矿山地质钻孔数据数字化三维可视化的研究

论述了数字化三维可视化的矿山钻孔数据的内容及其数据格式要求,系统地研究了钻孔数据数字化三维可视化的数字化方法、三维可视化的加工和处理方法、检查方法,对于建立数字矿山有一定的参考意义。     

基于MFC平台的煤系地层三维地质建模及可视化研究

煤炭是关系国民经济发展命脉的重要战略性资源,但是位于地下深处的地层及煤层由于长时间受到地质作用的影响,均出现一定程度的变形、断裂或位移;再加上应力集中、断层构造中断层瓦斯积聚等,都造成了一定的安全隐患,构建复杂地质三维模型并进行可视化研究成为当前需要解决的一大关键问题。提高煤矿开采经济效益的有效途径就是实现煤炭开采的科技化和信息化,而煤炭开采科技化、信息化实现的关键就是用三维可视化的图形效果将煤矿的主采区域和主采煤层形象且直观地表达出来。     

基于MFC平台的煤系地层三维地质建模及可视化研究

煤炭是关系国民经济发展命脉的重要战略性资源,但是位于地下深处的地层及煤层由于长时间受到地质作用的影响,均出现一定程度的变形、断裂或位移;再加上应力集中、断层构造中断层瓦斯积聚等,都造成了一定的安全隐患,构建复杂地质三维模型并进行可视化研究成为当前需要解决的一大关键问题。提高煤矿开采经济效益的有效途径就是实现煤炭开采的科技化和信息化,而煤炭开采科技化、信息化实现的关键就是用三维可视化的图形效果将煤矿的主采区域和主采煤层形象且直观地表达出来。     

基于钻孔数据的注浆帷幕三维模型构建

针对广东凡口铅锌矿开展的帷幕注浆治水工程,基于帷幕注浆工程钻孔编录数据,利用Surpac软件实现了对注浆工程钻孔信息的三维可视化,并以此为基础,研究构建了注浆帷幕三维模型,同时与建立的地质三维模型复合,直观准确地表达出注浆帷幕工程与矿山地表、地下地质构造的空间位置关系以及相关矿岩信息,有效地提高了帷幕注浆工程施工管理和质量评价现代化水平,为矿山实施安全、高效、环保开采的可持续发展战略,实现对地下水害的有效治理提供有力的技术支持．     

矿山钻孔数据三维地层建模与可视化

三维地层建模与可视化是三维地理信息系统（Geological Information System,GIS）在地学中的重要应用,能够直观展现各类复杂的地质信息,对于实际地质分析大有帮助。为此,提出了一种基于引入四面体格网（Tetrahedral Network,TEN）的广义三棱柱（Generalized Tri-prism,GTP）模型的三维地层模型构建方法。该方法使用钻孔数据进行三维地层建模,首先以钻孔孔口数据生成地表面不规则三角网（Triangulated Irregular Network,TIN）,然后根据地层空间分布顺序,将TIN中的三角形逐个沿钻孔向下扩展生成GTP体元模型,建立三维地层模型并对其进行四面体剖分,最后使用可视化工具包（Visualization Toolkit,VTK）开发出三维地层可视化系统,实现了地层模型的三维显示及属性查询,距离、角度量测与剖切等空间分析功能。某矿山钻孔数据试验结果表明：基于引入TEN的GTP模型有助于解决空间实体剖切问题,将VTK应用于实现三维地层可视化是可行的,在可视化性能与空间分析操作等方面均有着良好的效果,对于提高矿山地质分析、地质建模与可视化效率有一定的参考价值。     

基于OpenGL的三维地质可视化研究

构建三维地质模型并强调其可视化是近年来研究的热点问题.介绍了在VC 开发平台上利用OpenGL建立地质体三维模型的可视化系统,并以沈阳浑南新区实测数据为例展示三维模型的显示效果.     

钻孔三维可视化系统构建与应用

针对当前寺河矿瓦斯抽采钻孔人工设计工作量大、效率低、精度差、易发生空白带安全隐患等突出问题,通过瓦斯抽采钻孔智能设计、钻孔三维建模,开发煤矿钻孔三维可视化分析软件系统。煤矿钻孔三维展示分析系统实现了瓦斯抽采钻孔的智能设计,自动成图和三维环境的钻孔形态展示,为煤矿瓦斯抽采钻孔设计分析提供了专业化工具。     

基于钻孔数据的采空区三维模型可视化

基于现场大量钻孔地质编录数据,应用Surpac软件,构建了高速公路隧道下伏采空区的三维可视化模型,并对采空区的冒落状况进行了分析。     

基于大数据技术的云端城市地质三维可视化框架

为了解决大型城市地质三维模型可视化面临的数据容量巨大、模型处理时间长、三维渲染慢、客户端对硬件依赖过高等问题,本文提出了一种基于Spark大数据技术搭建的云端城市地质三维可视化平台,包括数据存储层、数据调度层、云端渲染层、终端可视化层。对城市地质使用的地学大数据采用"纵向分层、横向分块"策略进行自动划分,在三维模型计算及三维可视化过程中,采用Spark Streaming+GPU的快速并行计算和任务调度,可高效地自动完成三维模型的分布式渲染、集中融合和可视化展示。在"地质云"中使用5台高性能云主机构建了城市地质三维可视化平台原型,采用雄安新区的地质、钻孔、高精度网格、倾斜摄影等约410GB的数据进行实验。经在线验证,无三维引擎的客户端访问云端的城市地质三维可视化计算平台,每秒可渲染并返回30帧三维图像,人机实时交互流畅,形成的这种新型"终端发请求、云端三维算"模式将对虚拟化城市地质走向实际应用起到重要的推动作用。     

钻孔随钻轨迹测量及三维可视化技术研究

针对矿井钻孔轨迹测量中存在的随钻测量技术落后、数据传输效率低、钻孔轨迹测量结果成图效果差等问题,提出了钻孔轨迹随钻测量、数据实时传输及数据三维可视化成图技术。该技术主要由钻孔随钻轨迹测量、钻孔轨迹实时监测装置、数据三维可视化成图及数据处理组成。钻孔随钻轨迹测量使用先进的无线随钻存储式测量方法,数据实时传输使用蓝牙或无线网络传输方式,利用CAD钻孔数据成图及利用专用处理软件进行钻孔数据三维可视化成图。研究表明,该套钻孔轨迹测量及数据处理方法可提高钻孔测量质量,提高数据处理效率及可视化效果。研究为煤矿安全服务提供了新的技术手段。     

三维地质模型的交互可视化实现方法

基于广义三棱柱所构建的三维地质模型,借助辅助线段实现了地质模型中任意点的交互精确选取,并在此基础上研究了任意交互剖切、虚拟钻探、虚拟开挖、虚拟漫游和图属查询等三维交互可视化实现方法。最后,以北京市中央商务区（CBD）相关工程地质资料进行了实际应用,验证了可视化方法的实用性与可行性。     

基于3DMine的矿山真三维可视化构建

露天矿真三维可视化是矿山数字化的重要组成部分。真三维可视技术以3DMine软件为平台,集地质、测量、采矿、管理为一体,综合运用数字化技术、图形技术、计算机技术等,用一定的方法建立矿床地质模型,对某一地区的地质地形进行准确而详细的描述,具有对地质地形信息存贮、查询、修改、计算地质储量、绘制地质地形图件,进行地质分析等功能的信息系统。它通过将各种地质信息以数字的形式载入数据库来加以成图,能够直观的反应出矿山的三维可视化图像,很大程度上方便的了矿山的总体设计、储量计算及矿山的管理。本文以义煤集团青海公司木里矿为例介绍了我公司在此软件的基础上实现真三维可视化的基本原理、方法及应用情况。     

基于MicroMine的三维可视化地质建模研究

以某铜矿为研究对象,结合大量的矿山地质资料,基于Micro Mine矿业软件系统,建立了矿床的三维可视化模型,并对矿床的资源储量进行了估算与评价,估算结果准确、可靠,矿床三维可视化模型可为矿山开采技术方案的可行性研究提供基础技术平台.     

基于实体与块体混合模型的三维矿体可视化建模技术

研究了根据解释出的地质体边界线,在三维环境中构建矿体可视化模型的基本原理和建模方法。针对传统建模方法效率低下及程序实现复杂的问题,提出了线内长度等比法构建实体表面三角网的新方法,并对体模型约束下块体生成的关键算法进行了研究,基于BSP树结构的三维块体模型快速填充算法,适合于复杂矿体约束下大数量级块体的生成,已成功应用于多个数字矿山项目中。     

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。     

三维地质模型特殊可视化操作的实现

基于改进三棱柱数据模型，通过辅助线、面与三棱柱体元的求交算法并借鉴OpenGL的功能，实现了三维地质模型的几种特殊可视化操作，包括切片、虚拟钻探、虚拟漫游、透明切片、透明钻探等，在一定程度上达到了挖掘模型信息的目的．     

矿业软件在矿山三维可视化建模中的应用

利用矿业软件Surpac对某金矿床进行三维可视化建模,根据钻孔样品数据采用克里格法对金品位进行估值和储量计算,建立的实体模型更加形象地展示了矿体的空间形态,建立的块体模型可进行精确的储量计算。     

基于钻孔土层参数的黄金开采地质特征三维模拟

为了解决黄金开采过程中由于数据不足和参数偏差等不确定因素导致的地质特征分析难度大的问题,提出一种基于钻孔土层参数的黄金开采地质特征三维模拟方法,以改进资源储量估算的准确性。采用钻探设备获取钻孔土层信息,并利用距离反比加权差值法优化钻孔土层参数,建立包含地质参数的数据库。基于这些参数,可以使用Surpac软件来构建具有地下空间的三维模型,生成黄金开采区不同地质特征。实验测试结果显示：该钻孔土层参数能够构建较为理想的黄金开采区地下空间三维模型,同时还能模拟出地下空间黄金开采不同深度的地质特征,划分出研究区域的断裂带以及金矿分布、侵入岩位置,准确估算出金矿储量,误差值在2%以内。所提出的基于钻孔土层参数的黄金开采地质特征三维模拟方法具有较高的可行性和准确性。该研究方法的应用可以提高黄金开采区地质特征分析的准确性和可信度,有助于更好地理解研究区域的地质环境,为黄金开采过程中的决策制定提供准确的地质数据支持。