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。     

基于ArcGIS的三维地质建模方法研究

三维地质建模对推进地质勘察工作有着重要的实践意义,能够直观地表达各种地质结构、地质现象间的拓扑关系,迅速提高专业技术人员对地下空间的认识。文中介绍了一种基于ArcGIS软件平台构建三维地质模型的方法,并以中铁三局青岛上合示范区交大大道地下交通配套工程项目进行实例展示。     

基于VTK的地质体三维建模实现

本文对当前VTK(The Visualization Toolkit)技术在地质体三维建模方面的应用进行了分析与总结。着重阐述了VTK技术在地质体可视化建模中的实现细节,并在此基础上提取出了完善与规范的实现方案。最后详细描述了如何应用该方案快速实现基于钻孔数据的地质体三维建模。     

基于VTK的三维地质建模方法研究

不规则三角网(TIN),广义三棱柱(GTP)和四面体(TEN)是广泛应用于钻井三维地质建模的数据模型.本文重点研究TIN-GTP-TEN混合建模方法,通过引入VTK作为可视化工具,利用VTK类库中的相关建模函数以及其自身数据结构以点索引号集合来表达任意几何体的特点,对基于钻井数据的传统三维地质建模过程作了一些改进.例如...     

矿山三维地质建模研究进展

近年来,矿山三维地质建模作为数字矿山建设的重点核心内容之一,新的矿山建模软件也不断涌出。本文重点介绍了地质领域目前广泛应用的矿山三维建模软件及其研究进展,包括基于Auto CAD软件、Surpac软件、Micromine软件、3D mine软件、Flac 3D软件、Petrel和RMS软件、EVS(Earth Volumetric Studio)软件三维建模等的基本特点和在矿山上的主要应用。通过对近年来我国对三维建模软件的使用对比分析,我国三维地质建模仍处于初级阶段。Auto CAD软件主要用于采矿业与建筑领域。Surpac软件、Micromine软件主要用于在矿体三维矿山建设及资源/储量定量估算领域。Flac 3D软件主要用于矿山建设中产生的工程地质领域,常与ANSYS、PLAXIS软件对接进行数值模拟。Petrel和RMS软件、EVS(Earth Volumetric Studio)主要用于地质中产生的复杂构造建模及三维地质可视化数据综合分析等问题。     

三维地质建模研究现状与发展趋势

对三维地质建模技术的提出、三维地质数据模型及软件应用等方面的问题进行了总结,并指出了本领域未来的发展方向。     

北京三维地质建模研究与实践

随着三维地质建模技术的发展,三维地质建模已成为研究地质体的重要手段,模型能够直观地表达地质体,反映地质体的空间展布及属性结构,更好地为决策服务。本文探讨了三维地质建模的方法和流程,建立了北京三维地质模型,为岩溶水开发利用提供数据支撑,结果表明该方法能够实现并满足实际应用。     

基于GTP-TEN的复杂地质体三维混合建模

为解决三维地质体模型内部属性信息查询及空间力学分析问题,提出一种基于广义三棱柱–四面体体元的三维复杂地质体建模方法。首先根据钻孔及剖面数据,结合地层地质演变历史和水平集理论对研究区域进行地层划分,然后采用Kriging法在钻孔点云数据中引入虚拟钻孔,构建各地层层面不规则三角网模型,最后通过广义三棱柱–四面体体元算法建立研究区域内的三维复杂地质体模型。除此之外,在地层层面构建算法中还预设了局部区域属性信息提取及加密算法以保证后期模型应用时的计算分析精度要求。采用该方法可以实现地层不整合、尖灭及透镜体等特殊地质现象的表达和地质体内部属性信息提取及局部精细化模型构建,为后续进行工程稳定性分析提供可同时实现可视化的计算模型。将该方法应用于深圳市光明新区红坳渣土场,结合钻孔数据和剖面数据构建了渣土场的真三维地质模型,实现了其内部属性信息的空间查询与分析,为渣土场的稳定性分析奠定了基础。     

城市三维地质建模策略

建立城市三维地质模型需先勘察城市地质,得出地质数据,并对其进行处理,将数据以图像的形式表达出来.该工作不仅能让地质工作人员更加深入地了解地质的构造以及属性,还能提供参考,合理决策.同时,该工作较为复杂,涉及知识面较广,需对产生的数据进行合理化处理,故需进行深入研究,构建完整的建模系统,由点及实体,完成建模工作.基于此,...     

基于EVS的隧道工程三维地质建模应用

介绍了EVS软件三维地质建模流程,以横琴杧洲隧道工程场地为研究对象,基于勘察钻孔数据,使用EVS软件建立了地层模型和属性模型,剖切三维模型得到沿线纵剖面及横剖面,定量对比分析了两类模型的建模效果,结果显示除粗砂层和中风化砂岩层以外的其他地层体积误差均小于8%,地层模型中各地层区域内相应地层的预测概率达到60.91%～91.34%,属性模型中概率大于0.8的单元体积占总体积为65%,概率大于0.6的单元体积占总体积为85%,结果表明地层模型与属性模型具有较好的空间位置对应关系,模型具有较高的置信度。     

基于3Dmine的矿山三维地质建模研究

为实现三维可视化及推动数字矿山建设,通过3Dmine矿业工程软件创建了牛倮河铅锌矿区三维地质模型。在矿山已有地质勘查资料的基础上,结合2018—2019年新增地质调查工程,建立了矿山的地质数据库,并且构建了矿山的地表、地层、断层、矿体和块体模型,实现真实直观的三维可视效果。同时运用距离幂次反比法,快速、准确的估算出资源量,大大提高了工作效率,降低了矿山成本,方便日后找探矿设计、勘查报告以及采掘方案编制等。     

基于G-maps拓扑数据模型的三维地质建模方法

三维地质建模是数字城市、矿山、石油等领域进行地下空间数字模拟的关键技术,本文研究了基于G-maps拓扑数据模型的三维地质建模方法。G-maps拓扑数据模型通过三个迭代函数完全表达了三角形内结点、边和三角形单元之间的拓扑关联信息。基于G-maps拓扑数据模型进行Delauany构网时,不仅能加快构网速度,同时也保存了三角单元内与单元间的拓扑关系。利用Delaunay三角构网,建立钻孔之间的拓扑关系,实现了基于三棱柱模型的三维地质建模。由于采用G-maps拓扑数据模型,对于新获取的钻孔数据可以很容易获取该钻孔对模型的影响区域,快速的插入钻孔信息,使得局部地层能够动态更新。     

基于GOCAD的离散点云数据三维可视化研究

运用空间插值算法与地质体建模相结合进行地学三维可视化和分析的思路与方法并,并基于GOCAD软件详细阐明其具体实现方式并通过AMT离散点云数据实例验证了其可行性和便利性。     

基于三维地质建模技术的溶土洞精细化勘察

常规岩土工程勘察结合三维地质建模技术是实现未来精细化(三维)勘察的发展之路。基于EVS三维地质建模软件,依托某建设项目的常规岩土工程勘察资料,对场地中溶土洞的三维勘察进行了研究,研究了如何把离散的二维勘察孔数据通过三维地质建模,采用邻点法的算法,形成可视化的三维地质模型。基于可视化的三维地质模型,分析了场地内溶土洞的分布情况及体积,为溶土洞处理提供了可靠依据。实践证明,利用可视化的三维地质模型,在处理溶土洞,水泥使用量比实际值少14%,化学浆液使用量比理论值少24%,工期比实际工期节约20 d,费用比实际费用节约24%。     

基于钻孔数据的自动化地质体三维建模研究

本文基于利用地质钻孔数据实现自动化地质三维建模角度出发,研究了现有的三维地质建模算法并对比其优劣进行了分析.目前国内外共存在20余种三维空间地质体建模方法,其中多层DEM结构建模法、广义三棱柱法建模方法较其他方法更为精确;针对地层中可能出现的地层缺失、尖灭、断层等问题基于广义三棱柱法算法提出了优化方案.     

盐岩地质三维建模及分析平台研发与实现

通过对不同领域地质三维建模和模拟分析相关技术研究现状的分析,结合盐岩地质特点和用途,应用3D GIS最新研究成果,设计实现了盐岩地质三维建模与分析应用平台,并对其中的关键技术方法进行了研究与实现。在完成了系统功能结构设计的基础上,利用Geodatabase数据模型对盐岩二维、三维空间数据进行组织与管理。在此基础上,利用面向对象程序设计技术,实现了细分虚拟钻孔构建和含盐地层三维建模与分析方法;基于声纳探测数据的盐腔三维表面拓扑重建技术和3D GIS空间分析的盐腔围岩三维体元模型构建方法,实现了盐岩地质体直接体绘制等关键技术。本文研究成果可以为盐岩地下溶腔的合理开采与利用提供有力的技术支撑和科学依据。     

溢洪道开挖边坡三维地质建模与稳定性分析及应用

溢洪道的开挖边坡,与一般的自然边坡不同,属于人工开挖边坡,有着施工区内山高坡陡的特点,其边坡稳定性通常采用极限平衡法进行分析,但由于所建立的三维地质模型不够精确,剖分过程可视化的缺失以及稳定性分析计算界面的不够友好,很难做到直观性和清晰性的统一。运用NURBS技术建立研究区域的三维地质模型,并对 VisualGeo 三维地质软件进行二次开发,实现三维边坡体的自动剖分和数据提取,同时采用改进的三维可视化模拟分析系统VisualSlope进行稳定性计算、参数敏感性分析和支护措施研究。该方法可实现边坡稳定性的可视化分析与直观演示,开辟了基于三维地质模型的边坡稳定性与可视化分析的新途径。     

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。