn)模型運行中存在的問題和異常情況,及時進行調(diào)整和修正。

9.2.2參數(shù)更新

根據(jù)實測數(shù)據(jù)和模擬結(jié)果的對比,定期更新模型的參數(shù),保證模型的準確性和適用性。

9.2.3技術(shù)支持

提供技術(shù)支持和培訓(xùn)服務(wù),幫助用戶正確使用和維護模型,解決在使用過程中遇到的問題和困難。

9.2.4故障排除

針對模型運行中出現(xiàn)的故障和錯誤,進行及時的排查和修復(fù),確保模型的正常運行。

9.3安全保障

9.3.1數(shù)據(jù)安全

加強模型數(shù)據(jù)的安全管理,采取必要的措施保護模型數(shù)據(jù)的機密性和完整性。

9.3.2系統(tǒng)穩(wěn)定

確保模型運行環(huán)境的穩(wěn)定性和安全性,防止系統(tǒng)故障和數(shù)據(jù)丟失。

6

團體標準

城市三維地質(zhì)建模實施規(guī)范

編制說明

《城市三維地質(zhì)建模實施規(guī)范》

標準起草編制組

二〇二四年五月

一、工作簡況

(一)任務(wù)來源

根據(jù)2020年全國標準化工作要點,大力推動實施標準化戰(zhàn)略,持續(xù)

深化標準化工作改革,加強標準體系建設(shè),提升引領(lǐng)高質(zhì)量發(fā)展的能力。

依據(jù)《中華人民共和國標準化法》,以及《團體標準管理規(guī)定》相關(guān)規(guī)

定,中國中小商業(yè)企業(yè)協(xié)會決定立項,武漢智博創(chuàng)享科技股份有限公司

等相關(guān)單位共同制定《城市三維地質(zhì)建模實施規(guī)范》團體標準。于2024

年04月26日,中國中小商業(yè)企業(yè)協(xié)會發(fā)布了《城市三維地質(zhì)建模實施

規(guī)范》團體標準立項通知,正式立項。

(二)編制背景

城市三維地質(zhì)建模是一種將地質(zhì)信息應(yīng)用于城市規(guī)劃、土地利用和

基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的方法。它通過收集、整合和分析地質(zhì)數(shù)據(jù),以三維形式

呈現(xiàn)地質(zhì)信息,為城市的決策制定者和規(guī)劃者提供有關(guān)地質(zhì)風險、地下

水資源、地質(zhì)構(gòu)造等方面的詳細信息。城市三維地質(zhì)建模是一個涉及多

個學科和領(lǐng)域的綜合性工作,需要借鑒和應(yīng)用相關(guān)的學術(shù)研究成果和技

術(shù)發(fā)展。背景情況可能包括相關(guān)學術(shù)研究的進展、新技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展

趨勢等,這些對于制定規(guī)范和標準具有重要的參考價值。

前期相關(guān)政策的收集和整理是制定規(guī)范的重要前期工作,它有助于

了解相關(guān)領(lǐng)域的現(xiàn)狀和需求,為規(guī)范的制定提供依據(jù)和參考。這樣制定

出的規(guī)范可以更好地適應(yīng)實際需求,提高城市三維地質(zhì)建模的效果和質(zhì)

量。

(三)編制目的

城市三維地質(zhì)建模實施規(guī)范是為了確保城市地質(zhì)建模的一致性、準

確性和可靠性而制定的標準和規(guī)范。團體標準編制的主要目的和意義如

—1—

下:

(1)規(guī)范建模流程:制定規(guī)范可以確保在城市三維地質(zhì)建模的各個

環(huán)節(jié)中采用一致的方法和標準化的流程。這有助于提高建模過程的效率,

減少錯誤和重復(fù)勞動,并確保結(jié)果的一致性。

(2)保證數(shù)據(jù)質(zhì)量:規(guī)范要求明確數(shù)據(jù)采集、處理和驗證的方法和

步驟,以確保所使用的地質(zhì)數(shù)據(jù)的準確性和可靠性。這有助于避免因數(shù)

據(jù)質(zhì)量問題引起的建模錯誤和不確定性,從而提高地質(zhì)建模的可信度。

(3)促進信息共享和交流:規(guī)范的制定可以促進不同組織和團體之

間的信息共享和交流。通過建立統(tǒng)一的標準和格式,可以更方便地共享

地質(zhì)數(shù)據(jù)和模型,促進合作和協(xié)作,提高城市規(guī)劃和工程項目的效率和

質(zhì)量。

(4)支持決策制定:規(guī)范的實施可以提供一致的地質(zhì)建模結(jié)果,為

城市規(guī)劃、土地利用、工程設(shè)計等決策提供可靠的地質(zhì)信息和依據(jù)。這

有助于降低決策風險,優(yōu)化資源配置,提高城市發(fā)展的可持續(xù)性。

(5)推動行業(yè)發(fā)展:規(guī)范的制定和實施可以促進城市三維地質(zhì)建模

技術(shù)和方法的發(fā)展。通過共同遵循規(guī)范,行業(yè)內(nèi)的專業(yè)人士可以進行經(jīng)

驗交流、技術(shù)創(chuàng)新和標準化的培訓(xùn),推動整個行業(yè)的發(fā)展和進步。

總之,城市三維地質(zhì)建模實施規(guī)范的主要目的和意義在于確保建模

的準確性、可靠性和一致性,促進信息共享和交流,支持決策制定,并,

并推動行業(yè)的發(fā)展。這將為城市規(guī)劃、土地利用和工程設(shè)計等領(lǐng)域提供

可靠的地質(zhì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和決策支持,促進城市的可持續(xù)發(fā)展。

(四)標準編制過程

1、組建起草小組,前期調(diào)研

為保證標準編制工作的順利開展、提高標準的質(zhì)量和實用性,由標

—2—

準編制起草單位和相關(guān)技術(shù)專家、標準化專家共同組建了標準起草小組,

負責對整個標準的編制。通過制訂工作方案,標準起草小組進一步明確

了目標要求、工作思路、人員分工和工作進度等。標準起草小組對當前

的城市三維地質(zhì)建模實施規(guī)范涉及的相關(guān)技術(shù)、設(shè)計內(nèi)容等進行了調(diào)研,

搜集了眾多相關(guān)的標準、文獻、技術(shù)指標、案例等資料,就其中的重點

和難點進行逐一討論,并系統(tǒng)分析、評價申報團體標準的可行性及必要

性。

2、確定標準架構(gòu),形成草案

起草小組結(jié)合前期的調(diào)研和資料,開展了多次內(nèi)部研討會,形成標

準大綱,并邀請了專家和相關(guān)企業(yè)對標準進行技術(shù)指導(dǎo),對《城市三維

地質(zhì)建模實施規(guī)范》的標準編制工作重點、標準制定依據(jù)和編制原則等

形成了共識,同時完成標準草案稿的撰寫,并在小組內(nèi)部對標準草案的

內(nèi)容進行初步審查,依據(jù)相關(guān)意見進行修改、完善。

3、形成征求意見稿,征求意見

標準起草小組對標準草案進行修改完善,根據(jù)收集到的意見反饋,

包括調(diào)整基本原則內(nèi)容、修改錯誤用詞和格式等,在反復(fù)討論和論證的

基礎(chǔ)上,修改形成了《城市三維地質(zhì)建模實施規(guī)范》(征求意見稿)。

(五)主要起草單位

武漢智博創(chuàng)享科技股份有限公司等。

二、標準編制原則和主要內(nèi)容

(一)編制原則

1、嚴格按照GB/T1.1—2020《標準化導(dǎo)則第1部分:標準化文件

的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草;

2、標準應(yīng)符合國家有關(guān)法律法規(guī)、強制性標準及相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策要求;

—3—

3、標準應(yīng)具有科學性、先進性、經(jīng)濟性,切實可行。

(二)標準主要內(nèi)容

1、范圍

本文件規(guī)定了城市三維地質(zhì)建模實施過程中數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理與

分析、模型建立、模型驗證與評估、模型應(yīng)用及管理與維護的要求。

本文件適用于城市三維地質(zhì)建模過程的實施與驗證。

2、規(guī)范性引用文件

GB/T2260中華人民共和國行政區(qū)劃代碼

GB/T10114縣以下行政區(qū)劃編碼規(guī)則

GB/T12897國家一、二等水準測量規(guī)范

GB/T12898國家三、四等水準測量規(guī)范

GB/T18314全球定位系統(tǒng)(GPS)測量規(guī)范

GB/T18316數(shù)字測繪成果質(zhì)量檢查與驗收

GB/T18341地質(zhì)礦產(chǎn)勘查測量規(guī)范

GB/T37025信息安全技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸安全技術(shù)要求

GB/T51269建筑信息模型分類和編碼標準

3、術(shù)語和定義

為便于對標準的理解與執(zhí)行,本章節(jié)規(guī)定了城市三維地質(zhì)建模實施

規(guī)范涉及的術(shù)語和定義。

4、數(shù)據(jù)采集

文件規(guī)定了城市三維地質(zhì)建模實施規(guī)范的數(shù)據(jù)采集。

5、數(shù)據(jù)處理與分析

文件闡述了城市三維地質(zhì)建模實施規(guī)范的數(shù)據(jù)處理與分析。

6、模型建立

—4—

文件闡述了城市三維地質(zhì)建模實施規(guī)范的模型建立。

7、模型驗證與評估

文件闡述了城市三維地質(zhì)建模實施規(guī)范的模型驗證與評估。

8、模型應(yīng)用

文件闡述了城市

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