基于VBA技术的轨道交通带状地层三维建模方法

地层是轨道交通的载体,带状三维地层模型是隧道工程及地下建筑工程研究的对象.利用Visual Basic for Applications(VBA)技术,提出了一种使用多源数据构建带状三维地层模型的方法.以钻孔资料作为地层建模的"硬数据",将地质剖面图进行手工编辑修改并提取相应关键点作为"半硬数据",将虚拟钻孔及带状边界限制点作为"软数据".结合Kriging插值,较好地解决了以往单纯依靠钻孔"硬数据"建模导致的带状地层模型结果不精确等问题.结合上海某轨道交通工程实例展示了该方法的实际建模效果.     

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。     

一种基于钻孔数据的优化三维地质建模方法

钻孔数据是地质中最常见且最简单的数据,利用钻孔数据直接建立三维地质模型已经成为国内外学者研究的焦点。在研究前人多种地质建模方法的基础上,结合工程实践,提出一套具有工程实用价值的优化地质建模方法。该方法以钻孔数据为基础数据,将钻孔地质剖面数据融入到地质建模中,修正了以往建模中尖灭点位置取值1/2区域的不合理情况,生成精确位置地层尖灭线;并且在建模的过程中加入了依据剖面图数据的模型调整。最后通过建模实例验证了该方法的准确性与有效性。     

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.     

VBA技术在轨道交通带状地层建模中的应用

地层是轨道交通的载体,带状三维地质模型亦是隧道及地下建筑工程分析研究的对象。利用VBA技术,提出了一种使用多源数据构建带状三维地层模型的方法,该方法以钻孔资料作为地层建模的硬数据,将地质剖面图进行手工编辑修改并提取相应关键点作为“半硬数据”,将虚拟钻孔及带状边界限制点作为“软数据”,结合克里金插值,较好地修正了以往单纯依靠钻孔“硬数据”建模而导致的带状地质模型结果不精确等问题。最后结合上海某轨道交通工程实例展示了该方法的实际建模效果。     

基于ArcEngine和钻孔数据的三维地表层建模与可视化

钻孔是获取地层信息最直观、准确和详细的手段,地层的内部构造可以通过钻孔信息应用三维建模方法表达出来.为了保证隧道施工安全,实现盾构隧道顶部地表层的可视化,提出了一种基于钻孔数据构建三维地层模型的方法:首先应用ArcEngine对钻孔数据进行预处理,得到钻孔的空间信息;基于三维约束Delaunay四面体化算法和预处理后的离散钻孔信息构建TEN(四面体格网)模型;在ArcEngine的平台调用数据库中的钻孔数据、地表层属性等信息,实现地表与钻孔信息的三维显示、信息查询和地层分析等功能.     

巷道与钻孔交叉三维数值建模方法

针对FLAC~(3D)建模难度高,效率低的问题,提出一种具有复用性、参数化特点的网格变形建模法,且依照该方法编写了基于FISH语言建模程序。该程序首先用块状单元生成模型网格,接着根据巷道钻孔交叉的几何关系计算各节点坐标,通过程序依次调整模型各部分网格形状,从而准确地建立巷道钻孔交叉计算模型。通过本煤层瓦斯抽采钻孔的计算实例,研究含有巷道影响下的钻孔应力。计算结果能够较为准确地反应钻孔的应力状态,验证了所述方法的可行性与准确性。该方法原理简单,能够快速地建立不同参数的大量模型,有助于理解FLAC~(3D)巷道钻孔交叉几何建模原理,为深入研究复杂建模机制提供参考,降低研究巷道钻孔交叉问题的难度,提高抽采钻孔问题研究效率。     

三维地质结构建模中交叉剖面一致性检校方法

地质剖面数据是三维地质结构建模的重要数据源,保证交叉剖面数据的一致性是进行基于地质剖面数据的三维地质模拟的基本前提.本文提出并实现了一种交叉剖面数据一致性检查及校正方法.该方法首先通过检查剖面交合位置处各对应地层的属性是否一致来判断剖面中的地层分层是否一致,然后基于地层分层一致的剖面,在地质剖面交合处采用对应点高程均值来替代初始的不一致高程值,从而实现地层分层界线高程值的调整.     

一种带监督的仿射传播聚类多模型建模方法

针对传统的多模型建模方法在聚类过程中不考虑模型的输出误差而导致最终的模型存在较大误差的问题,提出了一种带监督的仿射传播聚类多模型建模方法.该方法先由仿射传播聚类算法得到初始聚类,然后,根据输出误差对聚类进行循环调整至各类别不再变化为止,最后,得到准确划分的聚类并采用最小二乘支持向量机建立子模型来实现对输出的估计,并将本文的建模方法应用到某双酚A反应釜出口丙酮含量的软测量建模中进行仿真.结果表明,该方法可以获得比传统的多模型建模方法更好的建模效果.     

基于GOCAD的钻孔数据建模方法与实例研究

三维地质建模能清晰地展示地面以下地质体的结构面及相互关系。利用GOCAD软件,提出一种以钻孔为主要数据的地层界面建模方法,包括钻孔数据提取、空间数据库建立、地质界面构建、地层面模型生成和实体模型显示等。着重阐述了在钻孔数据丰富和缺乏的2种情形下,快速构建关键地质界面的技术方法。对某地铁沿线钻孔数据的实例应用表明,本方法构建的三维地质模型与地质事实吻合度高,并能有效地发现地质结构薄弱区段和潜在不良地质问题发育部位。     

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。     

煤层体三维建模及可视化研究

针对目前三维地质建模面临的两大困难——数据获取困难和煤层空间关系复杂这两个问题进行了研究:对于第一个问题提出了钻孔数据、剖面图数据和等高线数据综合利用的解决方案,对于第二个问题提出把复杂煤层地质情况化为简单、容易的基本结构单元再分别建模的思路.在建模方法方面,根据煤层的地质特征,从体建模和面建模两大建模方法中选择基于面建模的煤层体建模方法,又从面建模中选择建模速度快、精度比较高的TIN模型.最后利用可视化开发工具VisualC++开发出一个实验系统来生成煤层体模型,并利用OpenGL对其煤层体的三维模型进行了可视化.     

三维GIS中地层多比例尖灭自动建模技术

利用地质勘察数据导入到三维系统中,运用各种三维空间构模方法,自动进行地层推理与连接,生成三维地层模型。以多数据源自动生成模型,可以方便地使地学领域中的地质工作者从繁重的地质信息获取和地质解释手工劳动中解放出来,提高了三维地层建模的速度和构建质量。     

基于扎根理论-结构建模的民国金属家具设计阶层特征

【目的】克服民国金属家具研究中缺乏相关资料和科学方法的瓶颈,分析其设计风格与阶层特征。【方法】从民国影像资料入手挖掘相关信息,并构建适合此次研究的“扎根理论-结构建模”新方法。【结果】将民国金属家具设计的阶层特征问题分解成经济-规格、文化-艺术、观念-功能和工业-趋近性4个子系统,分别得出各子系统的环境背景、产品需求和设计供给的阶层差异性及趋近性,形成扎根理论的一级编码。从这些分析结果中抽取描述民国金属家具设计阶层特征的相关变量,依次构建其变量体系、初始结构模型和邻接矩阵,形成扎根理论的二级编码。运用基于邻接矩阵的结构建模方法,建立具有有序分级关系的规范结构模型,形成扎根理论的三级编码。【结论】民国金属家具设计的阶层差异性、趋近性、根源和动因的作用机理对当代家具设计有一定启示。     

钨矿床三维建模和储量可视化计算

利用国际矿山软件Surpac对新田岭钨矿建立地质数据库、三维实体模型和块体模型,实现地表、断层、地层和矿体的地下三维可视化。根据地质统计学原理对钻孔样品数据进行组合分析,通过对三维变异函数的计算和拟合,构造出一个变异函数模型,对全部有效结构信息做出定量概括。分别采用普通克立格法和距离反比法对矿体金属元素品位进行了估值和储量统计,并将计算结果与矿山通过实际勘探运用的块体法储量计算的结果进行了对比分析。实践表明,三维建模可视化可以完整准确地表达出矿山地表、地下地质构造的空间位置关系以及相关矿岩信息,同时为矿床开采以及生产动态管理提供有效基础。所建模型和品位推估、储量计算结果可靠,可用于辅助矿山进行资源评估,这不仅促进了传统采矿手段的发展,也将对中国矿山企业的数字化进程起到巨大的推动作用。     

基于多视图建模的武器装备系统安全性分析

随着武器装备实战化要求的不断深化,武器装备系统作战任务剖面构成越发复杂,武器装备危险物质密集,发生故障与危险事故的风险普遍存在,安全性问题突出. 本文首先建立多视图任务剖面模型,以过程视图为核心,以功能视图、组织视图、信息视图、资源视图和时序逻辑视图为补充识别武器装备系统组成要素. 然后,利用形式化建模语言SysML实现对武器装备任务过程的多视图模型构建,从多个角度对武器装备复杂任务剖面进行描述. 最后,建立基于SysML视图模型的武器装备安全性分析方法,并以某型陆基导弹武器系统为例进行基于多视图的武器装备任务剖面建模和安全性分析方法研究,为提升武器装备系统安全性分析提供理论与技术支撑.      

山岭隧道地上地下一体化三维建模方法

针对山岭隧道地上地下一体化三维建模效率低、数据融合难度大的问题,提出一套基于BIM+GIS+倾斜摄影技术的建模方法。以武汉市黄龙山隧道为例,首先,按用途和施工工序对山岭隧道构件进行分类,利用Revit和Dynamo软件,采用参数化建模+自适应拼接的方法构建隧道三维结构模型;其次,通过无人机采用倾斜摄影技术获取地表影像,构建三维实景模型;通过影像匹配和滤波技术处理点云数据,生成数字高程模型(DEM),并结合钻孔数据,采用插值法和约束分区的方法构建三维地质模型;最后,基于MapGIS实现隧道结构模型、地表三维实景模型、三维地质模型的集成。该方法可以优化模型管理方式,减少数据信息的丢失,实现隧道工程信息的集成与共享。