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。     

基于钻孔数据的地质剖面建模系统

根据柱状钻孔和多孔剖面的地质数据特点,提出了一种具有矢量几何拓扑性的基本数据结构,并将知识推理技术引入地质剖面建模算法,从而实现了用户对剖面建模算法和剖面图形的智能决策,解决了传统的地质剖面建模系统由于无法融入可供决策的专家知识和经验而产生的准确性和实用性不高的问题,同时给出了系统实现以及分土层工程量计算的实例.     

露天矿山地质数据库的构建与应用

针对露天矿三维地质建模中,为了便于地质数据的利用与存储,以地质数据库管理地质数据为依据,通过对地质数据进行分析与归类,按照地质数据的属性,将地质数据库分为钻孔数据库、图形数据库以及工程数据库,设计数据库中数据表的结构,阐述了数据表的含义,按照地质数据库的创建流程,建立了地质数据库.介绍了地质数据库在数据存储、可视化提取以及数据显示中的应用,为露天矿三维地质建模提供了有效的数据支持.     

基于网格的地质断层可视化三维建模方法

文章提出了一种基于三维网格的含断层的地质体建模方法。该方法根据钻孔数据建立三维网格来模拟地层面,依据断层数据来计算断层面方程和断层的断距,最后,结合所得的三维网格数据、断层面方程和断距,通过OpenGL生成模型。该方法能有效降低含断层地质体建模的复杂程度,有较强的适应性,所给实例展示了该方法的实际建模效果。     

基于贝叶斯克里金的地下空间多源数据建模

利用贝叶斯克里金方法集成钻孔数据与地震解译数据估计地质层面的高程.将线性贝叶斯理论运用于克里金估计,把用于空间估计的数据分为2类,即把钻孔数据视为硬数据,把数据不确性较大的地震解译数据视为软数据,构建了一个考虑贝叶斯方法的地统计模型,用区域性变量理论研究这2类数据的空间变化特征.通过对某煤矿煤层表面高程的估计以及与普通克里金方法的估计值与误差的比较证明了贝叶斯克里金法能较好地考虑地质剖面和地震解译数据的不确定性,在地质层面高程的估计方面具有一定的优越性,是一种可行的考虑数据全局不确定性的多源数据集成建模方法.     

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.     

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.     

几种基本插值法在矿山三维地质体建模中的对比研究与应用

数字矿山是21世纪新技术条件下信息化与智能化的产物,建立矿山三维地质体建模是实现数字矿山的基础与核心.为了实现复杂矿山三维地质建模的经济性、真实性和有效性,如何对离散的DEM空间数据进行前期处理,是建立逼真的矿山三维地质模型难点与前提.针对不同矿山与地貌环境条件下,采用几种基本空间插值法对离散的DEM空间数据进行插值,然后对其插值后的数据进行质量评定与交叉验证,确定最优化的空间插值方法.分析结果表明不同的空间插值方法适应不同的地矿环境领域,对离散的DEM空间数据进行最优化的空间插值,是实现逼真的矿山三维地质体建模这一目最有效最核心的方法.     

基于多约束DSI算法的GeoSMA-3D程序改进

针对传统边坡体建模精确度不高的问题，引入多约束离散平滑插值(discrete smooth interpolation, DSI)算法，通过改进团队自主研发的三维数值分析系统GeoSMA-3D,获得多约束DSI拟合建模新模块.利用原始钻孔和物探数据辅以离散结构面信息对边坡整体进行插值，通过互异的约束条件对不同特征的地质对象进行标定，进而采用改进的修正函数对边坡体进行拟合建模，通过高精度的三维边坡体模型获取结构面信息并进行聚类分组.结果表明：该方法提高了离散介质岩体分析的准确性，具有较好的理论意义及工程应用价值.     

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.     

基于ArcGIS的钻孔和地质体的三维可视化研究与实现

钻孔数据能够记录大量的地质实体单元原始信息.针对钻孔和地质体的基本特征及真三维建模要求,采用E-GTP模型、多层DEM-GTP模型,并结合真实的钻孔资料以及各种勘查资料,实现了基于Arc GIS的地下钻孔、三维地质体可视化建模.重点解决了隐伏于地下透镜体的三维可视化,对于实现地质勘查工作的数字化和信息化具有重要的现实意义.     

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。     

基于快速DCT对插值数据的压缩储存

在进行三维地质建模中,大数据量模拟往往带来储存难、实现难等问题.从合理及实现角度考虑,将基于二维DCT的JPEG静态图像压缩方法应用于插值数据压缩处理,从而大大节省了磁盘空间.经数据重构后,采用VC开发平台结合OPENGL进行绘制与原始数据的地层三维模拟进行比对,验证了数据压缩的效果能够被认可.那么可以认为,对插值数据进行压缩处理在三维地质建模中具有十分重要的现实意义.     

基于OpenGL的地质三维可视化研究

将可视化的图形软件Open GL应用到地质行业中,通过对钻孔数据的处理、Kriging插值等,利用Visual C++语言环境,完成Open GL模型的映射,经过图像的增强和完善,构建一种三维可视化模型。     

无人机与三维激光扫描融合的拱桥三维重建

针对单一无人机影像在复杂拱桥建模精度和完整度方面的不足,提出一种将三维激光扫描数据与无人机航空影像融合的拱桥精细化建模方法。首先以无人机低空区域环绕航摄及近景摄影获取拱桥主体及细部高质量纹理数据;然后通过增加连接影像将无人机主体及细部影像数据融合并生成高精度拱桥主体上部点云数据;最后将三维激光扫描仪采集所得拱桥桥体下部多站点云数据经坐标转换、配准实现与拱桥上部高精度点云融合从而生成拱桥完整的精细化实景三维模型。通过与单一无人机影像建模结果进行精度对比分析和纹理完整性评价以此验证本文建模方法的有效性。结果表明：该方法可重建几何精度高、完整性好、纹理真实的拱桥实景三维模型,并为类似底部脱空建筑的数据采集方法提供参考,具有较好的工程应用价值。     

多级空间数据插值及其应用方法

分析了海量空间数据信息所面临的数据质量问题,对普通的空间插值方法进行了总结,提出了多级空间插值方法,并给出详细的算法流程.结合三维地质体建模进行了相关实验研究,结果表明多级插值可以保留三维地质模型的更多模型细节.