CMS-VRML耦合的网络环境下采空区三维可视化方法

针对精确获取的采空区三维数据难以在Internet上可视化表达的问题,提出了在网络环境下,基于CMS-VRML耦合的采空区三维可视化方法。运用CMS精确获取采空区的三维空间数据,使用CMS-PosProcess软件将TXT格式的原始数据转换成DXF格式文件,利用VRML软件对DXF格式的三维模型进行编译,生成WRL格式的采空区三维模型,最终,用户可以通过IE等浏览器在网络上直接浏览空区模型。实践表明,CMS-VRML耦合生成的三维模型在网络环境下数据冗余小,可视化效果好,交互性强,从而为矿山空区安全监管提供了一种新的技术手段。     

某矿山公园3D漫游系统设计及实现

以某矿山公园的二维矢量数据为基础,采用Google SketchUp6.0软件平台,通过三维模型构建、渲染及漫游定制等过程,初步构建了一个矿山公园三维GIS系统实验原型,实现了与ArcGIS软件之间的交互,结合ArcGIS软件进行三维矿山公园场景驱动的开发工作,形成了矿山公园的三维建模场景再现,在Google SketchUp6.0中实现的建模效果与ArcGIS Engine中各种控件的浏览漫游功能统一起来,开发了一个简单的矿山公园三维漫游系统。     

基于3DMine的Web网页三维可视化插件设计与应用

随着矿山信息化进程的不断提升,对三维模型应用的需求也在不断增加。通过对矿体相关三维模型展示及简单操作进行研究,详细介绍了3DWEB插件的程序结构、程序设计和具体功能,利用3DWEB插件免去了矿山常用二维矢量图形和三维模型对专业绘图软件的依赖,实现在网页窗口中显示,并且具有简单的编辑功能和计算功能,操作简单,取得了很好的效果,对于矿山地质常用专业软件的推广使用和矿山信息化建设的提高具有重要意义。     

基于DIMINE软件的某锑矿开采沉陷预计

针对矿山开采沉陷问题,提出了在矿山三维模型基础上,运用概率积分法来进行地表开采沉陷预测的方法。该方法已在三维数字矿山软件DIMINE中实现。简述了矿山三维模型构建过程,详细介绍了开采沉陷计算步骤,并将其应用于某锑矿区的开采沉陷预测。应用实践证明,该方法可以作为矿山地质环境监测方面的全新工具。     

基于夏甸金矿块体模型的三维可视化地质储量计算研究

矿山三维地质建模与可视化研究是实现"数字矿山"的重要基础。针对夏甸金矿-652~-740 m的Ⅶ-1#深部矿体,运用三维软件创建矿体数字模型,探讨了钻孔地质数据库、矿山实体模型、品位块体模型的构建技术,阐述了该矿矿体储量信息估值方法,实现了矿体三维可视化,为同类矿山三维可视化数字矿床模型构建提供了思路。     

基于Unity3D的虚拟矿山漫游仿真系统设计与实现

针对三维虚拟矿山系统在高逼真度、强交互性和跨平台等方面的不足,提出了一种基于Unity3D平台的三维虚拟矿山的实现方法。其主要过程：采集矿山的地形地质等三维坐标数据、属性数据,建立矿山三维模型,并导入到Unity3D引擎中,对数字矿山进行实时渲染并实现三维模型数据与二维空间数据整合,在此基础上利用C#语言编写脚本实现系统功能,最后将虚拟矿山漫游仿真系统移植到多个平台上。根据唐山钱家营煤矿的测试结果,该系统实现了在3种平台(Windows、安卓智能手机、Web网页)上均流畅运行,画面真实,界面友好,实现了虚拟矿山漫游仿真以及矿山属性信息的查询等功能。     

基于OpenSceneGraph的大场景三维浏览系统设计与实现

文中主要研究了基于OpenSceneGraph的大场景三维模型的建立、三维浏览系统设计与实现。首先在3DMax中建立场景中的独立模型,利用VirtualPlanetBuilder建立场景DEM模型,最后利用Visual Stidio和OpenSceneGraph设计并开发了大场景三维浏览系统,实现了三维场景模型的加载、浏览和漫游功能。     

智慧矿山基础平台设计与应用研究

集数字化、信息化、自动化、智能化为一体的智慧矿山建设是矿山发展的方向,智慧矿山需要一个集矿山生产管理信息于一体的基础平台。文章基于GIS软件SuperMap 8C,运用C#语言和.NET平台,开发了三维可视化系统,详细介绍了三维可视化系统基本功能、三维模型数据管理和生产系统集成技术。并将该系统应用于贵州猫场铝土矿,实现猫场三维场景的管理,同时集成了矿山生产自动化系统、人员定位和环境监测系统,能够实现生产数据的实时查询、计算和统计,提高了矿区管理的工作效率和管理水平。     

三维可视技术在井下矿山的应用

建立矿山地质体以及井下工程的三维模型,并实现三维模型的可视化,可以使人们直观地看到矿山地质体以及井巷工程的分布、资源的开发情况,从而为矿山的找矿、探矿、采矿以及生产管理的科学决策提供依据.以高峰公司矿山为例,阐述了用SURPAC软件建立矿山三维模型及实现可视化的基本流程和方法.     

露天矿土地复垦三维可视化研究

随着无人机摄影测量技术和GIS技术的快速发展,倾斜摄影测量及三维建模技术被广泛应用于国土、城市规划,智慧城市建设等领域。传统的矿区二维复垦规划不利于实现高效的规划方案评价、规划成果展示以及规划前后效果对比。通过无人机倾斜摄影测量获取三维数据,基于SuperMap软件,对矿区土地复垦三维景观建模及可视化方法进行了研究。以唐山市某露天矿为例,利用无人机倾斜摄影测量进行数据采集,分别使用Pix4D mapper和Smart3D Capture软件进行数据处理,从而获取矿区的现状数据。根据现状数据和规划方案,使用AutoCAD软件完成平台和边坡的土地复垦方案设计。将AutoCAD复垦方案转到ArcGIS平台下进行不规划三角网（TIN）地形建模,将构建后的TIN网转为中间软件Sketchup格式后再转为3DMax格式,在3DMax软件中进行纹理贴图精细建模。将3DMax精细三维模型在保证空间参考不变的前提下转为SuperMap软件格式,最终在SuperMap软件中实现了土地复垦方案评价、规划效果展示以及规划前后对比。研究表明：在无人机倾斜摄影测量数据的基础上,将规划模型在不丢失三维纹理渲染效果、空间参考不变的前提下经过多种GIS平台转化,实现了基于SuperMap软件规划数据与现状数据的无缝拼接的真三维可视化,对于基于无人机矿山生态修复规划的三维建模有一定的借鉴意义。     

基于AutoCAD的露天煤矿三维地质建模

露天煤矿三维地质模型的建立是矿山数字化的核心组成部分.三维地质模型的建立,对矿山的经济评价、采矿设计和生产管理都具有重要的指导意义.以具体露天煤矿为例,介绍了基于AutoCAD的三维地质建模技术,建立了该矿的三维地质模型并将其应用于工程实际,实现了该矿的三维地质模型建立和可视化显示,以及钻孔数据库的建立、模型的修改与实时动态更新、模拟开采等功能,使矿山工程技术人员在一个真三维环境中,利用三维可视化模拟开采技术,以"人机交互"的方式进行露天矿开采设计、生产计划编制等.     

基于几何模型技术的矿山三维建模研究

为了降低矿山几何建模的技术强度及工作量，开发了一个用于矿山三维建模的采矿特征库。介绍了基于采矿特征库进行矿山三维建模的过程。采用采矿特征库进行矿山三维建模，可极大地降低矿山工程人员的技术要求，显著地简化矿山建模的过程，提高矿山实体建模的速度。     

基于空区探测的采场超欠挖量计算及顶板安全分析

采用空区三维激光精密探测系统（3D Cavity Monitoring System，CMS）对金属矿开采形成的采空区进行精密探测，以探测数据为基础运用大型矿床建模软件SURPAC建立与矿山实际坐标完全一致的空区三维模型。将建立的空区探测模型与采场设计单元模型复合，并通过模型间的布尔运算，计算出采场的超挖量与欠挖量。用SURPAC对实际探测获得的空区模型进行剖切，并将剖切所获得的剖面与采场施工设计剖面进行对比，分析顶板巷道工程的安全状况，从而为矿山进一步改进采场回采设计和进行安全控制提供第一手资料。     

基于TIN的露天矿区地形精细模型构建研究

准确构建露天矿区三维地形模型，客观反映露天矿在开采过程中的地形动态变化特征，对于提高露天矿生产管理效率和信息化水平具有重要意义。根据露天矿地形特点，提出了以凸壳算法为基础的建模方法。该方法中，以空间特征为约束条件构建三维地形精细模型。以三维地形精细模型为基准，针对地理信息软件ArcGIS中三维体积计算的局限性，提出了一种土方量计算的改进算法。以宝日希勒露天矿为例，结合矿区地形碎部点测绘数据，进行了三维地形精细模型构建。研究表明：该建模方法提升了三维地形模型的构建效率，同时以边为着眼点对三维地形模型进行优化，提高了模型的几何精度。通过对比分析不同时期露天矿三维地形模型的体积变化和形状变化情况，可为露天矿开采动态量化评估提供可靠依据。     

地下金属矿山三维可视化采矿设计研究

针对传统二维采矿设计方法的缺陷,研究了改变地下金属矿山采矿设计方式的基于三维可视化模型的采矿设计新方法。根据矿山开拓系统三维模型和矿体模型在三维可视化环境下对新盘区进行设计,并建立划分后的盘区三维模型。根据实测工程模型布置采切设计巷道并绘制出中心线,通过巷道建模方法建立600-40-I盘区采切工程模型。以600-40-I盘区采切模型和矿体模型为基础,根据爆破参数完成盘区的切割槽和矿房扇形中深孔设计,建立爆破模型计算爆破量。结果表明三维可视化的采矿设计能快速地确定巷道工程的位置,缩短了设计周期,提高了设计的准确度。     

精细化矿体三维混构模型构建技术研究

为满足数字矿山建设对矿体三维模型越来越高的精度要求, 研究了精细化矿体混构模型的构建方法。利用分支轮廓线的中轴线构造过渡轮廓线, 建立无缝连接的矿体分支; 通过断层与矿体、矿体与矿体模型之间的布尔运算, 实现矿体和断层边界吻合的无缝模型; 使用外存八叉树技术构建小尺寸单元块的精细块段模型,提高块段模型边界与矿体表面模型边界的吻合; 分析矿石品位的空间变异性, 根据变异函数变程、勘探网度以及钻孔工程数量确定对应储量分级的样品搜索策略对矿石品位进行克里格方法估值。以某铜矿为实例对该方法进行验证, 结果表明本文提出的精细化模型构建技术能够满足资源分类评价、采矿设计、剖切后出工程图等较高的模型精度要求。     

基于ArcGIS的煤矿开采沉陷预测与可视化分析

以山东平原矿区某新开发矿区为研究对象,应用基于概率积分法的MSPS软件对其首采区的开采沉陷情况进行了模拟开采预测;利用ArcGIS强大的空间分析和图形显示功能对预测结果进行了可视化分析和三维立体显示;将预测结果与实际沉陷情况进行了对比,结果表明：预测结果真实地反映了开采沉陷对周围环境的影响范围及影响程度,可为该新开发矿区的采煤塌陷的提前治理及压煤村庄的搬迁选址提供真实、科学的依据。     

大新锰矿西北采区虚拟现实仿真系统开发研究

三维可视化技术和虚拟现实仿真技术是数字矿山的重要组成部分,是对真实矿山整体及其相关现象的新理解、表达与数字化再现。基于3DMine和VRP BUILDER软件,开发了大新锰矿西北采区虚拟现实仿真系统。分别构建了地表模型、巷道模型和环境匹配模型,通过程序文件格式间的兼容性,实现了3DMine与3DS MAX的过渡对接,利用Complete Map烘焙方式进行了贴图烘焙,并用VRP-for-MAX插件将烘焙模型导出以供VRP编辑器调入使用,成功解决了由3DMine模型转换VRP BUILDER场景部分关键技术,全面实现了矿业工程软件与虚拟现实软件的有机结合,顺利开发出高仿真效果虚拟矿山系统。系统分为地表和地下2部分场景,拥有丰富的UI界面和交互功能,设置了多种漫游方式,为用户快速了解并掌握矿山整体生产状态提供了便捷。研究成果对于提高矿山设计质量、生产安全和管理效率具有重要意义。     

三维数字矿山信息集成管理系统设计与实现

以数字矿山的三维可视化和虚拟环境为平台,利用三维GIS、虚拟现实等技术手段,将矿山地上地下场景、采矿过程及其引起的相关现象进行三维数字化建模,并以此为基础,探讨在真三维环境中集成矿山开发与运行的相关信息,解决数字矿山建设过程中基础信息不足、信息孤岛和可视化等方面的问题。通过建立三维数字矿山信息集成管理系统,实现对矿山开发与运行的科学预测、规划、控制和监测,对提高矿山企业的运作效率、安全生产水平,增强矿山企业的竞争力,实现可持续发展具有重要意义。