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.     

BIM技术结合三维地质建模在岩土工程中的应用 ——以新世界会展中心项目为例

随着信息化程度的不断加深,岩土工程行业的发展正逐步与新技术相结合。通过将BIM技术与三维地质建模进行集成,可使岩土工程师对地下地质构造进行充分了解和分析,从而建立工程模型,为岩体工程行业发展提供技术支撑。本文以BIM技术结合三维地质建模在沈阳新世界会展中心项目的应用为依据,利用采集到的勘探数据和地质背景调查资料,采用GTP和B-Rep方法,建立了工程场地地上地下一体化三维空间模型。通过对空间模型的可视化分析,实现了剖切分析、基坑开挖模拟和土方量计算,以及地下水模拟,分析了研究区场地工程地质构造条件,对施工过程中存在的潜在风险进行评估,提出了风险管控措施,从而为建筑物设计、施工和风险防控提供科学准确的决策依据。最后,将BIM技术结合三维地质建模在岩土工程行业中的应用进行展望,得出这种方式具有较高的推广价值。     

疏浚工程土质三维建模与可视化分析系统

为直观准确地理解和分析疏浚工程水下土质空间分布情况,提出疏浚工程土质建模与可视化分析方法。基于数据库技术、土质三维建模技术、模型检测与集成技术,建立疏浚土质集成模型。采用程序开发平台Visual Studio 2005,基于OpenGL和OpenNURBS,研制疏浚工程土质三维建模与可视化分析系统,实现了数字钻孔勘探模拟、三维任意剖切分析、土质信息实时查询、疏浚工程量计算分析以及其他成果输出等功能。实例应用表明,该系统不仅具有界面可视化、操作性强、自动化程度高、运算速度快等特点,而且其疏浚工程量计算方法提高了计算精度,计算时间缩短约50%,大大减少了土质分析工作量,能够更好地满足疏浚工程的实际要求。     

城市三维建模与可视化应用研究

三维建模技术是城市三维可视化的基础,也是三维城市GIS应用的关键。对城市空间实体三维建模技术和可视化过程进行了深入研究,探讨了基于不同数据源的地形和地物的建模方法,并提出了一个城市三维可视化应用系统框架,为城市数字化建设提供了一个有效、可行的方案。     

移动机器人作战平台立体视觉三维建模方法

虚拟现实技术在移动机器人作战平台遥操作中的应用,可增强操控人员的视觉临场感,提高操控效率.基于立体视觉的三维建模是构建虚拟环境的基础.根据立体视觉的基本原理,研究了立体视觉的三维建模方法.在对比同类型中不同算法基础上,提出适合立体视觉系统的三维建模算法,提出提高空间点求解精度的改进算法,最后用Open Inventor进行三维模型可视化显示.试验结果表明,该方法具有良好的建模效果,能精确反映障碍物深度信息.     

基于ArcGIS和Creator的三维地形建模

利用ArcGIS和Creator在三维可视化建模方面的特点,根据构建三维地形数据来源的多样性,给出地形建模中数据的获取方法,并就数据的转换和优化处理进行了分析.以湄洲湾三维地形的可视化为例,提出了基于ArcGIS和Creator构建三维地形的方法和一般流程,探讨了地形数据库优化的方法.     

3D技术在岩土工程中的应用

由于三维可视化技术是将空间数据信息转换成三维图形,对大量数据处理具有高效性和直观性,该技术在岩土工程领域中已经得到了广泛的应用。主要介绍可视化技术在岩体的三维建模、三维数值模拟分析及岩体结构的三维网络模拟研究中应用。从而证明了可视化技术在岩土工程中的应用研究中具有十分重要的意义。     

校园虚拟现实三维场景建模技术及实现方法研究

虚拟校园是基于虚拟现实技术、地理信息技术将校园地理信息和其他校园信息结合,以三维可视化和虚拟现实场景界面呈现的信息系统,是数字校园工程的重要组成部分。本文主要介绍了建立虚拟校园的主要基础——虚拟校园场景的三维建模技术。讨论了从地形、地貌建模,单体地物建模和建模单元集成的整体流程,并以本校为例给出具体的实现方法。     

AutoCAD图形数据提取在地质信息可视化中的应用

文章分析了AutoCAD的DXF文件格式,介绍了基于DXF文件提取所需数据的接口程序设计,并给出了一种从AutoCAD图形中提取数据的Delphi程序实现方法。应用此方法提取地形等高线、地质地貌特征和钻孔柱状图等数据用于建立三维地质模型取得了很好的效果,有效的解决了AutoCAD系统与三维地质建模及信息可视化系统的图形、数据的相互转换问题,为三维地质建模数据的获取提出了一条新的途径。     

三维地质建模与可视化

大型复杂建筑项目的实施、环境与自然灾害的评估等都需对地下条件进行精确模拟.由于地下条件的特殊性、地质对象形状的不规则性和属性的各向异性,决定了三维地质建模与可视化的复杂性.在详细阐述三维地质建模与可视化的要求、流程与模型构建的基础上.探讨了三维地质建模与可视化面临的挑战.随着GIS的快速发展、现代信息管理系统的设计优化及IT技术的集成.基于三维GIS的三维地质建模与可视化系统具有十分广阔的前景.与信息管理系统的紧密结合是三维地质建模的未来发展趋势.     

基于Skyline的三维数字校园建模与实现——以湖南城市学院为例

三维校园建模是虚拟现实技术在数字校园建设中的具体应用,采用Skyline和3D Max等三维建模软件,在基于湖南城市学院校本部大比例尺影像数据与DEM地形上完成了校园内建筑物、道路、草地、水系、行道树等景观的三维建模与可视化,并实现了三维数字校园的漫游、查询、视域分析和建筑物高度量测等,为学校三维数字校园的建设奠定了基础.     

城市管网地上下一体化建模方法研究

该文利用地理信息系统（Geographic Information System,GIS）进行了二三维数据的集成、属性数据存储和管理以及空间分析等功能的实现。对管线、管点、地物等数据进行整理、建模和入库,在三维地图上进行矢量化展示和真三维可视化,基于OpenGL的管线模型,实现二维管线到三维管线的快速转换。在此基础上,探讨了地上建筑设施的建模方法,基于超图平台将管线模型和地上建筑设施模型进行集成,在三维场景中重现排水管网的地下空间分布与排水设施的真实形态,实现地上地、下设施的三维一体化展示。     

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.     

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.     

试论三维岩土工程模型构造方法

由于地质体的结构复杂性、赋存环境的隐蔽性和工程作用多变性的特点,给地质信息描述和工程分析造成了许多困难。本文主要就三维岩土工程模型构造方法进行分析探讨,从自然地质对象和人工对象建模两种方法进行描述,对于复杂地层中基坑开挖分析建立在三维可视化具有一定帮助。     

基于Kriging方法的天然地基承载力三维模拟及分析

简要介绍了Kriging方法的基本原理及变异函数的模拟, 并从三维结构模型的体元离散、实验数据搜集与探究、空间变异结构分析以及插值方法应用等方面详细阐述承载力三维实体建模的基本思路。提出以三维地质实体建模技术同Kriging方法相结合的策略分析并模拟天然地基土承载力的空间分布规律, 并以三维可视化技术对其进行刻画和表达。以北京某区域为例, 利用该区887个实验样品数据, 采用Kriging插值与三维实体模型结合的方法, 构建了研究区承载力三维实体模型, 并将模拟结果与传统二维Kriging方法建模结果进行了对比分析。结果表明, Kriging插值与三维实体模型结合的方法不但精度高, 而且直观、准确的三维可视化表现方式为专家的决策提供了便利。     

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.     

矿体三维可视化建模技术

回顾了矿山数字化建设的关键技术之一的矿体三维可视化建模的相关工作,包括主要的矿体三维模型、数据插值技术;给出了矿体三维建模可以考虑的三个维度:模型构成元素、存储的数据类型和构成元素的形状,由这三个维度可以组合出满足需要的模型;提出了适合于基于钻孔数据的矿体三维建模的可裁减的集成的断面-不规则三角网(TIN)-广义三棱柱模型(GTP),它可以方便地利用钻孔数据构造矿体断面,然后利用TIN连接相邻断面形成矿体线框模型,利用GTP表示矿体内部结构;并给出了矿体三维可视化建模技术需要进一步研究的问题.     

可漫游的靶场虚拟地形可视化建模与实现

以某靶场虚拟地形可视化建模技术为研究对象,着重探讨了应用Terra Vista建模软件进行三维建模的基本原理和主要流程,并建立了某靶场区域地形的三维模型.并通过必要的三维模型格式转换,将所生成的地形模型应用到Virtools虚拟开发平台中,针对自动漫游和交互式漫游两种漫游方式设计实现了虚拟靶场环境漫游模块的开发和应用,为靶场虚拟试验系统的进一步开发和应用奠定了基础.     

孔内多点源直流电阻率三维正演研究

为验证孔内多点源地面三维观测方法的有效性,通过孔内多点源地表电位场理论公式推导、有限差分数值计算研究了多种地电模型的地表响应.结果表明,钻孔内多点源直流电阻率三维观测思路可行,能够很好地识别地下异常体的平面位置及电阻率高低.可见在工程勘察中,可以在钻孔内布置多个点电源地表三维观测,判定钻孔附近地下岩土层结构及含水区分布情况,为钻孔周围的勘察空白区提供补充,丰富工程勘察资料.