城市三维地质信息管理与服务系统设计与开发

分析了城市地质信息化的发展历史及现状;重点介绍了城市三维地质信息管理与服务系统的整体设计,包括系统目标、系统框架及主要功能、数据分析及处理流程;并分析了系统开发中的关键技术。最后给出了在北京市城市三维地质信息管理与服务系统开发中的应用情况。     

城市三维地质信息系统的目标、功能与架构

利用现代信息技术构建一个集城市地表、地上、地下多雏、动态空间信息于一体的大型综合性三维地质信息系统是解决当前我国城市发展所面临的一系列地质问题的关键，该系统集信息输入、数据库管理和三维地质数据可视化分析功能于一体，并在此基础上实现城市地质环境常规分析评价、动态监测功能以及城市地质信息的Web发布和增值信息服务．在具体实现时，采用多层体系结构建立系统的总体架构，充分利用C／S、B／S结构各自的特点和优势，实现对海量空问地质信息的高效处理。     

水电工程地质信息三维可视化与分析

传统工程地质资料的描述和解释直观性差,往往不能充分揭示地质构造空间变化的规律,所以越来越难以满足设计人员进行空间地质分析的要求,文章利用GIS和可视化技术,提出了水电工程地质信息数字化与三维可视化方法,实现了地质信息的可视化分析,工程应用表明该方法可为直观描述复杂地质构造的空间展布及其相互关系,以及进行工程地质交互设计提供有效的途径。     

三维虚拟城市模型的可视化

将一个城市或某一区域的地理空间数据制作成三维的可视化地理信息系统，在当今有着非常重要的现实意义。应用摄影测量技术获取准确地理空间数据及纹理数据，应用仿真技术实现各地物的三维可视化，并且充分利用当今计算机的发展水平在系统中实现地物属性查询、统计及分析等功能。这一系列的系统建立技术是当今GIS领域的研究热点。在这一系统建立技术研究的基础上，在一个小区上进行了实验。     

三维城市地下管线信息系统研究与应用

为了提高城市市政管理部门对城市地下管线的管理水平,进行城市地下综合管线的三维研究是一项很有现实意义的工作,而利用地理信息系统（GIS）理论并结合三维图像理论进行城市地下综合管线新系统的研究与开发是一项很有实用性的技术.对城市地下管线的数据类型进行了研究,并在此基础上提出了合适系统架构,在实际项目中进行了应用,系统地实现了城市地下管线的高效管理,促进了GIS在城市规划和管理中的应用.     

岩土工程勘察场地立体空间建模与可视化信息管理

基于钻孔勘探、标准贯入、地形测量等多源异构岩土工程勘察资料,研究了岩土工程勘察场地的数据预处理、立体空间集成建模与可视化信息管理方法,开发了相应的软件系统,实现了地形、建筑物、钻孔、地层、地下水等空间对象的三维集成建模、真实感可视化、剖切分析及勘察成果的信息查询与更新,形成了岩土工程三维勘察报告新模式.经多个岩土工程实际项目的应用与验证表明:采用所提出的三维建模技术与可视化方法,可自动建立岩土工程场地的立体空间三维集成模型,对岩土工程勘察领域的三维信息化建设具有较高的应用价值.     

薄板样条函数在城市三维地质建模中的应用

介绍了薄板样条函数的基本原理。以湖南省长株潭地区地形数据为例,在Windows平台下用VC6.0实现城市三维地质的可视化。将薄板样条函数应用于空间插值,通过与测试样本点的交叉验证以及其它插值算法的比较,证明了薄板样条函数可以应用在城市三维建模中。     

广州大坦沙地区三维地质结构模型建成及其对城市建设和规划的指导性意义

广州市城市地质调查项目本着以地质工作服务于城市建设需要的目的,在大坦沙设计了大量的钻探工作量,通过对岩芯的对比分析和多种测试成果,以及对周边金沙洲地区出露基岩和构造的多次验证分析,对大坦沙地表以下的三维地质结构特征有了新的认识,并构建了高精度三维地质结构模型,对近年来大坦沙地区频发的地面塌陷灾害的成因机制做了专业剖析。对大坦沙区域的前景规划从地质专业角度给了适当的意见和建议。     

岩土工程勘察场地立体空间建模与可视化信息管理

基于钻孔勘探、标准贯入、地形测量等多源异构岩土工程勘察资料,研究了岩土工程勘察场地的数据预处理、立体空间集成建模与可视化信息管理方法,开发了相应的软件系统,实现了地形、建筑物、钻孔、地层、地下水等空间对象的三维集成建模、真实感可视化、剖切分析及勘察成果的信息查询与更新,形成了岩土工程三维勘察报告新模式.经多个岩土工程实际项目的应用与验证表明:采用所提出的三维建模技术与可视化方法,可自动建立岩土工程场地的立体空间三维集成模型,对岩土工程勘察领域的三维信息化建设具有较高的应用价值.     

基于三维城市GIS的交互式三维隧道建模算法

为了建设城市地下空间三维GIS,解决城市地下隧道的三维建模问题,提出一种基于三维城市GIS的交互式三维隧道建模方法,详细讨论了交互式三维隧道建模的各个步骤以及交互控制、空间计算和三角剖分等算法,并以一个正在开展的三维城市GIS项目为基础,介绍了交互式三维隧道建模方法的应用。实践证明,交互式三维隧道建模方法相比传统方法操作更为方便,能够提高城市地下空间三维GIS的工作效率。交互式三维隧道建模方法将为基于三维城市GIS技术的城市空间信息化工作提供重要的技术支撑。     

城市三维仿真规划审批系统中建筑模型管理模式的研究

主要研究了三维城市GIS的一个子集——城市三维仿真规划审批系统中建筑物这一主要部分的组织和管理方式,力求加快漫游速度、更符合规划实际工作的要求。     

地质资料信息化综合管理平台的设计及实现

针对现有地质资料管理方法在工作效率、综合研究深度、信息化程度等方面的不足, 设计开发了地质资料信息化综合管理平台。依据专家经验设计了平台总体架构和主要功能模块, 搭建了地质资料数据库, 实现了地质数据管理与维护、地质图件管理与维护、综合信息查询、用户互动交流、数值分析、数据图表和系统安全管理等功能。实践表明, 平台运行稳定, 能够对地质资料进行有效管理, 大大提高了工作效率和质量, 实现了地质资料的数字化、规范化和现代化管理。     

矿山三维地理信息系统中的数据结构

讨论了三维地理信息系统(GIS)的空间数据结构,分析了常用的几种三维空间数据结构.针对矿区井下复杂的开采条件,提出了一种三维拓扑矢量结构,并指出三维可视化实现的必要性.     

基于机器学习的钻孔数据隐式三维地质建模方法

针对基于钻孔数据的传统显式三维地质建模方法存在过程繁琐、模型质量难以保证等缺点,本文提出了一种基于机器学习的隐式三维地质建模方法,将地层三维建模问题转换为地下空间栅格单元的属性分类问题.分别基于支持向量机、BP神经网络等分类算法,实现了钻孔数据的自动三维地质建模.实际建模结果表明,对于有限、稀疏的钻孔数据,支持向量机方法建模准确率较高,建模效率、效果优于显式建模方法.最后通过敏感性分析研究了超参数对建模结果准确率、模型形态的影响,为可控的自动三维地质建模提供了一种新的解决思路.     

基于交叉折剖面的高精度三维地质模型快速构建方法研究

提出一种基于交叉折剖面的三维地质模型自动构建方法,重点解决模型构建中“高精度”和“快速”的难题。该方法扩大了建模可利用的数据源,提高了建模的自动化程度,构建的模型质量得以提高。基于该方法开发了一个原型系统,并成功应用到北京市奥运场区的工程建设层三维地质建模中,结果表明该方法具有建立实际三维地质模型的能力。     

矿区地上下三维信息模型构建算法与系统开发

研究了地上三维场景模型与地下三维矿体模型的构建方法,提出了基于散点构网的地质实体充填算法模型.结合地理信息系统的建设方法,以辽宁某铁矿为原型,开发了其地上下三维可视化信息系统,实现了各类三维模型的创建、三维显示与浏览、空间属性查询、交互操作、测量与空间分析等功能.系统既实现了地上下三维模型的快速建立,又解决了以往三维模型中只能显示,不能查询、量测、编辑等问题,可以宏观地把握、微观地洞察矿区地上下整体地形地质特征和地理信息空间分布,更客观全面地表达矿山三维地理信息实体,可作为数字矿山、智能采矿的基础.     

城市基础设施集成化管理信息系统的研究与开发

城市基础设施的建设和管理成效对提高城市综合竞争力具有重要作用。城市基础设施集成化管理信息系统（development of urban infrastructure integrated management information system,以下简称UIIMIS）不但是政府建设行政主管译城市基础设施管理的有效工具和手段，也能在很大程度上影响和改变政府建设行政主管部门对城市基础设施管理的理念、思想和组织。据此以某直辖市建委为例，分析了现行建设行政主管部门在组织结构方面存在的问题，提出了建立UIIMIS的原则，给出了UIIMIS的功能模块，阐明了开发UIIMIS的方法和步骤。     

国家资源环境遥感监测数据系统设计

随着国家资源与生态环境遥感监测的深入,急需建立一个面向全国范围开放式的资源与生态环境遥感监测数据管理与服务系统.用数据管理子系统提供数据管理、资源生态环境分析评价等功能,用信息服务子系统提供数据产品检索查询、在线下载等服务,系统在Visual.NET环境下嵌入ArcObjects控件,利用ArcIMS等编程实现.