TITAN 3D Geo-view在水利水电信息工程中的应用

TITAN 3D Geo-view是近年来迅速发展起来的一门地学数据与计算机相结合的新型地学信息科学技术,它把现实世界中对象的地质位置和相关属性有机地结合起来,满足用户对地学信息的管理,并借助其特有的地学数据分析功能和可视化表达,进行各种辅助决策。     

基于3D技术的金属结构件断口形貌重建方法

针对利用扫描电子显微镜观察失效断口无法掌握宏观立体位置的问题，借助超景深数码显微镜和3D打印等多种3D技术提出解决方案。首先利用3D技术对断口进行成像，建立断口的3D立体形貌；然后利用计算机辅助技术建立断口的三维实体模型；最后借助该模型辅助扫描电子显微镜的断口显微观察。结果表明，3D技术可以很好地应用于金属结构件失效分析领域。     

基于空间自注意力机制和深度特征重建的脑MR图像分割方法

准确分割核磁共振(magnetic resonance, MR)图像中的脑组织是临床诊断、手术计划和辅助治疗的关键步骤.深度学习在各种图像分割任务中表现出巨大潜力，现有模型没有一种有效方法汇总远距离像素间的关系.在网络解码阶段不能很好地融合不同层级的特征，导致无法准确定位.为克服上述问题，本文提出一种基于空间自注意力机制和深度特征重建的脑MR图像分割方法，构建了一个可以融合3维信息的2D模型，可快速准确对3D结构图像进行密集预测.在MRBrainS13数据集和IBSR数据集上进行充分地实验研究，结果表明本文方法在3D多模态和单模态脑MR图像分割方面优于目前的2D模型，运算和推理时间相比3D模型小很多，性能却十分接近.     

CSAMT法在新疆焉耆盆地铀矿勘查中的应用

根据新疆焉耆盆地铀矿勘查中的勘探深度要求和测区的电阻率及地形特征,采用了可控源音频大地电磁法(CSAMT)进行勘查.对野外采集的数据进行静态校正等处理后,以卡尼亚电阻率和阻抗相位断面图为辅助资料,利用1D和2D反演电阻率断面图进行了地质推断解释.最后根据对断裂构造、构造单元划分等的推断解释资料,制成了新疆焉耆盆地CSAMT测量综合成果图,为在新疆焉耆盆地进一步的铀矿勘查提供了重要依据.     

基于放样和切割的FLAC3D复杂滑坡建模

FLAC3D前处理模块对复杂地质体建模具有一定的难度,因而提出应用AutoCAD放样功能和AutoCAD Civil3D,ANSYS切割功能为建模主体,辅以其他软件的复杂滑坡模型建立的方法.该方法在野外收集的地质资料的基础上,通过Surfer 软件对离散地质界面数据进行插值并形成规整地质界面信息(数字高程模型,DEM),在AutoCAD中利用插值的坐标信息通过AutoCAD二次开发程序VBA绘制样条曲线,并利用样条曲线进行放样得到代表地质界面的曲面,再利用AutoCAD Civil3D的三维建模功能通过面切割体的方法将体切割形成地表面,最后通过ANSYS面切割体方法实现其他滑坡体单元和复杂接触面的建立,从而完成复杂地质界面的嵌合和尖灭的处理,实现了复杂滑坡模型的建立.通过胡蓉国道主干线的刘家嘴滑坡模型的建立及分析证明了该方法的可行性和实用性.     

基于SQL Server平台复杂地质体FLAC3D模型的构建

由于FLAC3D软件建立复杂三维地质体模型难度大、易出错,提出一种新的建模方法,即提取三维地质体建模数据并进行编辑成相应的表,把表导入SQL Server软件中,通过SQL查询语言生成FLAC3D可直接读取模型数据文件,从而实现在FLAC3D软件中准确、快速和自动化建立复杂三维地质模型的目的.通过云南某矿山的三维建模实例检验了该方法的可行性和高效性.结果表明:该方法在FLAC3D中建立复杂地质体模型具有一定的参考价值.     

3D VSP资料AVA分析预处理方法

3D VSP数据与地面地震数据相比接收噪音少、反射角信息比较丰富,更能直接反映波的运动学和动力学特征,因此,利用3D VSP AVO/AVA分析推测地层岩性和含油气性,为隐蔽性油气藏勘探提供有效技术手段。但是,用于AVA分析的VSP资料必须进行严格的振幅保持、地表一致性和角道集提取等精细预处理。本文采用全波场振幅补偿、两步法统计子波反褶积和直射线路径近似角度道集转换等适于3D VSP资料特点的精细预处理方法,最大程度地消除影响振幅的各种主要非地质因素,确保从角道集上得到的AVA响应是地下真实的AVA反映,取得了很好的处理效果。     

基于光学3D测量技术的钳具刃侧加工特征实验研究

目的通过研究钳具刃侧加工特征及其痕迹的三维立体参数数据,为此类痕迹的客观、量化检验提供理论依据和数据支持。方法随机选取4种斜口钳和1种断线钳各6把,总计30把钳具为观测样本,每种钳具均为同厂家同批次产品。利用超景深三维立体显微镜对每把工具刃侧加工特征及其痕迹的面间距、宽度、高度、横截面形态、表面积和体积等参数进行三维立体测量(3D测量),统计分析钳具3D参数测量数据的差异性与相似度、钳具特征与其痕迹3D参数测量数据的相关程度。结果同种工具刃侧加工特征及其痕迹的各项3D参数数据均在一定区间内保持稳定并呈高度线性相关,工具特征与痕迹特征的各项3D参数相互对应,痕迹特征能准确、稳定地反映出工具特征3D参数。结论利用钳具刃侧特征及其痕迹的3D参数进行比较检验,不仅可行,而且可以提高检验准确性,实现定量化检验。     

FLAC3D在云锡卡房分矿边坡稳定性分析中的应用

边坡稳定性问题一直是工程地质研究的重点,正确进行边坡稳定性的分析,对指导生产建设具有重要的意义.FLAC3D有限差分软件是国际通用的岩土工程分析软件,用于模拟三维土体、岩体或其他材料力学特性,尤其是达到屈服极限时的塑性流变特性,在边坡稳定性分析中具有重要的应用.运用FLAC3D进行云锡卡房分矿边坡的稳定性分析,得出卡房分矿边坡的稳定系数,并对边坡的变形特征进行分析.     

金大地：整合优势资源 推动广东医学3D打印奋力前行

2014年1月24日,广东省骨科研究院（南方医科大学第三附属医院）完成了世界首例采用3D打印技术于腹腔镜辅助下髋臼骨折整复内固定术。这标志着广东医学3D打印发展跃上了新台阶。为全面、深入地认识广东医学3D打印发展的现状,本刊记者采访了广东省骨科研究院、南方医科大学第三附属医院院长金大地教授,并向其请教了广东在医学领域进一步推广应用3D打印技术的建议。     

三维数字盆地建模研究

三维地质模型是三维数字盆地建设的基础。分析三维数字盆地建设中涉及的地质模型及其适用的模型类型。讨论三维数字盆地中三维地质模型的建模策略和方法,提出采用分级模型的方式建立不同层次和表达内容的三维地质模型。参考行业标准SY/T 5978—94中的构造单元划分,提出数字盆地中构造单元的归类方法以及三维地质模型的划分。针对数字盆地建设,细化油气藏三维地质建模的流程,重点讨论了构造建模的过程。以某盆地为例,按照盆地、凹陷、储层三级划分体系建立构造模型。针对储层模型又细分为多级模型。详细描述了数字盆地三维构造模型的建模过程,建立了多层级三维构造模型,界定每级模型的信息集成范围;讨论建模过程中的存在问题和解决方法。     

三维地质模型支持下的滑坡体稳定性分析

针对具有复杂几何形状和地质条件的滑坡稳定性分析问题，提出实现基于滑坡地质体三维建模的稳定性三维分析方法与系统．根据地质勘探和二维解译资料，运用NURBS．BRep混合数据结构建模方法快速、准确地重构滑坡体三维地质模型．该模型不仅包含直观丰富的地质信息和反映空间变化的复杂滑动面，完成了滑坡的可视化表达；而且为滑坡稳定性计算提供滑坡体三维剖分几何模型和大量的基础数据，极大地方便了三维稳定计算和敏感性分析的实现．应用表明，该方法实现的系统功能强大，能获得大量的计算分析成果，满足实际分析需要，提高了滑坡稳定性三维分析的数字化与可视化水平．     

三维地质断层结构模型的构建技术及方法

三维地质断层结构模型的构建是三维地质建模的一项重要任务,三维地质断层结构模型对实际的地质分析极为有用.作者在线框架模型的基础上,完善了线框架模型的结构以及构模方法,着重解决了块体模型构建的关键算法,实现了由层面结构模型向块体结构模型的自动转换.     

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     

地学三维GIS可视化系统

针对地学研究三维模型中存在的问题,在总结分析已有的多种建模方法的基础上,根据矿体的不规则性,采用ATP建模方法,具体研究并提出了三维GIS可视化系统的设计方案,利用OpenGL图形库实现地矿3D模型的可视化技术,从而方便地生成高真实感的三维图形,并对地质三维空间分析方面的功能作了进一步的研究探讨,能够为矿藏及各种地质现象描述提供科学的依据。     

基于三维地质模型的地下洞室参数化设计与方案优选

水电工程地下洞室区域所处的地质构造往往比较复杂，二维设计方法有一定的局限性．引入非均匀有理B样条（NURBS）技术，并结合地质交互解译、TIN算法和地质趋势面分析理论方法构建三维地质模型．基于三维地质模型，提出地下洞室三维参数化设计的概念和方法，对设计成果进行分析，并应用改进的层次分析法，构建地下洞室设计方案的优选模型．通过在某水电工程设计中的应用验证了该方法的可行性．     

三维地质建模技术在北京地铁建设工程中的应用研究—以车公庄西站为例

随着北京地铁建设的飞速发展,对于地质情况、地面建筑及地铁结构的资料的合理利用和整合成为地铁建设领域的一个热点问题。三维地质建模技术以其强大的实时建模功能及展示功能成为解决这一难题的重要手段。利用北京大学信息地质研究实验室开发的小场景建模系统(Creatar Project Explorer)对在建的北京地铁六号线车公庄西站工程进行了地质体、地铁结构及地面建筑物的建模,并进行了三种模型的联合展示,展示的结果表明,小场景三维地质建模技术能准确直观地反映地面建筑、地铁结构及地层的空间关系,方便建设人员对地铁信息、结构信息实现高效的管理。这些研究成果也为三维地质建模技术在地铁建设过程中的应用提供了借鉴。     

基于类三棱柱的连续型地质体三维构模方法

空间数据模型是地质体三维构模的关键。根据地质体的几何特征，建立了适用于连续型地质体的数据模型，构造了三棱柱类，提出了相应的数据概化方法，开发了柱体构模技术和地质体三维可视化构模系统．利用该系统，建立了某人工围湖工程的三维可视化模型，验证了构模技术的适用性。     

复杂三维地层模型地层划分研究

在三维地层建模中,地层界面由稀疏、离散的地质数据插值而成,正确的地质解释和空间分割的实现是处理这些曲面构建理想三维地层模型的前提,也是目前三维地质模型亟待解决的问题.引入地层层序序列和水平集理论可以有效地解决此问题.根据地层地质演变历史建立地层层序序列,此序列记录地层地质年代顺序及其“覆盖”和“侵蚀”两类拓扑关系.插值...     

岩体结构可视化软件系统研究

岩体结构研究是工程地质特征和岩体结构力学性质研究的重要方面。作者引入计算机图形图像技术、人机交互技术及工程地质信息数据库管理实现复杂岩体结构可视化技术 ,研究讨论了复杂岩体结构可视化软件系统的开发思路。实现岩体结构在可视化下的信息数据库管理、图视化分析和地质模型研究 ,极大地扩展了对复杂岩体结构空间的认识及岩体结构性质研究。通过实例建立了岩体结构的三维可视化模型