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中的各种地质信息都可以看作是三维空间中的函数，利用各种野外实测资料分别建立相应的曲面拟合函数，进而利用计算机建立三维地质模型，达到直观地表达地质信息在工程岩土体中的分布规律、提高对地质规律的认识、指导地质工程项目的勘测施工及监测的目的，本文分析了复杂地质体三维建模与可视化研究的关键技术问题，并初步应用于向家坝某坝址区的三维地质建模中。     

基于Kriging的三维地质体建模方法研究

对几种三维空间数据模型进行了比较,总结了克里格（Kriging）插值方法在三维地质体建模方面的种种优点。在此基础上,借助于GSTL开源地质统计学库wxWidgets界面库,在Dev-cpp开发环境下开发了一个三维矿体数据的克里格插值系统,为矿体的三维可视化提供了数据支持。该系统实现了Kriging插值、变异函数拟合模型拟合程度的验证一交叉验证以及特定格式的结果输出等功能。     

基于体数据的三维地质属性体建模

文章着重研究采用空间曲面构造三维地质属性体模型。首先,将空间曲面映射到三维体数据中,使用这些具有地质涵义的曲面对体数据进行空间划分,并在体数据中建立三维地质属性体模型。该文提出了一种适合于大数据量的标量体数据表示结构,并基于该结构,提出了一种基于种子填充算法的三维空间区域划分算法。     

基于Gocad的金川Ⅱ矿区三维地质建模方法

本文以金川Ⅱ矿区为例,以收集到的钻孔柱状图以及地质编录等矿山数据为基础建立了综合地质数据库,介绍了利用Gocad软件实现矿区三维地质建模的思路和方法,构建了金川Ⅱ矿区各个矿体、岩体以及地层的三维线框模型,为矿化空间分析、储量估算提供了可靠的空间数据依据和可视化支持。     

基于Gocad的金川Ⅱ矿区三维地质建模方法

本文以金川Ⅱ矿区为例,以收集到的钻孔柱状图以及地质编录等矿山数据为基础建立了综合地质数据库,介绍了利用Gocad软件实现矿区三维地质建模的思路和方法,构建了金川Ⅱ矿区各个矿体、岩体以及地层的三维线框模型,为矿化空间分析、储量估算提供了可靠的空间数据依据和可视化支持。     

基于B/S结构的三维地质建模系统

针时三维建模和可视化研究发展中保护原始数据安全、大数据量存储以及远程办公的趋势,在充分对比C/S和B/S结构特性的基础上,给出了一个由客户端、web服务器、应用服务器和数据库服务器组成的,基于B/S结构的三维地质建模系统.为了保证图像的实时显示与交互.提出了建立双图像缓冲、显示列表和动态压缩比机制的方法.     

基于改进的八叉树算法三维地质建模技术研究

研究地质构造建模问题,为了能够真实反映三维地质体真实形态,针对传统的三维空间数据模型方法难以真实反映现实三维地质体的形态,提出了基于多尺度八叉树细分算法来真实构建三维地质体模型。基于八叉树细分算法的地学对象表达满足了数据多尺度组织和地质体及属性多尺度划分的需求,同时以空间体元建立起了各种地学对象之间的联系,为空间分析奠定了基础,且地质有了数字上的三维显示。经实验证明,本文提出的地质体建模是一种基于八叉树细分算的方法,这种方法可以应付各种复杂常见的地质条件,且准确度高。     

基于三维地质建模技术的煤矿隐蔽致灾因素透明化研究

隐蔽致灾因素是制约煤矿智能开采建设的关键问题,而三维地质建模是实现隐蔽致灾因素透明化的主要技术手段。目前煤矿三维地质建模技术以几何建模为主、属性建模为辅,缺少针对隐蔽致灾因素的灾害属性建模。针对上述问题,以陕北某煤矿作为研究对象,对煤层厚度、顶底板构造起伏、积水区、浅埋煤层地形地貌等隐蔽致灾因素进行三维地质建模。首先,完成对地质资料、物探、钻探等成果的数字化工作,建立煤矿地质数据库。其次,利用DepthInsight建模软件从全矿井和工作面2个尺度开展建模工作,即以钻孔分层数据作为地层控制点,通过煤层及地表等高线、虚拟钻孔等数据联合控制地层层序,并处理初始层面模型中的穿层异常,构建地层面模型和地质体模型,再运用数字高程模型对工作面进行地表模型构建。然后,采用岩体建模构建采空区、积水区模型并标注温度、气体等信息,利用工作面回采测量数据构建回采实测模型。最后,创建截断网格模型,通过序贯高斯模拟生成含水层渗透率、富水系数模型,实现区内水文隐蔽致灾因素透明化显示。基于三维地质模型,从地层、煤层及工作面、采空区及其积水区、水文属性多角度分析隐蔽致灾因素的分布及影响。研究成果可为煤矿隐蔽致灾因素的...     

基于X3D的分布式虚拟现实场景三维建模

论文分析了基于Web的分布式虚拟现实场景建模的几种常用方法,在对比其优缺点的基础上提出了采用一种基于XML的全新三维图形规范来构建虚拟现实的场景,并给出了应用实例。     

基于Java3D的地质资源的三维模拟

传统的地质勘测绘制方法是将地质资源数据绘制到平面图上,地质资源的三维可视化是目前的研究方向。本文利用Java3D开发包将地质资源数据绘制成三维图形。采用逐点插入法来实现大量的离散数据的三角网格化,以此实现三维图形的显示;并设计算法,在特定位置的显示剖面图。在此基础上开发了一个实用系统。     

基于GeoView三维地质建模的一般过程

三维地质建模是目前与地学相关的各领域的研究热点之一。本文介绍了在GeoView的基础上建立三维地质模型的一般过程,包括地表数据处理、剖面数据处理、地层—构造格架的建立、三维模型数据的有效性检验和三维模型的建立等步骤。由于三维地质模型涉及的因素较多,因而本文在介绍过程中对示例数据进行了简化处理,仅以GeoView中的B-Rep模型为例进行了说明。     

三维地质建模关键技术及其在水电工程中的应用

在实践的基础上,探讨三维地质建模技术在水电工程中的作用和意义。利用GOCAD软件,准确构造地形面,进行岩层面、结构面建模,生成钻孔和剖面,并最终建立网格/实体模型,为水电工程地质分析和工程设计提供可视化参考。     

自适应的三维地质建模插值加密方案

提出一种可适应各种地质条件的插值加密方案,结合设计模式的思想,把传统的插值功能分解为加密级别控制、构网、插值3个组件,解决以往插值相关功能耦合度过高、难以修改的问题,组件中的策略可以灵活修改或替换。给出一种自适应的构网策略,引进加密级别控制,解决加密尺度难以控制的问题,通过一个建模实例展示该方案的实际建模效果。     

城市地质中基于剖面的3维层状地质体动态建模

为解决城市地质中的基于剖面的浅层地质体建模过程中的地质剖面自动对比问题,实现3维地质体模型的动态重构与局部更新,将3维拓扑推理引入3维地质建模,通过剖面投影方法在3维空间曲面上实现拓扑关系的自动构建与推理,提升地质剖面对比维数,提高地质剖面自动对比自动化程度,实现城市地质中3维层状地质体动态建模。该方法已应用于南京城市地质3维建模中,结果表明该方法适应多种剖面数据,提高了地质空间3维建模效率。     

布尔运算算法研究及其在地质体建模中的应用*

针对三维复杂地质体建模中存在的问题,提出了布尔运算算法。算法的实现采用四步法,即通过测试、求交、剖分和标记实现了区域划分,选择不同标记的三角面片即可得到不同的布尔运算结果。为解决数值计算误差对运算结果的影响,算法在求交运算前先进行逻辑判断,对共面求交的特殊情况进行处理。该方法已应用到蓝光矿山数字化平台系统中,能够实现任意复杂地质体的建模。     

油田三维地质建模技术及其软件实现

针对油田地质工程的特点,将地层抽象为规则方格组成的集合,基于离散的地质钻孔信息,以规则网格法实现地层的几何建模;采用Kring插值法将离散钻孔内地层属性值插值得到各地层层面网格点处的地层属性值,提出根据网格点处属性值对空间任意点处的属性进行插值的形函数方法。开发油田地质建模软件GeoPetrel以实现三维地层的可视化、地质柱状图及地质剖面图的绘制等功能。     

地质断层三维可视化模型的构建方法与实现技术

全面而系统地研究了地质断层三维可视化构模的原理、方法及实施过程.针对地质断层三维构模的特点与要求,设计了一种基于边界表示、面向地质实体并兼顾拓扑关系的三维矢量数据模型,以有效地组织和描述包含断层的复杂地质体几何结构模型.提出了断层与地层的统一构模技术,给出了在其实现过程中所遇到的关键问题(如断层面的推演拟合、地层层面重构、断层与地层的交切处理与局部重构)的解决方案.基于断层的属性、断层数据所反映的断层面的特征和质量,应用3种方法来拟合断层面.在地层层面重构时,考虑到了断层面在地层面网格加密、插值时的约束和屏蔽作用,实现了具有多值面的逆断层网格生成技术.应用三角网切割算法TRICUT来实现断层与地层的交切处理.通过北京奥运公园场区基岩地质模型中的断层构模实例验证了这些技术方法的有效性.     

煤矿地质三维可视化的研究与应用

利用SQL Server 2005为数据库,采用先进的TIN数字高程模型、VC＋＋面向对象技术和多媒体建模方法作为前台开发工具,利用不规则三角网Delaunay算法自动生成标准的TIN三角网地形,通过OpenGL强大的三维处理和显示引擎,实时、动态生成各种矿井实体,再现井上下真实的三维场景,构建三维可视化应用,实现了煤矿三维可视化系统。     

三维地质体类三棱柱网格建模方法研究

针对三维薄层地层结构的形状特点,提出了一种利用类三棱柱网格构造三维地质模型的方法。该方法利用三角网格参数化在地层面三角网的基础上重建类三棱柱网格模型,避免了现有类三棱柱建模方法中切割三棱柱的复杂计算。同时给出了一种在类三棱柱网格模型中通过插入井分层点的小层三角网格来生成多层类三棱柱网格的模型细化方法,最后通过建模实例对方法进行了验证。     

断层地质体的三维建模技术研究

对复杂地质体中的断层三维建模技术进行研究与讨论。分析断层三维数据来源给出数据空间模型;系统地对‘已有的断层三维建模的技术进行分析比较,在此基础上提出一种使用TIN和三棱柱混合数据模型的断层地质体建模技术,从而有效地解决了断层三维可视化问题。