基于MapGIS的成都市城市三维地质建模

依托各种地质图件以及钻孔数据、剖面数据、等深线、DEM数据等多种数据,利用MapGIS三维地学建模软件,采用基于多元数据、分区交互的方法建立了成都市城市三维地质模型。该方法以地质图为主结合地质条件进行分区,以其他数据作为约束,人机交互构建三维地质模型。结果表明,该方法得到的三维模型可视化效果良好,并将复杂的二维数据展示到三维模型上,使之能得到更好的应用;对于数据繁杂、建模区域广且地质条件复杂的区域有一定的借鉴意义。     

基于地质剖面数据的含断层地质体三维建模方法

含断层地质体的三维建模方法充分利用地质剖面数据对现有线框模型进行改进,能够根据地质剖面图的特点半自动化地发现地质断层线,从而构建三维地质断层面和地层面,然后利用OpenGL加以渲染显示。本文以贵州省黔西县龙井煤矿为研究实例,在自主研发的三维地质建模软件中验证了该方法的可行性。实践表明,该方法能有效地利用现有的纸质地质剖面数据实现含断层地质体的三维建模与可视化。     

基于似三棱柱体的地质体三维建模与应用研究

以地质体三维建模为目的 ,结合地质勘探工程数据的特点 ,对以似三棱柱体为体元的三维数据模型和基本算法进行了研究 ,并以内蒙古某矿区的实际钻孔资料进行了验证。     

基于规则库的三维地质自动建模技术研究

利用规则统一三维实体间的语义形式化表达,为建模提供统一的方法。利用三维矢量数据模型的框架,对直钻孔、斜孔、剖面、等值线、断层、褶皱等数据源,分别按规则制定一种数据格式,对多源地质数据进行标准化和信息融合,经过地质面和地质体的快速构建,提出了建立基于规则库的三维矢量数据模型。同时研究了适合各类地质特点的三维模型自动构建方法,包含多源数据耦合层状地质体自动建模技术、基于剖面单元格划分的分区—拼接自动建模技术、多约束下复杂地质结构快速建模技术、空间约束条件下三维地质属性建模技术等。在确保模型精度的前提下,尽量减少人工交互建模的工作量,提高了建模效率。     

基于钻孔数据的矿山三维建模

根据矿山三维建模要求，采用面向对象技术，对矿山地质体进行模型划分；基于钻孔数据，按矿山工程业务流和数据流，建立矿山三维建模的系统构架；结合模型数据采集、质量控制、数据组织等技术，提出采用双索引链表数据结构来存储建模数据的策略，并在AutoCAD平台上验证其可行性与合理性。     

逆断层三维地质体直接体绘制技术研究

带有逆断层的地质体绘制一直是三维地质体建模的难点,已有软件通过划分断块,对断盘两侧地层分别建模型,不仅程序复杂,最后结果难以耦合.本文提出了一种新的三维地质体综合体建模技术,利用钻孔数据获取层面和断面数据,直接插值形成分层界面,完成复杂断块实体模型的绘制,该方法不仅适合层状连续地层绘制,而且能够将正断层、尖灭和逆断层统...     

基于地层信息插值的FLAC3D简易建模方法

为建立一种简易的FLAC3D建模方法,降低FLAC3D前处理时的建模难度,本文基于Python编程语言开发了建模文件生成程序。该程序以岩体各层位的高程信息为基础,采用Kriging插值生成离散网格点数据;并采用离散网格点自动生成建模所需要的网格数据文件;将该文件导入FLAC3D软件中,即可生成与真实钻孔数据和地层信息吻合的三维模型。程序提供了3种FLAC3D内置单元模型可供选择。该方法采用Kriging插值算法,可生成精确的三维地层模型数据。与FLAC3D软件自身的脚本建模语言相比,该方法简单快速。本文使用3类应用数据进行建模,验证提出的插值建模方法可以针对复杂的地形和地质信息生成精确的三维模型。研究成果为采用FLAC3D进行复杂地质区域数值模拟计算提供了一种简单、高效、准确的建模工具。     

基于钻孔数据的地层三维可视化改进算法

地层可视化是三维GIS在地学中的一个重要应用。针对矿山特性,在综合前人研究成果的基础上,给出了一种由工程钻孔数据构建三维地层模型的方法,同时改进了构建地层的三角格网生成算法,提高了三角格网的生成速度,并通过一个建模实例展示了该方法的实际建模效果。     

基于ArcGIS和Google SketchUp的三维地质剖面绘制方法

为降低人工绘制地质剖面图的劳动强度,并直观、逼真地反映地质勘查成果,提出一种基于ArcGIS和Google SketchUp的三维地质剖面绘制方法.通过ArcGIS的VBA程序调用DBF表中的钻孔数据生成三维矢量线,利用ArcGIS的空间查询功能提取各地层钻孔3D矢量线并存储成CAD文件,利用SketchUp的手绘工具快速绘制三维地质剖面线,并自动生成剖面多边形表面.实验表明,该方法具有操作简单、直观和速度快的特点,可为构建三维地质实体模型和地质解译与分析工作提供强大技术支持.     

基于ArcEngine地质体三维建模研究

基于GIS思想,探讨了在ArcEngine与Visual Studio2008开发平台下采用混合空间数据模型与GIS模型相结合的方法建立地质体三维模型。经过探索与实践,在ArcEngine组件平台下寻求出一套构建三维地质体的接口与方法。针对往常通过钻孔数据直接构建地质层TIN存在棱角分明与实际地质体不符等缺陷,本文提出由钻孔数据通过克里金插值构建地质栅格层集,再转化成地质TIN层集的间接方法,经试验证明该方法能较好地完成对真实地质层的模拟。本研究对基于GIS平台开发构建地质体三维模型进行了有益的尝试,为地质体的三维模拟以及地下空间数字化系统的建设提供一定参考。     

边界虚拟钻孔在复杂地质体3维建模中的引入与确定

在矿山复杂地质体3维建模中,由于数据缺乏致使模型难以控制地质体空间边界特征,直接影响到模型的准确性和实用价值。借助边界虚拟钻孔方法来增加复杂地质体边界数据点密度,从而有效控制3维形体的边界,在一定程度上能缓解这一问题。以地层受断层破坏为例,分别就地层与断层4种典型空间分布组合特征下边界虚拟钻孔的确定方法进行研究,提出相应解决方案。边界虚拟钻孔和普通钻孔在数据存储方式、数据结构和表达方式等方面具有一致性,可用类似的处理方式,因而可以加快3维地质建模,提高建模精度。     

基于GIS的3维地质建模与可视化研究

提出一种基于GIS的简单、快速和直观的3维地质建模及可视化方法。利用ArcGIS的VBA语言编写钻孔数据提取程序生成钻孔3维模型;通过空间插值工具生成地层的TIN表面模型,并基于矢量化工具获取的断裂线生成断层的3维表面模型,从而组合成地质构造的结构模型。此外,利用C#语言基于SceneControl组件开发了3维地质可视化系统原型,并对构建的地质结构模型进行了展示。系列实验结果表明,该方法具有操作简单、可视化效果好和系统开发周期短的特点,在地学研究、工程应用和其他相关领域具有一定的推广应用价值。     

Using fuzzy logic for modeling aquifer architecture

Modeling the geologic architecture of an aquifer and visualizing its three-dimensional structure require lithologic data recorded during well drilling. Uncertainties in layer boundaries arise due to questionable quality of drilling records, mixing during the drilling process, which results in blurred contacts, and natural heterogeneity of the geologic materials. An approach for modeling and visualizing the spatial distribution of aquifer units three-dimensionally based on fuzzy set theory is developed. An indicator is defined for evaluating the possibility of aquifer existence based on fuzzy set theory and probability principles. A specific interpolation method for aquifer 3D spatial distribution requiring only very basic borehole log data is proposed. A 3D modeling and visualization system for aquifers is also developed, which can implement basic GIS functions, like borehole identification and cross-section creation. The methodology developed is tested using real borehole lithology data available for an aquifer in British Columbia, Canada.

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Construction and Visualization of a Three Dimensional Geologic Model Using GRASS GIS

The present work aims at introducing a basic theory, implementing methodology and algorithms for 3‐D modeling, and visualizing a geologic model using the Open Source Free GIS GRASS environment. A 3‐D geologic model is constructed from the boundary surfaces of geologic units and the logical model of geologic structure. The algorithms for construction and visualization of the proposed model are based on the geologic function g . The geologic function g assigns a unique geologic unit to every point in the objective 3‐D space. The boundary surface that divides the objective space into two subspaces is estimated using data from field survey. The logical model showing the hierarchical relationship between these boundary surfaces and geologic units can be automatically generated based on the stratigraphic sequence and knowledge of geologic structures. Based on these algorithms, a 3‐D geologic model can be constructed virtually in the GRASS GIS. Applying this model, various geologic surfaces and section models can be visualized in the GRASS GIS environment. “Nviz” was used for dynamic visualization of geologic cross‐sections and generation of animated image sequences. Further, the described algorithms and methods are applied and an online 3‐D geologic modeling system is developed.     

基于稀疏钻孔点的地层建模及可视化

提出了一种利用距离加权与小波插值相结合,插值引入虚拟钻孔点的建模方法,采用广义三棱柱作为基本建模体元,实现了基于稀疏钻孔点的三维地层模型的建立.     

Enhancing the Reliability of 3D Subsurface Models through Differential Weighting and Mathematical Recombination of Variable Quality Data

One of the first stages of the three‐dimensional (3D) subsurface modeling process involves collation and analysis of available borehole and/or outcrop data to identify individual subsurface units, usually distinguished by the grain size of the sediment, and the elevation of their bounding contacts. Input data can come from a variety of sources and may be categorized according to their reliability and/or quality. The output from the 3D model is a prediction of subsurface conditions based on these data and the reliability of the output model is highly dependent on both the quality of input data and the types of interpolation methods used. This article presents a new quality weighting methodology that allows the user to assign a differential weighting factor to data points of variable quality in the modeling process. Input data are categorized into high and low quality datasets which are then recombined using a grid math process in which a differential “weighting” factor is applied. This allows the 3D modeling program to maximize the use and effectiveness of data from all available sources while giving high quality data greater influence on the final model output, and will result in the generation of more accurate and reliable 3D subsurface models.     

面向数字城市建设的三维建模关键技术研究与应用

三维模型数据以其直观性、客观性和真实性等特性,成为数字城市数据库中的重要组成部分。为了解决三维模型数据获取的精准性和高效性等,在建设数字城市过程中,采取多种技术方式实现三维模型的获取。包括采用传统手工三维建模实现三维精细模型的精准性,采用三维激光扫描技术实现三维模型数据的超精细化,以倾斜摄影测量的半自动建模方式实现快速建模等。本文从技术角度全面总结了在建设数字城市过程中三维模型的具体技术途径及应用方式。三维模型数据应用于数字城市的历史文保、教育、经济等多个领域,为智慧城市的建设奠定了坚实的数据基础。     

基于IDL的三维地质剖面编绘系统的研制

以钻孔资料为源数据,利用IDL语言强大的数据处理与图形显示功能,使用多层地层分界表面模型法构造地层三维模型,并在三维场景中人机交互选择切割线,从而实现三维地质剖面的自动编绘。最后将系统应用于实际工程中,验证其准确性和实用性。     

形态参数下地表采动裂缝三维建模及可视化方法

实现对地表采动裂缝的三维建模及可视化能促进裂缝的形状、成因研究,并为开采沉陷监测和生态环境恢复提供科学支持。目前三维建模方法和软件主要面向建筑物、管道、地质体等地物地貌,若直接应用于地表裂缝的建模与表达会存在野外测绘工作量大、形态规律表达不准确、呈现不逼真等问题。本文结合三维地形建模、分形、空间插值等理论,提出了基于几何形态参数的地表裂缝三维建模方法,并利用ArcEngine平台实现了对裂缝的三维可视化;选取甘肃省东峡矿区为试验区,根据裂缝分布与形态预计参数,实现了对区域内裂缝的模拟,并通过与实测数据和高分辨率影像进行对比,验证了该方法能真实逼真呈现裂缝的形态、延伸与细节信息。