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。     

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。     

某经济开发区总体规划专项工程地质数据库成果简述

进入二十一世纪以来，随着地下空间的大规模开发，地理信息技术、计算机技术和虚拟现实等技术的发展，建立一个城市地质信息数据库与开放、动态、实时的三维可视化管理服务系统，实现区域地质信息的集成集群、深度开发和一体化管理，为城市规划、建设与管理提供三维可视化决策平台，为社会公众信息需求提供服务的需求越来越迫切。本文以某开发区为例，利用城市地质勘察大量工程地质勘探孔取得的资料来描述工程地质层的空间展布情况，建立恰当的三维工程地质结构模型，并使相应的空间可视化分析具有可操作性。在建立了总体规划专项工程地质数据库的情况下，按区域的工程地质情况进行了分区，对地质适宜性作出了评价，并对天然地基、桩基础、不良工程地质问题、基坑工程、浅层地热能资源潜力进行了评价、评估。     

试析地质工程复杂地质体三维建模与可视化研究

地质工程复杂地质体的可视化主要就是在地质勘查工作中,由于测得的数据量比较大,信息复杂和混乱,使得地质人员很难直接掌握勘查对象的地质整体情况。采集相关资料,建立相应的曲面拟合函数,构建三维模型。从模型中,工作人员可以直接掌握和了解工程岩土体的分布规律,提升地质规律的认知水平。本文主要分析三维建模与可视化研究的现状,阐述了可视化关键技术,并初步应用在安徽省地勘局第一水文工程地质勘查院对九华山名景地灾防治的工程上。     

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。     

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。     

基于三维技术的城市工程地质信息系统设计与实现

利用GIS技术,结合工程勘察特点,建立城市工程地质信息系统,不仅可以解决目前工程地质数据利用率低,工程勘察区域性分析不足的问题,而且也是国家数字化城市建设重要组成部分。本文运用GIS技术与OpenGL建模技术,建立了城市工程地质信息系统,对系统建设中关键问题进行了研究,实现了三维地形可视化,达到了城市工程地质管理信息化的目标。     

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。     

浅谈工程地质三维建模与可视化

现有的地理信息系统(GIS)都主要表达二维的地表地物的图形和属性信息,要扩展到真三维包含地下地质结构的地质信息系统还有差距。本文分析了工程地质体三维建模与可视化研究的关键技术问题,并结合某水电工程坝址区的三维地质建模进行了初步开发和应用。     

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.     

建立常州市工程地质数据库智能系统框架的探讨

基于ArcGIS信息集成平台和Oracle数据库,构建了常州市工程地质数据库智能系统框架,对长期分散积累的工程地质数据进行收集整理、挖掘利用,开发了工程地质数据科学管理和辅助决策功能,集工程地质数据管理与发布、工程地质数据处理、工程地质数据分析、地下空间规划分析、地下工程可视化与分析子系统于一体,可为城市规划、城市建设和决策提供工程地质依据。     

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。     

工程地质三维建模及分析系统设计研究

 采用边界表示(BRep)结构和TIN模型的混合数据结构，借助GIS技术，开发集基础数据管理和三维地质建模为一体的工程地质三维建模及分析系统。采用TIN模型来拟合构造复杂的地质曲面，提出包括直接由离散点生成TIN模型、或由地形等高线生成TIN模型，以及由规则格网数据生成TIN模型的多种构造方法，并实现地质层面TIN模型的求交、裁剪，以及缝合等关键技术；引入颜色、纹理等“渲染”技术，实现地质信息的逼真表达；此外，探讨基于三维地质模型的任意地质剖面分析、岩土体分布面积和体积计算等基本分析技术，最后将系统应用于滑坡、高边坡、水利水电以及公路边坡开挖等工程地质三维建模和分析中，验证该理论及系统的可靠性和通用性。     

地上地下一体化三维系统建设研究 ——以成都市为例

顾及城市规划、建设、管理等政府部门需求,结合城市空间基础数据实际情况,基于三维GIS(geographic infor-mation system)开发了地上地下一体化三维系统.研究了多模态时空数据集成管理、地下三维管线自动建模、工程地质建模分析、城市空间产权管理关键技术和功能,为城市实景三维场景组织调度、地下空间可视化应用以及城市立体空间精细化管理提供决策支持.以成都市数据为例,验证了系统的可行性和有效性.     

山地城市地质信息集成管理平台研究与应用

为解决当前城市地质信息化建设中存在的标准缺乏、信息分散、共享困难的难题,针对重庆山地城市地质特点,从统一数据标准、三维地质建模框架、多源异构地质数据库建设、海量三维地质数据自适应可视化、插件式行业集成应用等方面进行关键技术研究,研发了山地城市地质信息集成管理平台。基于该平台快速搭建的龙洲湾公租房工程地质信息集成管理系统,成功应用到了场区地质信息展现及三维可视化分析决策中,提升了山地城市地质信息服务水平。     

岩质工程地质体三维球颗粒计算模型可视化建模

针对难以为离散数值方法建立复杂地质体计算模型的问题,以VC⁺⁺基础类库（MFC）为开发平台,编写三维球颗粒数值计算模型建模程序。利用开放图形程序接口OpenGL,在程序中实现建模可视化。开发的地表开挖算法及坑道开挖算法可使模型形成复杂地表和各种坑道空间。建模实例表明程序具有建立大型复杂地质体球颗粒计算模型的能力,可适应各种常见的工程地质体建模,有助于促进DEM、DDA等离散数值方法在大型工程中的推广应用。     

GIS技术在工程地质制图中的应用

采用GIS技术可达到CAD型制图输出效果 ,并实现工程地质信息综合应用 ,解决原始勘察数据管理、分析结果可视化表达与编辑等关键技术问题。基于GIS技术可自动制作平面图、柱状图、剖面图和等值线图四类工程地质图件 ,实现CAD型向GIS型工程地质制图的升级 ,该成果已成功应用于深圳市地质勘察信息系统。     

基于GIS的三维地质建模及可视化系统关键技术研究

三维GIS技术、三维可视化技术与一系列关于地质特征的描述、模型及分析评价方法结合起来将大大提高传统地质学与地质工作的研究水平。论文的主要目标就是利用三维GIS技术和最新的三维体视化技术来反映地下地质体的结构特征及其内部的物理、化学属性的分布规律，从而借助于三维可视化分析的手段来辅助解决地质专业问题，为解决我国当前发展所面临的一系列地质问题提供一个有效的工具。论文对三维地质数据空间数据模型与建模方法、三维地质体可视化的基础理论与关键技术进行了系统的研究，从理论上详细、系统地归纳了三维地质模拟的基本原理和实施过程，     

基于限定Delaunay三角剖分和OpenGL的三维地层可视化系统设计与实现

针对三维地质建模工作非常繁琐和复杂,为降低操作人员的劳动强度和提高模型可视化效果,提出一种基于结合限定Delaunay三角剖分和OpenGL进行三维地层可视化的方法。利用限定三角剖分算法可以生成任意边界形态、任意尺寸大小或者带有多个孔洞的地层表面三角网;利用OpenGL的对象拾取机制实现钻孔数据的可视化管理和人机交互地层建模。同时将该方法应用于三维地层可视化系统开发中,系统克服了手工填加虚拟钻孔来提高模型精度的麻烦,可以显著提高三维地层建模的效率和可视化效果。最后利用南京某地区三维地质调查项目地质勘察获取的钻孔数据,进行了实际建模操作。实验结果表明,系统能够快速、准确地构建地层的三维模型,并实现多种模型可视化,为工程勘察信息的管理和分析提供了科学、高效的技术手段。