Valorisation des données géologiques pour la représentation tridimensionnelle du soussol : modélisation géologique 2D/3D

Transcription

1 Valorisation des données géologiques pour la représentation tridimensionnelle du soussol : modélisation géologique 2D/3D C. Loiselet, E. Vanoudheusden SolSCOPE Juin 2017

2 Introduction - Prévention des risques : sismicité, volcanisme, - Gestion des ressources : eau, minéralisation, géothermie - Gestion des pollutions du sous-sol - Aide à l aménagement du territoire Géologie urbaine

3 Introduction Nécessité de traiter, modéliser et diffuser la donnée géoscientifique tridimensionnelle et ce dans un espace géospatialisé - Prévention des risques : sismicité, volcanisme, - Gestion des ressources : eau, minéralisation, géothermie - Gestion des pollutions du sous-sol - Aide à l aménagement du territoire Géologie urbaine

4 Approche Données Modélisation géologique 2D/3D Représentation & Simulation Données Point (x,y,z) Visualisation 1D, 2D, 3D + Algorithmes + Pile stratigraphique Modèle Formation géologique (ex. granite) Maillage Voxels / octree Conditions limites pour des simulations de processus et simulations géophysiques

5 Approche Données Modélisation géologique 2D/3D Représentation & Simulation Données Point (x,y,z) Visualisation 1D, 2D, 3D + Algorithmes + Pile stratigraphique Maillage Description tridimensionnelle de la géométrie Voxels / octree des surfaces géologiques Modèle et des structures d un système géologique complexe Conditions limites pour des simulations de processus «Remplissage Formation» en propriétés géologique (teneur, et simulations porosité, géophysiques (ex. granite) perméabilité, propriétés géo-mécaniques ou thermiques)

6 Traitement - analyse Nos méthodes et outils : (Geological data modelling) Composants Standard Représentation et modélisation des données

7 Interpolation Traitement - analyse Nos méthodes et outils : (Geological data modelling) Composants Standard ArcGIS Composants Géostatistiques Représentation et modélisation des données Visualisation des données et modèle géologiques et utilisation des méthodes géostatistiques depuis ArcGIS GeoSTAT Boite à outils geostatistiques

8 EXEMPLES : Analyses de paramètres hydrologiques Analyse géostatistique Variogrammes de Log(débit spécifique) Débits spécifiques, région Centre Beauce sous alluvions Craie Source: J.C. Martin (SGR/Centre) Calcaires jurassique

9 EXEMPLES : Piézométrie dans la craie, région Centre, concentration en N03 ou autre Interpolation de paramètres, analyse géostatistique histogramme côte piézo Variogramme côte piézo

10 EXEMPLES : application à l hydrogéologie aide à la construction des cartes piézométriques Niveau piézo interpolation Vérification contraintes / MNT Vérification contraintes du type piézo < Z rivière points des cours d eau où Piézo > Topo

11 EXEMPLES : Interpolation Piézométrie dans la craie, région Centre, concentration en N03 ou autre et sa représentation 3D Vue 3D Visualisations 3D

12 Modélisation Interpolation Traitement - analyse Nos méthodes et outils : & GeoModeller 3D Composants Standard Composants Géostatistiques Représentation et modélisation des données Composants Modèle géologique Multilayer Modélisation géologique 2,5D Modélisation géologique 3D complexe

13 ARGS PERC P E R C C E N S C E N B G A U L G A U L ARGS G A U L ALLU ARGS A R G S ARGS SENO CENS ARGS ARGS SENO SENO ARGS ARGS SENO S E N O S E N O S E N O S E N O ARGS ARGS SENO SENO SENO C E N B ARGS SENO ARGS SENO SENO CENS CENS Principe de la modélisation géologique Données géoscientifiques Modélisation : méthodes numériques d interpolations Représentation Vue 3D Coupe : Breteuil coupe 2D

14 Principe de MultiLayer : Modélisation multicouches de subsurface et bassin

15 EXEMPLES : Application au domaine de l'hydrogéologie : le MOdèle Nord Aquitain (MONA) Marc SALTEL, JP. PLATEL, B. BOURGINE, C. LOISELET Mise en cohérence des données: cartes géologique (88), sections sismiques interprétées, forages (3400), Mise à jour du modèle entre 2008 et 2013: BRGM Aquitaine

16 EXEMPLES : Application au domaine de l'hydrogéologie : le MOdèle Nord Aquitain (MONA) Marc SALTEL, JP. PLATEL, B. BOURGINE, C. LOISELET Exploitation de la géométrie du modèle géologique dans un modèle hydrodynamique > Intégration de la géométrie issue de dans le logiciel MARTHE (BRGM) pour la modélisation hydrodynamique > Import des champs de perméabilités issues de MONA V3 > Renseignement des potentiels imposés > 1 ère simulation en permanent de la situation 1972 Recharge de 1972 Prélèvements de l année 1972 BRGM Aquitaine

17 EXEMPLES : application à l hydrogéologie cartes piézométriques Gestion des données + modèle MLY avec pile géologique + Méthode d interpolation + combinaison des différentes piézos Nappe du Lutétien (HE 2014) Nappe du Lutétien (BE 2013) Nappe Lutetien (BE 2013) Toit_ALUT Toit_ALUT Nappe Lutetien (HE 2014)

18 EXEMPLES : application à l aménagement urbain - Modèle géologique de la ville : quelques exemples Modèle de la ville de Lyon Modèle de la ville de Toulouse

19 EXEMPLES : site et sols pollués exemple de l île de Nantes (Le Guern et al. 2016) Modèle géologique + calcul de volumes N Surface topographique remblais alluvions rocher

20 Principe de GeoModeller : modélisation des structures géologiques complexes isosurface

21 EXEMPLES : De l échelle crustale au bassin - Exemple de Vosges Rhin (équipe RGF-demo, coll. Univ. Strasbourg, coll. Géodéris) Echelle crustale Echelle bassin

22 Diffusion Modélisation Interpolation Traitement - analyse Nos méthodes et outils Composants Viewer Standard Web services ArcGIS Représentation des données géologiques sur le web Composants Géostatistiques Représentation et modélisation des données Visualisation des données et modèle géologiques et utilisation des méthodes géostatistiques depuis ArcGIS Composants Modèle géologique Multilayer Modélisation géologique 3D Modélisation géologique 3D complexe

23 Diffusion de l information des modèles 3D depuis un SIG : ArcGIS Log : suite des formations sous un point (x,y)

24 Diffusion de l information des modèles 3D depuis un SIG : ArcGIS Log : suite des formations sous un point (x,y) Coupe & profil : suite des formations selon un tracé (ligne)

25 Diffusion de l information des modèles 3D depuis un SIG : ArcGIS Log : suite des formations sous un point (x,y) Coupe & profil : suite des formations selon un tracé (ligne) Visualisation 3D : Géométrie des structures en trois dimensions

26 Diffusion de l information des modèles 3D sur le web : Web Services Fonctionnalités de représentations des données (log de forages, coupe, ) de en services Web - 1D displays : strip logs - 2D displays : plans, coupes, profils Les méthodes de calcul de : variogramme, interpolation, perspectives

27 Merci www : : gdm@brgm.fr www : : g.courioux@brgm.fr

28

29 Du modèle statique au modèle dynamique Inversions Modélisation géologique 3D Modélisation Géophysique Modélisation stratigraphique 3D Statique Données géoscientifiques Restauration Cinématique Conditions aux limites & Conditions initiales Modélisation 3D des processus physiques Dynamique