3D-GIS在边坡监测中的应用

利用3D-GIS进行边坡变形的三维空间分析和变形过程的模拟探讨.为了达到这个目的,结合边坡地质结构呈层状的特点,采用三棱柱模型对边坡进行三维可视化数据建模,并分析了该模型的数据结构和空间数据操作.通过分析可知三棱柱模型能与现有的GIS软件(如Arcview)兼容,也能与现有的有限元软件(如DIANA)相结合, 利用柱体分析法对边坡进行变形分析.     

三维GIS技术及其发展

回顾并评述了三维GIS的相关发展情况。从三维空间数据的获取、三维空间数据模型、三维空间数据库、三维可视化表达4个方面对三维GIS技术的描述。最后总结了目前三维GIS的发展方向。     

地质体三维实体建模的数据预处理方法

研究了三维地质体实体建模对地质勘探数据的要求,结合三维地质体实体建模相关过程和操作,阐述了数据预处理的重要性。提出了数据预处理的数据检查、数据修正和建模辅助3个过程,并对这3个过程中的轮廓线自相交、轮廓线之间相交、任意简单多边形的重心计算算法、三维空间中的辅助标记添加等主要问题和相应解决算法进行了详细论述。实验结果表明,该些方法能够简化建模算法,具有很高的可操作性。     

基于ArcGIS Engine的矿山3D-GIS的设计与实现

在分析ArcGIS Engine和Visual C#.NET的基础上,应用组件编程技术实现矿山3D数据的三维显示和三维分析的可视化系统设计。设计了系统的主要功能,探讨了系统集成的关键技术,介绍了基于ArcGIS Engine的矿山三维地理信息系统的体系结构, 并讨论了系统实现过程中的一些关键技术,实现了矿山3D-GIS可视化表达。     

基于CityGML和W3DS的分布式三维空间数据共享案例研究

基于Web的三维空间数据共享是地理信息系统研究的前沿领域,目前基于专有平台的三维空间数据网络系统无法实现跨平台的数据共享。本文提出了1种基于CityGML标准的空间数据编码方式和W3DS技术的三维空间数据WEB共享方法,为数字地球和数字城市的三维空间数据建设提供了新思路。     

复杂采空区群精密探测及多软件耦合建模

常规采空区物理探测方法受空区形态及地质情况影响而降低精确度,不能准确地输出空区三维形态信息,且后期分析困难。激光探测技术能很好地解决这一问题,但是针对遗留大量繁杂凌乱点柱的空区群,无论前期探测,还是后期建模难度都变大。以江西某钨矿空区群为背景,利用三维激光扫描系统FARO进行了精密探测,采用Geomagic-studio软件对探测产生的点云数据进行了整理,并进一步地探索了基于Minesight软件和3Dmine软件构建的三维空间模型与FLAC^3D数值模型耦合问题。实践证明,应用FARO系统建立的三维空间模型,能较方便地对采空区的残矿量、采空区规模进行精确统计;在此基础上,基于实测三维空间模型构建的FLAC^3D数值模型,可对空区群的稳定性进行分析。     

基于C-ALS的特大溶洞三维探测及其安全分析

在研究三维激光扫描原理的基础上, 对溶洞的激光探测方法进行了研究。针对复杂溶洞激光扫描点云数据, 研究了点云数据最小距离准则与最大张角准则的精简算法、三维点云数据坐标变换与数据拼接原理。以张家界向家包2号铁路隧道溶洞为例, 采用C-ALS探测系统对溶洞进行了三维激光探测, 对获取的溶洞点云数据经过精简、转换坐标和拼接处理后, 运用三维矿业软件Dimine建立了溶洞三维模型, 在此基础上完成体积计算、关键位置平剖面输出, 并重点研究了平行隧道、垂直隧道及沿溶洞延伸三个主要方向上溶洞与隧道工程的三维空间位置关系, 得出了不同剖面上溶洞与隧道的直线距离。研究结果对指导隧道路线规划、安全施工具有重要工程意义。     

智能化煤矿顶层设计研究与实践

建设智能化煤矿是实现煤炭工业转型升级和高质量发展的必由之路。针对当前我国智能化煤矿建设初级阶段缺乏体系性与前瞻性的顶层设计的现状,进行了智能化煤矿顶层设计的系统研究,阐述了智能化煤矿应分为数字融合互联,人机主动交互,主要系统自学习自决策3个阶段分区域分层次实现"物质流、信息流、业务流"的高度一体化协同,构建以人为本的智能生产与生活协调运行的综合生态圈的建设目标和阶段性任务。基于煤矿价值活动分析对智能化煤矿复杂巨系统逻辑关联进行研究和系统归并,提出以泛在网络和大数据云平台为主要支撑,以智能管控一体化系统为核心,能够实现对煤矿开拓、生产、运营全过程进行感知、分析、决策、控制的煤矿十大主要智能系统,包括:煤矿智慧中心及综合管理系统;煤矿安全高效信息网络及地下精准位置服务系统;地质保障及4D-GIS动态信息系统;巷道智能快速掘进系统;开采工作面智能协同控制系统;煤流及辅助运输与仓储智能系统;煤矿井下环境感知及安全管控系统;煤炭洗选智能化系统;固定场所无人值守智能管理系统;煤矿场区及绿色生态智能系统等的智能化煤矿建设顶层架构。通过对数据特征与关联关系研究提出智能化煤矿信息实体特征与抽取方法,并研究智能化煤矿知识图谱构建及数据交互推送方法,构建智能化煤矿数字逻辑模型;研究提出智能化煤矿"云边端"数据处理架构和三层递阶控制策略,在此基础上对煤矿智能化应用系统进行具体设计。以张家峁煤矿生产矿井智能化改造和巴拉素煤矿新建矿井全面智能化建设为典型案例进行了工程实践。     

基于因子分析的煤质指标降维及其可视化应用

以大同煤矿集团某矿煤质化验数据为基础,运用因子分析方法进行变量降维处理,在原有的8项煤质分析指标中提取出热值因子、进化因子和破坏因子3个因子并得出各因子的得分及权重,基于此进一步进行煤质样本聚类分析,并对样本聚类情况在三维空间进行可视化展示,对煤质的综合评价和可视化分析有指导意义。     

高瓦斯采空区多组分气体场分布数值模拟

在对现有研究成果分析的基础上,优化了采空区孔隙率分布函数,运用计算流体动力学理论建立了采空区多组分气体场运移分布的CFD模型;以潘三矿1472(3)工作面采空区为例进行CFD模拟,得到了氧气、瓦斯浓度三维分布规律,并分析了其分布特征,划出了煤自燃氧化蓄热区、瓦斯聚集区的三维空间范围。1472(3)进风巷侧束管实测氧浓度数据及高抽巷实测气体数据与模拟结果较为吻合,验证了CFD模拟结果的可靠性。