Développement d'un prototype de requêtes topologiques 3D et applications au gîte de Cu-Ag-Pb-Zn de Transfiguration
Projet DIVEX SC20
|
|
Introduction
Les modèles géologiques tridimensionnels (3D) deviennent de plus en plus répandus parmi les spécialistes des géosciences en raison, entre autres, des avancées en informatique et de la disponibilité d’outils de modélisation spécialisés. Ces outils permettent à l'utilisateur de modéliser la géométrie d’objets géologiques tels que les unités lithologiques, les failles, les réservoirs et les gisements de minerai. Des propriétés (teneur en métaux, porosité, résistivité...) peuvent aussi être assignées aux objets modélisés. De plus, les développements récents ont permis d’inclure des fonctionnalités d’analyses spatiales métriques (distance et volume) et topologiques (adjacence, intersection, inclusion…). Les structures de données de ces systèmes ne sont cependant pas optimisées pour contrôler les relations topologiques (connexion, inclusion et voisinage) entre les objets spatiaux dans les environnements 3D. Les requêtes topologiques sont possibles mais elles exigent une série de manipulations successives qui demandent du temps.
|
|
|
Exemple de modèle géologique 3D représenté avec les surfaces, avec les voxels et avec les tétraèdres (modifiée de Bédard, 2006).
Objectifs
Le projet a pour but d'aider la prise de décision en accroissant notre connaissance des systèmes 3D complexes. Pour ce faire, nous chercherons à élargir les capacités d’analyse spatiale d’un outil de modélisation 3D. Pour atteindre ces buts, nous proposons (1) le développement d'un prototype permettant d'effectuer des requêtes topologiques 3D dans un modèle géologique 3D construit avec la plate-forme gOcad et (2) l’application de requêtes topologiques sur un modèle géologique. Les objectifs spécifiques du projet sont les suivants :
- Concevoir et programmer un nouveau déploiement informatique du modèle GeoTEN (Lachance 2005), développement adapté à gOcad
- Construire le modèle géologique volumique en voxels et en tétraèdres de la propriété de Transfiguration
- Identifier et formaliser le type de requêtes topologiques possibles et utiles à effectuer sur des modèles géologiques 3D
- Tester et valider l'efficacité et l'utilité du prototype sur le modèle géologique construit
Méthode et résultats
Pour résoudre ce problème, nous avons développé un prototype de requêtes topologiques 3D, TQuery, compatible avec le logiciel de modélisation géologique 3D gOcad. TQuery permet à l'utilisateur d'exporter des objets gOcad (points, lignes, surfaces et solides) vers une structure de stockage de données qui régularise les relations topologiques entre les objets 3D. Des analyses spatiales métriques et topologiques peuvent alors être effectuées automatiquement sur les données. Le résultat des requêtes peut ensuite être importé dans gOcad comme un objet que l'utilisateur peut visualiser et manipuler. Un des avantages de TQuery est qu’il peut être utilisé par des utilisateurs qui ne sont pas experts en modélisation 3D. TQuery a été testé sur le modèle géologique 3D de propriété de Transfiguration (Témiscouata, Qc); un gîte de cuivre de type « lits rouges » localisé dans la formation silurienne de Robitaille.
Conclusions
Tout en étant un outil facile d'utilisation et convivial, le prototype développé dans le cadre de ce projet de recherche offre la possibilité de faire des requêtes spatiales de type métrique et topologique sur un modèle géologique construit à l’aide de l’application gOcad. TQuery s'avère donc un outil performant pour aider à la prise de décision en exploration des ressources minérales en favorisant les échanges entre spécialistes et non spécialistes et en accroissant notre connaissance des systèmes géologiques complexes.
Références
BÉDARD, K. (2006) La construction de modèles géologi-ques 3D : mode d’emploi. Mémoire de maîtrise. Dé-partement des sciences géomatiques, Université Laval, Québec, QC. 125 pages.
