GeoScene3D för Infrastrukturprojekt - En programvaruutvärdering

Abstract (Swedish)

Strax väst om Oslo i Norge är förundersökningen för ett stort infrastrukturprojekt, Ringeriksbanen, i sin slutfas. Projektet är en satsning med målet att binda ihop regioner genom snabbare transportmöjligheter med tåg. Mellan städerna Sandvika och Sundvollen ska tåget gå under mark och geologin över området för tunneln är därför viktig att fastställa.

I samband med att olika digitala verktyg utvecklas mot tredimensionella miljöer är det av intresse att de modelleringsprogram som finns går att tillämpa på samma sätt. Ett modelleringsprogram ute på marknaden är det danska GeoScene3D utvecklat av I-GIS. Denna programvara är framtaget med hänsyn till Danmarks sedimentära och horisontella geologi men inte tillämpat på den geologi med vertikala strukturer som förkastningar och kraftiga lagerförskjutningar som återfinns vid Ringeriksbanen. Detta projekt har därför använts som referens i utvärderingen av GeoScene3Ds möjligheter för vertikala strukturer.

Två separata delområden har modellerats utifrån geofysikmetoderna resistivitet, inducerad polarisation, reflektionsseismik samt helikopterburen transient elektromagnetik. Metoderna har tolkats med stöd från en tidigare framställd konceptuell geologisk modell och modellerats semi-automatiskt för att säkerställa att kunskapen om bildningsprocesserna uppfylls. En lagermodell och två typer av voxelmodell har utarbetats: en lagerbaserad- och en polygonritningsbaserad voxelmodell. Den lagerbaserade voxelmodellen skiljer sig marginellt från lagermodellen och förkastningarna blir något förvrängda och visualiserade som ”rutschkanor”. Den polygonbaserade voxelmodellen möjliggör stupande förkastningar och en mer verklighetstrogen modell. Den lagerbaserade voxelmodellen tillsammans med polygonverktyget kan spara tid och resultera i en realistisk modell med stupande förkastningar.

GeoScene3D visar stor potential, framförallt i den låga inlärningströskeln samt att samtliga metoder kan visualiseras och tolkas tillsammans i programmiljön. Gällande förskjutna lagerföljder över förkastningar kan programmet utvecklas men redan nu finns verktyg för att bygga upp en realistisk modell som kan underlätta det fortsatta arbetet.

Popular Abstract (Swedish)

Under våra fötter finns en värld av dramatik och historik, det handlar såklart om geologi. Geologin är något som bara finns där och som oftast går obemärkt förbi i vardagen ovan jord. Men vad händer när vardagen flyttar ner dit solen inte når?
Samhällets utveckling medför att allt fler byggprojekt utförs under mark, framförallt infrastrukturprojekt. Att bygga under mark ställer stora krav på att i tidigt skede få klart för sig hur världen där under ser ut. En tydlig geologisk modell underlättar vid projektering och byggnation. I samband med GeoBIM går utvecklingen också mot tredimensionella geologiska modeller som enkelt visualiserar situationen och kan länkas samman till processer under hela projekttiden.
GeoScene3D är en dansk programvara som bygger upp geologimodeller. Programmet har sin styrka i att modellera upp horisontella geologiska miljöer men är relativt outforskat i miljöer med förkastningar och förskjutna lagerföljder. För att studera potentialen i miljöer med avancerad tektonik har programmet använts för ett kommande tunnelprojekt väst om Oslo, Ringeriks-banen, i examensarbetet GeoScene3D för Infrastrukturprojekt vid Lunds Tekniska Högskola.
Tolkningen av geologin väst om Oslo har baserats på geofysikdata. I GeoScene3D kan samtliga typer visualiseras och tolkas tillsammans. Kamerafönstret i GeoScene3D tillåter jämförelse mellan de olika metoderna och modellen. Det är även lätt att surfa runt och titta från olika vyer.
I arbetet med att 3D-modellera geologin för Ringeriksbanen upprättades en lagermodell där GeoScene3Ds semi-automatiserade tolkningsverktyg användes. Därefter definierades en voxelmodell med olika geologiska enheter mellan varje lagergräns. Ytterligare en voxelmodell skapades med hjälp av att i profilfönster för hand ange voxlar med polygoner.
De förkastningar och lagerförskjutningar som föreligger i området väst om Oslo modellerades bra av polygonverktyget. Sämre blev det med lagermodellen i vilken förkastningarna visualiserades som ”rutschkanor”.
Allra bäst är kombinationen av en lagermodell och polygonverktyget. Med lagermodellen byggs en voxelmodell snabbt upp i geologiska enheter. Tillsammans med polygonverktyget kan ”rutschkanorna” korrigeras och göras mer verklighetstrogna.
En geologisk modell i GeoScene3D hjälper till att se ner i marken och är ett bra verktyg för visualisering av tekniskt svåra områden för ett kommande byggprojekt. Hur användningen är vid projekteringen av ett bygge återstår att studera.

• author: Stövring-Nielsen, Olivia
• supervisor: Roger Wisén; Torleif Dahlin
• organization: Engineering Geology; Civil Engineering (M.Sc.Eng.)
• alternative title: GeoScene3D in Infrastructure Projects - A software evaluation
• course: VTG820 20171
• year: 2017
• type: H3 - Professional qualifications (4 Years - )
• subject: Technology and Engineering
• report number: ISRN LUTVDG / (TVTG--5150) / 1- 81 / (2017)
• other publication id: ISRN LUTVDG / (TVTG--5150) / 1- 81 / (2017)
• language: Swedish
• additional info: Examiner: Peter Ulriksen
• id: 8924197
• date added to LUP: 2017-08-31 14:42:35
• date last changed: 2020-09-10 09:40:17