基于棱柱体的三维地质建模方法

 矿体赋存条件复杂、地质构造多变。为探究真实地质体情况,通过对现有各类地质体建模方法的分析,尤其是对TIN模型构建、实体(solid)构模的特点进行探讨,提出一种基于工程棱柱体的三维地质建模方法。结合钻孔数据特点和地层分布规律,根据勘探工程的钻孔平面位置将勘探区域划分为若干棱柱体。对每个棱柱体侧面进行矿段对比连接,完成棱柱体线框图搭建,随之逐面、逐层、逐柱构建三角网,直至形成整个地质体的三角网。将实体构模方法结合其中,实现了三维地层实体模型的建立,既能充分反映矿体的三维形态,又能使所显示的三维矿体进行实体描述。使得矿体属性连续并可计算,同时模型能够结合工程师经验自动推理尖灭、分叉、断层和褶皱等复杂地层构造。其具有三维显示又具有实体描述的特点,尤其便于按储量级别进行储量估算等矿量计算,具有实际应用价值。     

地层模型三维可视化建模及应用

根据地下水数值模拟的实际需要，建立一种基于三棱柱体体元的数字地层模型，给出相关的剖切算法和与之对应的数据结构，实现了复杂地质体三维任意剖切和显示等各项功能。实践证明。它能够满足水文学应用的要求。     

基于广义三棱柱体元的三维地层建模方法

为了解决基于广义三棱柱（GTP）的三维地层模型自动建模问题，提出了一种三维地层构造知识推理规则和建模方法。该方法结合钻孔数据特点和地层分布规律，首先以孔口数据生成地表面不规则三角网（TIN），然后根据地层构造知识推理规则，将TIN中的三角形逐个沿钻孔向下扩展生成GTP。建立三维地层模型，能够解决包括尖灭、分叉和断层等在内的复杂地层构造推理和自动建模。该方法对基于GTP的三维地层建模具有一定的参考价值和指导意义。     

三维地层构造发展现状

 三维地层模型在地下空间开发、油气资源开发和岩土工程问题分析中具有重要作用。论文系统总结了国内外学者在三维地层构造方面的研究,从3个方面系统阐述了三维地层构造的研究现状：①几种常用三维地层的面模型和体模型的建模原理、数据结构和各自的优缺点;②三维地层层面、层体的构造方法以及对特殊地质的处理方法;③三维地层模型误差产生的原因及其修正问题。最后,指出了三维地层构造研究中存在的一些问题,并对其发展趋势进行了展望。     

基于四棱柱体元的煤层储量计算方法

煤层储量计算是对煤矿床进行一定的地质勘查所求得的煤炭埋藏量。传统的地质块段法存在精度低、自动化程度不高、人为因素影响测量结果等关键问题。介绍了用地质勘探部门提供的煤层顶、底板等高线,用三棱柱体元进行地质三维建模的思想,结合离散点以及三角网布控的方法,灵活应用三角网插值算法,实现二维三角网的位置布控运算,实现三维煤层建模和储量计算的算法和程序实现。文章针对似三棱柱体元在计算煤层储量问题上的缺陷,提出了使用四棱柱体元对煤层进行建模的方法,解决了三棱柱体元模型不能同时处理煤层顶、底板局部交叉情况的问题。利用文章介绍方法开发的储量计算软件已经在部分单位推广应用,对煤层储量计算有一定的借鉴意义。     

三维可视化技术在天津地热研究中的应用

在综合分析天津地区地层构造的基础上，利用三维可视化技术分析研究地层结构对地温场、地热水形成的影响，建立了天津市市区地层构造三维可视化模型和研究区内主要储热层的三维地质模型。分析表明，分布在天津地区的多余断裂构造是天津地热水的主要径流通道。     

田野考古地层空间数据模型构建

以田野考古发掘中的空间地层为研究对象,从田野考古地层的特性描述分析入手,分析其模型构建的需求.在对多层DEM和似三棱柱体进行阐述分析的基础上,基于面向对象的思想,提出基于多层DEM与QTPV的地层建模方法,并结合考古地层数据源类型,阐述了具体的地层建模过程.在此基础上设计了地层逻辑模型和数据结构,并以具体的钻孔数据进行了地层三维可视化验证.设计的模型顾及了空间对象之间的拓扑关系,方便空间对象的可视化与空间分析,为田野考古GIS的开发提供了模型支持和基础.     

姚家岭铜铅锌矿三维地质建模及控矿构造分析

长江中下游地区是我国重要的金属矿床成矿带,姚家岭铜铅锌矿床是近年来在长江中下游地区发现的大型矿床。文章通过收集和分析姚家岭铜铅锌矿的实际勘探资料,使用Surpac三维建模软件对姚家岭矿床的矿体及相关围岩的空间位置数据建立相应的地层和矿体三维模型。地层及矿体的三维形态表明姚家岭铜铅锌矿的控矿构造明显受到印支期和燕山期2期相互近垂直的构造应力的作用,其记录了中生代特提斯构造体制与太平洋构造体制转换的过程,符合长江中下游转换构造结内具有的结点成矿规律。     

砂卵石地层盾构隧道掌子面稳定性理论分析

盾构隧道穿越砂卵石地层掘进施工时,由于砂卵石的地层特性及施工扰动,隧道掌子面容易失稳而引发事故。为研究砂卵石地层盾构隧道掌子面稳定所需的最小支护力,结合砂卵石地层的掌子面失稳模式,在三维Murayama模型的基础上,将掌子面前方土体的滑动面形式假设为对数螺旋滑移线,结合上部松动区域的破坏机制,引入椭球体放矿理论,对传统的棱柱体筒仓模型进行改进,进一步通过极限平衡法推导出砂卵石地层的掌子面极限支护力求解公式;最后通过离散元数值模拟验证所推公式,两者的误差为3.1%。结果表明所得公式可对砂卵石地层的掌子面极限支护力进行较为精确的求解。研究成果以期为砂卵石地层掌子面极限支护力计算理论提供依据。     

基于钻孔信息的地层数据模型研究

为了建立城市三维数字地层信息管理系统 ,提出了一种适合工程地质和岩土工程学科特点的地层数据模型———基于钻孔信息的地层数据模型 .该模型采用了面向对象的方法 ,因此其数据结构的类层次关系、模型的构造过程等条理清晰 ,而且能与面向对象的编程语言有机结合 .同时 ,该模型借助于Delaunay三角网来构造二维和三维拓扑关系 ,大大简化了三维形体之间复杂的拓扑关系 ,而且借此可以处理地层数据模型中的断层等突变信息 .利用这一数据模型 ,可以较好地模拟三维地质实体的真实景观     

临界法测三棱镜的折射率

临界法测三棱镜的折射率不仅方法直观而且精度也较高。本文介绍了用临界法测三棱镜的折射率的基本操作方法,给出了临界法测折射率的计算公式。     

Finite volume method for investigating anisotrooic conductivitv in EEG

A novel finite volume method is presented to investigate the effect of anisotropic conductivity on the potential distribution of the scalp. The second-order interpolation of the tetrahedral mesh is used to avoid employing the secondary element. The calculation precision is enhanced by using the Gaussian integration. To avoid the geometric singularity, the triangular prism is employed in place of the conventional hexahedron mesh. With the method, the spherical models as well as the realistic head models are simulated. The calculation results indicate that the anisotropic ratio and the position of dipole sources have great influence on the potential distribution in the electroencephalogram.     

Finite volume method for investigating anisotropic conductivity in EEG

A novel finite volume method is presented to investigate the effect of anisotropic conductivity on the potential distribution of the scalp. The second-order interpolation of the tetrahedral mesh is used to avoid employing the secondary element. The calculation precision is enhanced by using the Gaussian integration. To avoid the geometric singularity, the triangular prism is employed in place of the conventional hexahedron mesh. With the method, the spherical models as well as the realistic head models are simulated. The calculation results indicate that the anisotropic ratio and the position of dipole sources have great influence on the potential distribution in the electroencephalogram.     

用双标量位法计算爪极电机三维磁场

本文采用双标量法计算三维恒定磁场,给出了四面体、直三棱柱和任意六面体三种常用三维单元在双标量法中的计算格式,将此方法用于空载爪极电机的磁场计算,表明所得结果是合理的.     

三棱柱断面三角形及其作图

从画法几何学中最基本的几何形体三棱柱入手,研究三棱柱截断后断面三角形的几何特性,它包括截平面空间位置的确定以及三棱柱的面与断面三角形之间各边长,内角的参数对应几何关系,同时建立相关参数的计算公式。为了解决可任意选择三棱柱棱线进行三棱柱断面三角形状的计算问题,提出采用参数替换法或形体旋转法。在解决三棱柱断面三角形计算的同时,又进一步研究相对应断面的两种不同处理方法,并通过断面三角形的计算实例验证所述     

三角单元部分电导率分块连续变化点源二维电场有限元数值模拟

为了易于模拟地形和地电体,有限单元被设计为三角单元,考虑到实际中岩石,矿物的物性参数均是变化的,单元内电导率被设计为双线性变化,导出一种点源二维地电断面电位计算的有限元方法,该法首先给出沿走向方向进行傅氏变换后的电位的变分问题,然后用有限元方法进行数值计算,最后通过傅氏反变换 ,求得空间域电场。     

虹和霓的角色散

虹和霓是一种美丽的自然现象,它是太阳光经雨滴后产生的一种色散现象。研究虹霓的角色散,并将它与水三棱镜的角色散进行比较,结果表明,虹和霓的角色散具有相同的数学形式,在数值上,霓的角色散比虹的角色散大;球形雨滴对光的色散作用大。     

光的色散实验研究

分析了最小偏向角法测量三棱镜玻璃折射率的原理,给出了偏向角与入射角的一般表达式,并用Mathematica软件画出了其变化曲线,为快捷地找到出射光线,掌握出射光线的移动规律,准确判断最小偏向角的位置提供了理论依据。在此基础上,测量了光源各谱线的折射率,由实验数据,用最小二乘法得到三棱镜的色散公式。