基于地理信息系统技术的溃坝洪水三维可视化研究

提出了一种基于三维地理信息系统（Three Dimensional Geographic Information System,3D-GIS）和虚拟现实技术的洪水演进可视化仿真的原理和方法,给出了根据二维浅水方程的数值计算结果构建洪水演进可视化模型的具体过程,讨论了3D-GIS洪水演进可视化实现的关键技术.最后,设计并实现了一个包含洪水演进可视化功能的完整的决策支持系统,能为防洪和减灾提供直观的图像信息,并且该系统成功地应用在实际生活中的相关部门.     

三维地质建模在煤矿地质可视化中的应用分析

煤矿智能化发展是煤炭行业未来发展的大趋势,三维地质建模及其可视化技术促进了地质资料信息的管理和共享,在煤炭行业的应用非常广泛且具有极其重要的意义。三维地质建模及其可视化技术可以对地质体的透明化勘探、煤矿的成矿预测、储量估算等进行精细化的指导,确保煤矿的采掘、通风系统的设计以及智能化开采的科学性,直观化灾害事故反演、地表环境监测、生产智能化管控等,减少勘探和开采的风险,能够大大提高煤炭开发的效率。本文对三维地质建模及其可视化技术在煤矿中的应用现状进行了总结,归纳了目前其在矿产领域的研究方向与相关软件的使用情况,介绍了地质数据和巷道数据的获取处理和建模技术,以及在各应用领域的具体进展,最后结合煤炭精准智能开采的发展趋势,针对三维地质建模技术在助力煤矿智能化发展方面的具体问题提出了思考和认识。     

双江口水电站工程地质三维可视化分析与应用

大渡河流域双江口水电站坝区工程地质条件复杂、地质信息众多,对工程勘探、设计及施工建设等带来了极大困难。为解决此类复杂的工程与地质问题,实现复杂地质体可视化,利用地质勘探信息建立三维地质模型,并基于纹理映射、碰撞检测、射线检测等可视化交互技术,实现三维地质的三维空间关系分析、虚拟钻孔分析及任意断面的实时剖切。研究和实践表明该方法可实现三维地质模型与现实地质体的有效信息链接和可视化交互分析,为工程地质分析、地质预测等提供基础,可有效提高工程勘探、设计与施工的信息化管理水平和效率。     

城市地下空间信息三维数据模型研究

系统分析了现有的三维空间数据模型的形式和特点,为城市地下空间信息基础平台空间数据模型的选择提供了甄别的依据.针对城市地下空间信息三维建模和可视化分析的特点和要求,设计了面向空间结构信息和空间属性信息建模与可视化的三维空间数据模型.对于城市地下空间几何结构信息（包括三维地质体几何结构、地下构筑物和地下管线）的建模与可视化,设计了一种基于边界表示,面向地下空间实体并兼顾拓扑关系的三维矢量数据模型;对于地下空间属性信息的建模与可视化,采用三维栅格数据结构来组织表征地质体内部物理和化学属性参数的规则体数据;并根据地质属性建模与地质结构建模的关系和要求,实现了由三维矢量模型向三维栅格模型的转换.     

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。     

大型水电工程地质信息三维可视化分析理论与应用

地质信息可视化是大型水电工程可视化设计的基础，同时也是工程地质和数学地质领域的研究热点和难点。在深入研究复杂地质构造和可视化理论的基础上，针对无规律变化的地质体形态，引入NURBS技术，并结合地质交互解译、TIN算法和地质趋势面分析等理论方法，实现了三维地质模型的重建．基于模型进行了任意剖切、岩体质量分级、等值线自动生成和地质填挖计算等一系列可视化分析，并完成了模型地质信息的可视化管理与查询．根据上述理论与方法集成的Visual Geo系统已在锦屏一级、溪洛渡、糯扎渡和龙滩等大型水电工程设计中得到应用。     

基于VTK和QT的层状地质体三维建模及可视化研究

地质体三维可视化是科学计算可视化研究领域的重要分支。如何把地下无法透视的构造信息,进行三维可视化,一直是地学领域的热点和难点之一。基于此,针对层状地质体的结构特征和三维建模方法进行了研究,在此基础上运用开源可视化工具包(VTK)和应用程序开发框架QT,完成对层状地质体的三维建模及可视化。最后结合兴城深部探测野外示范与实验基地的实际地震勘探数据,实现了对该区域的地质模型构建及立体展示。实践表明,使用VTK和QT作为层状地质体三维可视化的开发工具是可行的,完成了该区域6个地层地质体三维建模以及结合地震数据的综合三维可视化。     

浅谈基于GIS系统的虚拟现实技术

地理信息系统（GIS）技术已经被大量应用于资源管理、环境监测、城市规划、土地管理及交通、水利、林业等领域,但GIS技术的发展还远没有止境。人们已经不满足于传统的二维（2D）GIS软件平台,取而代之的是空间的、立体的三维GIS。但由于3D-GIS包括第三个坐标以及从平面到立体的换算,所以增加了大量的存储量和额外的数据量。因而时至今日,真正的3D-GIS软件还很少。本文一方面介绍了3D-GIS的概念、特点以及发展现状;另一方面还介绍了国外主要三维GIS软件的结构和功能,并对3D-GIS的发展趋势做了科学的预测。     

基于3DS MAX的会泽铅锌矿区遥感影像的三维可视化

随着地球科学及计算机图形图像学的不断发展,三维地质建模及可视化已引起地学界的高度重视.自然地质现象极为复杂,二维地质数据在认识三维状态下的地质体有很大的局限性.利用计算机图形学及可视化技术,将二维抽象的地学信息以三维可视化的图形方式直观形象地显示出来,创建逼真的三维空间地质体模型具有重要意义.本文阐述了以会泽铅锌矿区遥感影像为基础,利用3DS MAX中各种建模、材质贴图等一系列工具对会泽铅锌矿区地表信息的可视化模拟.     

地质体三维可视化模拟的现状与展望

随着地学研究的不断深入,地质体三维可视化模拟研究已成为现阶段地学研究的重点.本文从模拟方法、模拟软件两个方面,对现今国内外地质体三维可视化研究进行了简要阐述,并讨论存在的问题.提出了先建立理想概念模型的建模流程,并对理想概念模型做了简单叙述.     

GIS空间数据模型及3D-GIS空间建模研究

空间数据模型是关于GIS空间数据组织的概念和方法,反映现实世界中空间实体及其相互关系,是描述GIS空间数据组织和进行空间数据库设计的理论基础。对空间数据按一定方式进行组织存储之后,通过建模技术对空间实体进行3D建模,从而实现对空间实体的可视化表达和空间分析,是3D-GIS研究的热点问题之一。介绍了GIS空间数据模型,在此基础上对3D-GIS建模的方法进行了详细阐述。     

红透山矿区三维地质建模与可视化研究

红透山矿区是中国开采深度最深的金属矿山之一,具有巨大的找矿潜力。本文采用三维地质建模和可视化技术方法,结合红透山矿区地质特征,以国际矿业软件Surpac为平台,建立红透山矿区地质数据库,在此基础上构建了矿区地表、断层、矿体以及地层三维实体模型。为提取地质控矿指标,基于地质体三维实体模型,通过地质空间立体单元划分,建立了岩性、断层、矿化分布等控矿因素的三维空间场模型,以及可控源音频大地电磁法CSAMT、瞬变电磁法TEM物探找矿指标三维空间场模型,直观显示了矿区地质体空间分布特征,为进一步开展红透山矿区深边部三维定量找矿预测奠定了基础。研究表明,三维可视化建模技术在隐伏矿体立体定量预测研究中具有明显优势,具有较高的推广和应用价值。     

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.     

基于对象缓冲区的拾取法在地质体可视化中的应用

在三维地质体可视化中,需要操作者能够通过输入设备如鼠标来操纵屏幕上的物体,有时还需要获取物体的空间坐标或图形数值,这些都需要以拾取作为实现的基础。运用基于对象缓冲区的拾取方法。当用户要拾取一个物体时,在对象缓冲区中重画整个画面,把每个对象的标识符进行编码作为颜色值,然后,应用程序根据该像素的颜色值得到所要拾取对象的索引编码。通过得到的编码值能够快速、准确地搜索到所要拾取的对象,实现了在三维地质体中选择拾取有效地层的功能,避免了空间求交的复杂运算,速度快,并通过对象索引实现拾取被遮挡地层,在三维地质体可视化系统中获得了良好的应用效果。     

基于含拓扑剖面的三维地质建模

提出了一种通过引入剖面中空间要素（多边形－弧段－结点）之间的拓扑关系（邻接、关联 和包含）来生成基于边界表达的三维地质模型的方法。该方法特别适合于剖面中有多个相互 连接的地质体单元的多体建模,而该情况在三维地质建模中比较常见。同时,该方法中使用 的剖面不要求共面或者平行,拓扑信息包含于生成的三维模型中。而且,在用户少量干预的 情况下,结合地质知识,该方法可以建立绝大多数复杂地质模型。基于该方法,开发了一个 三维地质建模与可视化系统,并成功应用到北京市奥运场区的三维地质建模中,结果表明该 方法具有建立实际复杂三维地质模型的能力。     

面向体元结构的三维地质模型剖切算法研究

文章针对三维地质建模和地质数据可视化中重要的体元模型,通过对三维剖切面的隐函数刻画,研究了基于可视化工具包(Visualization Toolkit,VTK)的三维地质模型剖切算法。重点对四面体数据结构模型和六面体数据结构模型分别进行剖切算法设计和功能实现。在三维地质模型中应用该剖切算法,结果表明该算法能够较好地对矿区各种形态地质体进行任意剖切,可有效提高三维地质模型的剖切效率。     

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.     

二维GIS与三维视景仿真技术的结合及其在视景仿真中的应用

简要介绍了目前3D-GIS基本概念和特点,并以校园视景仿真系统为例,提出了3D-GIS在视景仿真中的解决方案.该系统实现了三维视景系统与二维GIS系统的结合,为3D-GIS在城市视景仿真和虚拟环境中的应用提供了参考方法.     

油藏数值模拟基础数据库

由于不同成因的单砂体质量的差异性及其连通情况的复杂性,导致流体在平面及纵向上渗流的差异。因此,基于单砂体的三维精细地质建模成为开发中后期剩余油分布预测及油田开发调整的重要基础。地质建模将地质认识三维可视化、定量化,是地质认识的集合体。针对地质模型可以提供任意方向的属性切片,进行油藏非均质性分析,为进一步数值模拟提供模型基础。     

地质体三维建模与可视化技术分析

0前言目前地学的一个学科分支地理信息系统(GIS)在描述地表地物的时候常常使用图形和属性等信息。但是在我们接触到的地质工程项目中,从普察到勘测乃至工程施工阶段总是积累了大量的地质数据和信息。所以使用传统图表图纸等二位方法描述复杂地质体很难准确表达真实地质现象。这就要求对地质体进行三维建模并使其可视化,便于形象直观的交互分析地下结构空间形态。