第十四章：块体建模
本软件中引入块体模型概念是在空间上，在一定的范围内，确定一定尺寸的空间块体，相对应的块体都有一个质心点，这样，在质心点上可以存储所有属性；同时，引进次级模块的概念，则是保证矿体边缘的块体尽可能地与矿体界线（曲面）相一致，从而得到准确的报告值。与地质统计学相结合，是应用数学方法对品位分布进行估值，是块体模型的重要特点之一。由于品位分布是在资源中受地质因素控制而明显存在的，从而形成一定约束条件下的品位模型。 在资源储量估算中，利用块体模型可以准确地进行资源量和品级报告。
在创建块体模型时需要明确的几个概念：
1.块体空间范围：尽可能建立的块体模型能够包含所有矿体以及采掘的岩石范围，以便可以计算出矿岩量，而不仅仅是矿体范围。
2.块体尺寸：通常情况下，块体尺寸的大小取决于矿体的类型、规模和采掘方式，例如，脉状金矿或铜矿与层状铁矿的块体尺寸是不同的，并且露天开采与地下开采方式的不同，定义的块体尺寸也是不同的。
3.次级模块：每个一定体积的长方体叠加构成了块体模型，然而，在矿体边缘（曲面），需要对边缘块体进行分割成更次一级的子块，以期使得矿体边缘的块体更接近于矿体，从而保证了计算的误差在许可范围之内。次级模块的分割是几何级数进行，也不能太小。
4.估值方法：通常根据矿床类型和样品数量来选择不同的估值方法。对于详查或勘探级别的矿山而言，数据量往往不多，一般采用距离幂次反比或最近距离法，对于详细勘探和生产矿山来讲，样品量比较大，可以选用克里格法，但需要对数据进行分析后才能使用。
5.约束条件：块体模型的部分空间是块的组成部分，每一个都和一个记录相联，这个记录是以空间为参照的，每个点的信息可以通过空间点来修改而并不仅仅是取决于其精确测量，空间参照就是一些额外的操作，空间操作的方式是在某个实体的内（外)、表面的上部或下部空间、可以按照块体本身属性的大小等逻辑操作。这样便于计算出任意空间范围的矿量和品位。
块体模型功能菜单如下所示：
新建块体菜单如下所示：
①将一个矿体模型调入图形区；点击功能菜单块体—新建，将弹出以下对话框：
其中：
块体模型名称 ：用户可以为新建立的块体模型重新起名。
最大最小坐标：由系统根据实体模型的尺寸自动编排，这个坐标范围可以将矿体模型完全包含在块体模型中。
块体尺寸：块体尺寸与矿床、矿体的赋存特征、空间分布规律、开采方式、勘探线网度等有关，一般为勘探线网度的1/2-1/4。
次级模块：指原来设置的块体尺寸在估值时不能概括全部属性值时，对块体进行再次划分的次级块体，这样可以和模型能更好的吻合，使估值更为准确。次级模块的尺寸与矿体的形态和厚度有关，一般为母块尺寸的偶数倍分之一。
注意：建立块体模型之前要清空工作区，否则系统会获取另外所有模型的坐标，导致块体模型非常大。
②然后选择块体模型的显示颜色和样式，设置完成后点击确定，即完成块体模型的建立。
点击功能菜单块体—新建—修改块体参数
在弹出的对话框中可以对块体模型的坐标，角度进行修改：
点击功能菜单块体—新建—块体摘要：
即可在信息栏看到当前加载的块体摘要信息：
点击功能区块体—新建——转换为全模型功能即可将块体模型转换为全模型。
①点击功能区块体—新建—输出为三角网和输出为点云：
②输出结果：
打开和保存包括以下功能：
运行该命令后，在弹出的窗口中选择要打开的块体模型。
对于新建立的模型，选择该命令后，将弹出“另存为”对话框（如下图所示），输入模型名称，并选择合适的文件夹进行保存即可。
对于已经建立好的模型，调入图形区后经过建立属性或添加约束等操作再保存，将出现如下提示对话框，询问是否覆盖模型，若是，则将替换以前的模型，保存经过操作后的新模型；若否，即不覆盖模型，则弹出“另存为”对话框，可保存到其他地方。
运行该命令即可保存当前约束的块体模型，在弹出的另存为的对话框输入模型名称，并选择合适的文件夹进行保存即可。
运行该命令即可保存当前约束条件文件（*.blkcon），在弹出的另存为的对话框输入文件名称，并选择合适的文件夹进行保存即可。
打开：运行该命令后，在弹出的窗口中选择要打开的Surpac模型。
保存：运行该命令即可保存当前模型，文件格式为*.mdl，在弹出的另存为的对话框输入模型名称，并选择合适的文件夹进行保存即可。
运行该命令即可保存当前模型为表格文件，文件格式为*.csv，在弹出的另存为的对话框输入文件名称，并选择合适的文件夹进行保存即可。
运行该命令后会弹出导入质心文件的对话框：
在“文件”添加需要导入的质心点文件，空白区域将显示出块体模型相关信息，此时下方区域还未显示内容，需要根据用户保存的质心点文件，块体信息从第几行开始就在“起始行”输入几。分隔符也应与文本文件中的一致。
根据上面的分析，块体信息从第二行开始，所以需要在箭头所指的“起始行”位置把默认值“0”设置为“2”，这样才能确保质心点文件的正确导入，否则会出现错误提示。设置后，空白区域将显示出各个属性。然后点击确定即可导入模型。
块体模型显示隐藏功能：
①将块体模型.blk文件调入图形区，运行菜单项块体—显示，弹出以下对话框：
②用户可以设置块体模型的显示颜色和显示风格。例如，按照默认颜色，不同的显示风格效果如下图所示：
显示样式为块体：
显示样式为质心点：
③另外，用户也可以在层浏览器中的块体模型上点击鼠标右键，在弹出的快捷菜单里选择“显示”也可以显示块体模型，如下图所示：
④点击隐藏功能，运行该命令即可隐藏当前块体模型在图形区的显示，并且块体模型还会挂载至图层管理器中。
（1）在图层管理器中，右键选择“块体模型”，选择新建属性：
（2）在弹出的对话框中右键空白处选择添加，输入属性名称、类型、默认值即可为当前块体模型添加属性。
（1）在新建完块体属性之后，在图层管理器中右键选择需要着色的属性，点击属性着色：
（2）获取着色范围（从哪到哪），然后选择颜色之后点击确定即可。
对当前显示块体模型的各个属性进行基本样品统计。
（1）右键图层管理器中的块体模型属性，选择“统计”：
（2）即可查看当前块体属性统计数据
对当前块体模型已建属性进行数学计算。
（1）右键图层管理器中的块体模型，选择数学计算
（2）弹出如下对话框，在属性名的下拉框中选择需要进行数学计算的属性，在后面输入计算表达式即可。
其中：用户在编写表达式的时候可参照“帮助”中的写法，编写完成后要“验证表达式”，在表达式解析成功的基础上才能进行正确的属性计算。
用户可以查看系统中可用的所有操作符和表达式示例，如下图所示：
块体赋值功能菜单如下所示：
给块体模型的全部小块分配一个单一的属性值。
（1）运行功能后在弹出的对话框中选择块体属性和输入赋值之后点击确定。
（2）在信息栏中看到块体已经成功赋值
用多边形中的属性值为其投影到块体模型部分的块体赋值。
通过实体模型的不同体号为块体模型的属性赋值。
在多边形法和最近样品法中，只有一个样品参与单元块品位的估值，如果落入影响范围的样品都参与单元块的品位估值，估值结果会更为精确。然而，由于各样品距单元块中心的距离不同，其品位对单元体的影响程度也不同。显然，距离单元块越近的样品，其品位对单元体品位的影响也就越大。因而在计算中，离单元体近的样品的权值应比离单元体远的样品的权值大。距离幂次方反比法就是基于这一思想产生的。在此法中，一个样品的权值等于样品到单元块中心距离的N次方的倒数（1/dN）。
距离幂次反比法的一般步骤为：
1.以被估单元块中心为圆心、以影响半径R做圆，确定影响范围（三维状态下，圆变为球）；
2.计算落入影响范围内每一样品与被估单元块中心的距离；
3.利用下式计算单元块的品位Xb ：
其中，xi为落入影响范围的第i个样品的品位；di为第i个样品到单元块中心的距离。如果没有样品落入影响范围之内，单元块的品位为零。公式中的指数N对于不同的矿床取值不同。在品位变化小的矿床，N取值较小；在品位变化大的矿床，N取值较大。在铁、镁等品位变化较小的矿床中，N一般取2；在贵重金属（如黄金矿床）中，N的取值一般大于2，有时高达4或5。如果区域异性存在，不同区域中品位的变化不同，则需要在不同区域取不同的N值。同时，一个区域的样品一般不参与另一区域的单元块品位的估值运算。
（1）运行该命令后在弹出的对话框中，点击文件，在文件目录中导入样品点文件；在估值字段中，从下拉属性列表中选择要估值的字段以及对应属性；幂次一般选2，即为距离平方反比法；如果建新属性时已经定义过，可以从下拉列表中找到该属性；如果没定义，可以在此建立。
（2）点击确定后会弹出块体模型约束对话框，在此添加对应的块体模型约束，就会弹出相应的估值报告：
软件提供普通克里格、简单克里格、泛克里格地质统计学法，请参考地质统计教程。
（1）运行功能菜单添加约束，同理也可取消约束。
（2）在弹出的对话框中在这个对话框中将对块体模型添加约束限制。
约束限制就是对空间操作符和物体的逻辑组合，可以用来控制对块的选择，对信息加以修复，或者对其进行内插值，最后这个约束可以保存为约束文件。
（3）点击“文件”，选择用来建立当前块体模型的矿体，然后在对话框中选择“添加”。如想将生成的约束块体文件保存，块体模型内部即被矿体约束且被赋上单一的比重属性值。
（4）这时查询块属性便可以发现，围岩和矿体的比重属性有了明显的区分。
块体模型报告菜单如下所示：
报告功能科技计算矿体的储量并生成储量报告。运行报告功能命令后弹出如下对话框：
列：是指报告的主要内容。
统计方法：包括平均值、累加值、累加值/100和累加值/1000000。平均值即加权平均值；累加值是金属量；累加值/100和累加值/1000000是根据品位单位而定，如果单位是百分比，则金属量/100，如果是金矿单位克/吨，则输出金属量为克，转化为吨时需要除以1000000。
比重值：是当没有设置比重属性时，可以通过比重值给定；比重属性可以从下拉列表中选择建立的代表比重的属性；在煤炭计算报量中，体积系数可用于代表煤质参数中含煤率、含矸率等系数。
分类报告：中选择需要分类属性值。分类属性的设置会在报告中体现出属性值的分段性，使报告更加清楚。
分类范围的类型：枚举型、步距型、混合型，
其中枚举型：数字之间以“；”间隔，如0；1；3；9，表示从0-1，1-3，3-9段的信息。步距型：数字之间以“，”间隔，如1，300，5，表示以1为起点，300为终点，5为步距的分段信息。混合型：是以上两种类型的混合。
设置完参数之后即可生成word文件的表格报告。
运行改命令可以查看块体模型的质心位置和块尺寸。
首先运行功能之后选择需要查询的块体模型。
然后再信息栏即可看到当前块体模型的块信息：
运行改命令可以查看块体模型任意位置 的质心位置和块尺寸。
首先运行功能之后选择需要查询的点。
然后再信息栏即可看到当前点的块信息：
对于复杂矿体，此功能可以按照矿体号或者矿体类别，分别进行储量计算。
（1）将矿体和块体模型.blk文件调入图形区：
（2）运行改命令弹出如下对话框：
（3）点击确定后弹出一下对话框，用户可以根据实际需要选择要报告的内容，具体参考报告功能；
（4）点击确定后，左键点击需要生成报告的对象，右键结束即生成报告文件；
如果矿体被线或者地表面等分割，则可以利用此功能计算各个部分的储量。包括不同线内包含的储量，和面所分割的各部分的储量。计算时只要选择线文件和载入上下面即可。
（1） 在采坑DTM上圈定一个或多个回采闭合线；
（2）选择该功能后，在“块体模型报告”和“实体分类报告”对话框中设置输出品位、边界品位、回采高度等，品位和比重已经设置在块体模型属性中；
（3）确定参数后，首先选择表面 ，然后选中闭合线，报告出闭合线内的体积和质量。如果勾选了“打印报告的矿体”，将显示闭合线内块体形态。
软件切割块体及提取模块功能菜单如下所示：
（1）运行命令之后弹出切割块体对话框，可以添加当前块体的属性，同时定义文字高度和小数位数，提供三种剖面方式：手工拉剖面、标高和当前UCS平台（需要在视图功能中添加UCS自定义坐标）。
（2）选择手工拉剖面之后点击确定，然后手动绘制切割剖面，鼠标右键结束命令即可。信息也可以看到当前成功切割的对象数量。
此功能把垂直方向上所有的块体共同投影到二维面上，并能显示质心点等块体信息，主要为了方便用户对煤层块体信息的打印。
提供矩形框、点云、表面三种输出格式。
本功能可以查看提取多边形内块体模型中的信息。
（1）选择该命令后，弹出下图对话框，设置好要提取的内容：
（2）选择一个闭合多边形：
（3）即可得到块体信息。
此功能可以打印DTM表面上块体网格内的品位值。
（1）运行命令之后会弹出“块体打印属性”对话框，在填写好相应的提取内容后点击确定。
（2）图形区中选择一个闭合多边形（鼠标左键单击确定，然后右键进入下一步）：
（3）选择需要提取块属性的表面：
（4）即可显示出闭合线区域内的DTM上块体网格内的品位值（示例图中的块没有添加对应的属性值，如添加相应属性就可以在图形区中进行显示）
此功能可以 提取块体模型的顶底板块，并以长方块的形式输出。
（1）将块体模型导入图形区并添加块体约束
（2）运行此功能，弹出如下对话框的对话框种填写相应的提取属性之后点击确定，块体顶面及内部属性被提取出，用于快速出图打印（示例图中没有填写相关属性）
