工程地质三维剖切的OOP实现

首先利用标准地层层序表和钻孔数据,根据层面TIN模型,建立了工程地质三维模型;然后在此基础上,提出了一种基于虚拟钻孔的工程地质三维剖切的实施方法,该方法通过剖切平面与层面TIN边相交的交点生成虚拟钻孔,将虚拟钻孔和实测钻孔一起重新构建层面TIN模型,实现工程地质三维剖切。同时还提出了利用面向对象程序(OOP)设计思想来实现该剖切方法,并且介绍了OOP实现的概念设计和工程地质三维剖切类的抽象和集成,就OOP实现的具体应用进行了探讨和分析。结果表明该方法快速简易可行,对层状地质结构的三维剖切有较好的效果,从而为工程地质分析提供了一条新的途径,能满足工程地质分析和地质解释等应用的实际需要。     

基于ArcGIS的三维地层建模方法

基于多层DEM地层建模思路,总结了在Arc GIS中利用钻孔数据生成地层分界面TIN模型来实现三维地层建模及可视化的一般方法,建模实例表明,该方法简单、高效,可以快速建立层状地质体的三维可视化模型,可以为类似的工程提供参考。     

铁路线路工程地质BIM三维建模方法探究

文章介绍了三维地质建模的相关研究方法及现状,并和铁路工程的长大带状以及海量数据特点做了配准度分析。详细介绍了铁路数字化选线系统的研发理念、实现技术以及三维建模特点,在此基础上阐明了基于铁路数字化选线系统的线路工程地质虚拟环境建模方法,并进行了深入分析。分析表明,基于铁路数字化选线系统的工程地质虚拟环境建模是适合于铁路长大带状以及海量数据特点的方法。     

基于多源信息约束的工程地质三维可视化研究

通过研究基于钻孔数据的三维地质体自动生成技术,基于多源信息约束的地质体自动建模技术以及三维地质体与三维场景数据的融合技术,系统化地提出一套基于多源信息约束的工程地质三维可视化技术理论体系,实现工程地质体与地下管网、管廊、建筑等地下构筑物的无缝融合展示,为地下建设选址、工程施工、区域规划、地质防灾减灾等提供全空间立体三维数据,促进自然资源全域立体空间信息化的发展,服务智慧城市建设.     

连拱隧道工程地质三维建模与可视化分析及应用

工程地质条件是连拱隧道工程设计和施工必须重点考虑的因素。根据实际连拱隧洞工程的需要,采用三维地质建模技术建立起接近真实形态的工程地质三维模型,并以该模型为基础,设计了三维地质可视化分析函数,实现一系列的地质信息三维可视化剖切分析。该技术方法在隧道工程中的应用表明,地质三维可视化建模与分析技术可以满足地下隧道工程的地质分析需要,有效地提高工程设计和施工的效率与水平。     

工程尺度地质结构三维参数化建模方法

三维地质建模是定量研究三维地质空间结构特征与变化规律的重要方法。然而,目前的地质建模方法仍然存在人机交互过多、反馈更新修改困难、建模周期长等局限,因此提出基于NURBS的工程尺度地质结构三维参数化建模方法。针对工程尺度地质结构对象,该方法包括地质曲线曲面形变参数化表达、三维地质参数化建模数学定义、工程地质的混合数据结构模型等,在三维可视化环境中实现地质点数据集(多波束水深点、等高线、钻孔点等)的参数化导入、地质结构面的参数化拟合、地质轮廓体的参数化生成,同时进行面与面和面与体的参数化切割、组合等一系列操作;随着地质数据源的变化,参数化地质模型可动态更新以适应不同阶段建模精度要求。实际工程应用表明,该方法相比传统建模方法的效率大幅提高,为较大尺度的工程地质对象建模提供了新的技术手段。     

基于ArcGIS Engine的三维地质模型系统设计与实现

为简化三维地质模型系统的开发流程,提高系统开发效率,提出一种基于Arc GIS Engine的三维地质模型系统开发方法。利用C#语言结合Arc GIS Engine读取GIS空间数据库中的钻孔数据,并进行可视化分析;然后,通过Arc GIS Engine调用Arc Toolbox工具,经过栅格插值、栅格转点、创建TIN和TIN转三角形工具处理,批量生成地层表面三角网格;进一步采用Multi Patch类结合可视化组件——Scene Control控件实现地层实体模型的可视化。最后,利用南京仙林地区三维城市地质勘查获取的真实钻孔数据进行了建模测试,实验及其结果表明,该开发方法可显著提高三维地质模型系统开发效率的同时,保证了系统的稳定性和可扩展性。     

隧道工程区三维建模及可视化研究

传统的工程地质资料分析,不能很好表达隧道与地质体的空间关系,依托成兰线龙门山隧道开展隧道区域三维地质建模与可视化研究。基于Visual Studio C++2008及Open GL三维数据库,利用钻孔数据、区域地质资料,实现了地表地形、地层地质体、钻孔、隧道等三维建模与可视化,构建了完整的区域地上下空间模型,为隧道施工信息化及风险控制提供了有力保障。     

基于B/S的工程地质三维建模系统与应用

三维地质建模是工程勘察领域实现数字化的核心基础。目前三维地质建模面临着许多难题和挑战,如软件使用复杂,对用户的专业性依赖过高,自动化建模能力不足等。本文提出了一种以钻孔数据为原始数据,通过分段归类,自动确立地层边界,最后分层插值,从而实现计算机全自动建模的方法,并在此基础上开发了B/S结构的工程地质三维建模系统。实践表明,该系统实现了工程地质的快速建模,能够提高工程地质勘察的效率,为后续的设计工作提供参考依据。     

基于Smart3D的实景真三维模型生产方法探析

三维模型分为真三维模型和假三维模型,目前地理信息行业常用的三维建模软件Microstation、ArcGIS等所建的模型均为假三维模型。即所建模型是由多个面围合而成,内部是空心的。比喻某个建筑物,只能表达建筑物的外表属性,不能连续表达建筑物内部某层某间的属性。文章详细的阐述了利用倾斜摄影测量系统获取的影像资料结合Smart3D三维模型制作软件经过控制测量;数据导入;空三加密;DEM生成;构建TIN结构三角网;生成白体三维模型;纹理渲染、匹配及模型的检查、修改等操作,分析和研究实景真三维模型生产的方法和流程,并对产品的质量情况进行统计、分析,总结经验。     

复杂岩质高边坡工程安全监测三维可视化分析

应用自主研发的岩石边坡工程安全监测三维可视化分析系统(SlopeMoni3D),以锦屏一级水电站左岸高边坡工程为例,建立安全监测分布式分析平台,对边坡安全监测系统与赋存地质条件进行虚拟现实可视化分析。以三维云图的可视化形式对安全监测获得的左岸边坡开挖区域浅表、深部变形发展趋势及锚索测力计锚固力在相同时段变化量的空间分布进行综合分析,完成边坡整体稳定性和变形趋势的分析评估。分析结果表明:(1)以虚拟现实可视化方式解析复杂岩质边坡工程区域地质条件,可直观表达各监测项目测点布置与地质结构的相互关系,便于监测成果与地质条件和施工信息的综合分析;(2)借助三维可视化分析平台所提供的监测数据管理和监测数据场三维云图绘制等功能,可直观比较相同监测时间段不同监测项目所获得监测物理量的三维云图分布,便于从地质、施工等方面综合分析边坡各区域的变形趋势和稳定状态。     

复杂岩质高边坡三维地质建模及虚拟现实可视化

结合复杂岩质高边坡工程三维地质建模和可视化需要,通过综合分析国内外在计算机图形学领域对描述空间拓扑关系的常用三维数据结构,提出基于半边B-Rep和裁减NURBS数据结构的边坡三维地质建模方法,实现具有复杂地质条件和基础洞室群的边坡工程三维模型拓扑关系的快速、准确建立,为边坡工程三维地质可视化提供高质量的几何数据和拓扑关系信息。分析计算机可视化技术的发展趋势和虚拟现实技术的特点,论证应用桌面级虚拟现实技术的X3D规范,实现边坡工程地质可视化的可行性。鉴于X3D灵活的场景交互和对复杂NURBS几何造型的支持,实现基于X3D的边坡工程虚拟现实场景的实时动态可视化、虚拟现实场景对象的可视化交互式查询。以锦屏一级水电站左岸边坡工程为例,给出三维地质虚拟现实可视化在边坡开挖进度模拟和地质超前预报、边坡地质条件可视化查询、边坡安全监测断面地质条件解析、边坡安全监测系统可视化查询和综合分析等方面的应用,为三维地质虚拟现实可视化方法在其他工程领域的应用拓展提供参考。     

基于三维地质模型的工程岩体结构精细数值建模

针对岩体结构数值模拟分析前处理工作中存在的地质模型建立、空间单元划分等难点,提出将三维地质模型与数值模拟分析进行耦合来简化其前处理的具体思路和方法。在三维地质建模系统中,建立精细的工程地质三维统一模型,通过单元网格几何模型的自动生成和模型数据的转换输入,可快速、准确地为岩体结构数值模拟分析提供不同类别、信息丰富的精细三维网格剖分模型,不仅简化了数值计算分析的前处理工作,同时也可丰富三维地质模型的属性信息,为工程设计与优化提供更直观、便捷的信息平台。     

三维地质建模以及在边坡工程中的应用

三维地质建模对工程决策、地质分析预测及提高制图效率有非常重要的意义。通过一个工程实例，详细地阐述了三维地质模型的建立过程，包括数据的分析和预处理、表面和实体的生成、断层和地层以及三维地质模型的其他要素的处理。最后，利用GemCom软件平台生成一个适用于实际工程的三维地质模型，并对其进行了检验。另外，提出了使用拉普拉斯插值法和不规则三角网结合的三维表面生成方法，相对于传统的不规则三角网有很大改进。     

混合多重二次插值在三维地层可视化中的应用

地质曲面插值重构是三维地质建模的一个研究热点。针对稀疏的地质钻孔数据,提出了一种基于多重二次曲面和反距离加权的组合插值方法——混合多重二次曲面插值方法(MMQS)。为了检验MMQS的精度,以peaks曲面作为先验曲面模拟起伏的地质界面、采用均方根误差(RMSE)和平均绝对百分比误差(MAPE)作为曲面拟合效果的检验标准,验证了MMQS方法比常规的多重二次曲面插值方法有较好的插值精度。MMQS算法易于编程。把MMQS方法运用到地质界面重构中,在VB.net与IDL平台上开发了三维地层可视化系统3D GeoVis。采用3D GeoVis对某工程场区进行了三维地层插值和可视化,显示了3D GeoVis的有效性和便易性。     

核电站高挖方边坡稳定性评价与设计

从地形地貌、地层岩性、地质构造、地下水及不良地质作用等方面对芜湖核电站东侧高挖方边坡的工程地质条件进行了详细分析,采用工程地质类比、赤平投影分析、极限平衡分析等定性与定量分析相结合的方法评价了芜湖核电东站侧高挖方边坡的稳定性,进而提出边坡设计方案.     

基于GIS与虚拟现实的三维地质建模方法

 提出一种基于GIS结合虚拟现实建模语言(VRML),实现实时、快速三维地质建模的简化方法。通过调用储存在GIS数据库中的钻孔岩土层信息,利用空间插值技术自动创建模型的侧面贴图,并依据标准格式自动将这些信息输出为VRML脚本。创建的模型可不依赖建模软件平台而独立展示,并可以实现自由旋转、飞行和缩放等功能。依据介绍的设计思路成功研发三维地质建模系统,并运用该系统实现某桥址区的三维地质建模。该方法具有操作简单、建模速度快、人工干预少和可视化交互操作等特点,可以作为工程勘察的辅助决策手段。     

临汾市尧都区工程地质条件与地基处理

介绍了尧都区域内的地质构造、地震概况和气象条件，对其工程地质特性，诸如地层竖向分布以及地基土的均匀性、稳定性、湿陷性和地基土的承载能力均作了详细介绍。同时又通过对大多数工程地质报告和勘察深度范围内地层土的分析，为设计人员合理选用地基处理方案提供了参考。     

三维体绘制技术在工程地质可视化中的应用

介绍了三维体绘制技术在工程地质可视化中的应用，列举了几种三维体元的建模和操作方法，并给出了基于三棱柱体元在三维地质建模中的应用实例。     

Research and documentation on the importance of engineering geology in some underground projects in Stockholm

Geological Information Modelling (GIM) is a technique that we are practising on di ifferent rock projects in Sweden. Geological and engineering geological information from surface and underground projects is digitized and stored in order to make a 3D model. One of the largest underground sewage plants (Kdppala) is undergoing restoration and extension in Stockholm, Sweden. Five new rock storages each 280 m long and 16 m wide are under construction. 450 000 m³ of rock material has been excavated. With active geoinformation modelling all geological and engineering geological data is easily treated and interpreted. The advantages are (1) up-to-date documentation of engineering geology and geology in the planning and construction phases; (2) reinforcement tool; (3) creation of databases which can be used in future projects; and (4) production of urban underground maps. In the Käppala case, the different blasts have been interpreted and “translated” and the vibration result can be explained. The result from this approach has been a better understanding of the influence of the geological rock mass in relation to blasting operation as well as the environmental problem with vibrations in populated areas. It is important that future rock works in cities and densely populated areas will be regarded with respect to engineering geological knowledge.