关中地表沉降三维显示与分析

地表沉降是长期、连续对人类生产和生活有重大影响的灾害之一.从自然因素和人为因素两方面阐述引起关中地表沉降的原因,根据现有GPS监测数据,在ARCGIS软件平台支持下,通过模拟三维地表沉降,分析关中及西安地表沉降的垂直与水平变化以及其原因,从土地规划、防灾减灾、工程设施建设、地下手补给、沉降监测控制网等方面给出了防治与补...     

基于GIS的泥石流过程模拟三维可视化

泥石流过程模拟的三维可视化不仅能改善泥石流过程信息的视觉效果,更能有助于发现泥石流运动的宏观规律,并为过程模拟数据的深层次分析奠定基础.分析了基于流团模型的泥石流过程模拟系统(DEBRIS)的数据结构和栅格式GIS-ERDAS系统的数据结构,设计了DEBRIS与ERDAS间的数据转换算法,从而实现了两个系统间的可视化集成即基于地理信息系统(GIS)的泥石流过程模拟三维可视化.     

三维激光扫描技术获取高精度DTM的应用研究

三维激光扫描技术又被称为实景复制技术,是测绘领域继GPS技术之后的又一次技术革命,它突破了传统的单点测量方法,具有高效率、高精度的独特优势。三维激光扫描技术能够提供扫描物体表面的三维点云数据,因此可以用于获取高精度高分辨率的数字地形模型。本文将以一工程边坡为例讨论利用三维激光扫描技术快速获取数字地形模型的方法,着重论述三维点云数据的获取、拼接、坐标校正、去噪及数字高程模型的生成方法,由此得出在一定空间范围内利用三维激光扫描技术快速获取高精度高分辨率的数字地形模型具有可行性。     

基于IDL的三维地质动态建模

三维地质建模凭借着形象直观、操作简单、功能丰富的优势,广泛应用于地质、矿产、工程等领域。在讨论表面建模与实体建模方法的基础上,开发程序探索了其在交互式数据语言（IDL）平台上的实现过程,并初步建立了可以应用于滑坡、泥石流、地面沉降等动态过程展示的算法。最后以煤田与泥石流模型的构建与可视化作为实例进行了效果验证。经测试,IDL可以较好地完成三维地质建模任务,并且在插值、剖分等方面表现了自己的优势,为工程地质信息化的实现提供了一种思路。     

三维激光扫描技术在地质灾害体测绘生产中的应用

三维激光扫描技术是近几年发展起来的一种新兴测绘技术,该技术已广泛应用于工程建设与物体三维测量等测绘及相关领域,具有高效率、高精度的独特优势。本文在介绍三维激光扫描仪的应用、研究现状及工作原理的基础上,以2013年7月13日四川雅安市天全县南部某地暴发特大规模泥石流灾害为工程实例,通过地面三维激光扫描仪实地测量,获取此次泥石流滑坡高精度三维地理信息数据,为以后的灾后重建与防御工作提供第一手资料。在野外调查的基础上,分析了此次泥石流灾害的特征,并从其形成条件入手,探讨了此次灾害的成因和未来发展趋势。研究表明,松散物质的极大丰富和堵溃是导致此次特大泥石流的主要原因;此地在短期内泥石流仍会频发,但规模要比此次泥石流小。     

基于Python的三维建模可视化系统的研究

将Python语言作为粘合剂,用wxPython做界面,实现了对Python自带一些计算模块的调用,同时也实现了通过Swig对C以及C++模块的调用。结合VTK以及PyOpenGL两个开源图形库,对复合三维可视化建模系统的建立进行了深入地研究,并且以Quad-Edge数据结构为原型,实现了拓扑结构更加紧凑、查询效率更高的一种数据结构模型。然后以此为基础,通过对投影面的设置,实现了空间离散点任意投影面的Delaunay三角剖分,并且充分利用此种数据结构的拓扑特性,实现了一种高效地检索任意约束影响域中的三角形、边、以及顶点的算法,最终实现了三角网任意约束的插入。到目前为止,系统已经初步实现了从DXF、Excel、TXT等文件以及Access和SQL Server数据库中读取相应模型几何数据、信息以及其他数据库相关操作的功能,还实现了空间点的距离反比、Kriging以及3次样条插值、离散点集的Delaunay三角剖分,任意形状约束的插入、两个TIN之间的互相切割等许多三维可视化建模的通用功能。     

基于三维地质模型的矢量地质剖面图实时生成技术

为了解决目前剖面图生成的实时性、鲁棒性和准确性的问题,本研究提出从图像空间出发,利用双模板缓冲技术解决剖切问题的计算瓶颈,同时借助RTT（Render to Texture）相机技术和高分辨率技术实现任意直线切割下的剖面图高精度输出,最后将剖面图矢量化以获得带有属性的矢量图.实验证明,本研究提出的基于三维地质模型的矢量地质剖面图实时生成技术具有可实现性.通过与传统剖切对比,证明我们的方法在剖切效率上有高达99.9%的提升,实现了剖面图生成的实时性且输出的矢量剖面图地质界线一致且清晰.为地质行业进入三维化时代提供了一种基于三维地质模型的实时剖面图生成的新思路,对剖面图实时生成具有一定的参考意义.      

三维拓扑数据的生成算法与交互修改方法研究

在分析现有三维矢量拓扑关系的基础上,提出了三维矢量数据结构的要素拓扑模型（Feature Topological Mod—el,FTM）。FTM三维拓扑模型比传统三维模型的优势有3点：（1）直接引入三角形对象,更加有利于表示任意形状的三维体数据。（2）简化基本拓扑关系的定义,使用相对简单的三角形和边的拓扑关系,表达相对复杂的实体和曲线的拓扑关系;使用带拓扑关系的边的集合表示三维曲线,既表达了曲线对象,又不影响基本拓扑关系的维护。（3）使用实体之间的包含模型,解决环（洞）的拓扑关系。同时,使用FTM对三维离散三角形数据进行拓扑化处理,对其中存在的拓扑错误提出具体的解决方案。该拓扑模型成功应用于自主研发的三维勘查软件“探矿者”中。     

基于布尔交运算的三维流形单元生成研究

三维流形单元的生成是进行三维数值流形分析的首要问题之一。详细研究了三维流形单元的生成过程,并采用C++语言编写了相应的程序。借鉴二维流形单元的形成技术,基于拓扑学的“有向性”原理,将点、有向边、有向环、有向面和有向壳等作为三维块体的基本数据结构。将材料体和数学网格进行布尔交运算,并对形成的流形块体进行有效性检测,满足要求后即形成新的三维流形单元。每个数学网格的顶点作为新流形单元的数学覆盖,再对数学覆盖进行细分,形成流形单元的物理覆盖。分别选取凹形体、空心体和包含有限结构面的材料体与数学网格进行布尔交运算,并选取一个典型工程来检查该方法和程序的可行性。计算结果表明,该方法可以对复杂块体（凹形体、空心体和包含有限结构面的体）进行处理,为今后进行复杂结构计算和分析奠定基础,具有较强的适应性和可靠性。     

三维激光扫描数据生成精细地面模型

三维激光扫描技术可以快速获取大量点云数据。针对这些点云数据,探讨了点云数据预处理中的区域分割和内插算法问题,研究利用这些预处理数据生成地面模型的方法,并根据实例提出了数据处理的改进方法。数据处理结果表明:利用点云数据通过一些措施生成的地面模型不仅效果好,而且可以满足建立大范围地势复杂地形模型的要求。     

基于OpenGL的边坡三维模型数据组织研究

数据的组织是建立三维可视化模型的关键,数据组织的好坏对整个可视化系统的性能有着直接的影响,而组织数据的核心问题又是几何模型的表达。介绍了三维模型数据组织方法,应用该方法在Delphi 环境下结合OpenGL 成功开发了三维边坡信息系统,从而验证了该数据组织方法的正确性和可行性。     

基于VRML的网上虚拟地质地形的实现

三维地质图网上浏览的关键在于如何基于现有网络快速实现三维地形.探讨如何利用VRML技术在Internet上实现虚拟地形图,并介绍VRML的主要特点以及虚拟地形实现的关键技术.     

基于三维GIS技术为主的数字地质勘查

数字地质勘查是将地质勘查工作中所涉及的空间和各种属性数据进行数字化表述并应用,基于三维GIS技术为主建成的地质模型、矿体模型、矿块模型为地质工作者提供更快、更广、更深、更直观的信息,在此基础上实现科学决策、达到地质勘查的目的,使地质勘查工作能取得更高的社会效益与经济效益。另外数字地质勘查能对靶区的资源潜力用地质统计学方法作出定量评价,并给出成矿概率,对勘查设计方案作出优化选择。     

基于便携激光测距仪的重力测量近区地形改正系统

介绍了基于便携式激光测距仪的重力近区地形改正仪器系统.根据激光测距原理成功研发了适用于大比例尺重力测量近区地形改正仪器,并开发出了相应的配套软件,形成一套完整的重力测量近区地形改正系统(GTCS-1).通过野外试验证明,该系统具有测量精度高、重量轻、便于携带、成本低、适应性强及操作简单等特点.     

基于三维GIS图形的盆地综合测井专家系统研究

作者从三维ＧＩＳ空间数据模型出发,介绍了基于三维ＧＩＳ图形的砂岩盆地综合测井专家系统软件的研究内容,包括地下矿体的三点面体抽象结构模型,测井数据库结构和内容以及采用Ｍａｐｂａｓｉｃ和ＳＱＬ的开发方法。     

基于EGM2008模型的重力观测点GPS高程转换

在重力勘探工作中,重力成果的精度受重力观测点高程的影响尤为明显。在分析了EGM2008模型的精度基础上,提出一种基于该模型的重力观测点GPS高程转换方法,并利用某地区GPS水准资料,对转换方法的可行性进行验证分析,结果表明,这种方法完全适用于中小比例尺重力勘探工作。     

利用GIS知识驱动模型开展区域矿产资源预测

在GIS环境中可以用多种模型来处理各类图件.文章重点强调了经验模型,即从专家角度主观地控制各类参数.当处理GIS图件时,布尔逻辑,索引叠加模型和模糊逻辑是3个基本的重要的方法.这些模型适合于勘查区选择,还可以根据其成矿潜力进行分级.文章介绍了3种模型的意义,并用实例方法阐述了如何在一个成矿远景区开展矿产资源预测工作.     

基于AutoCAD15的三维地质曲面绘制方法

介绍了利用AutoCAD15环境下的VBA开发适合于绘制三维地质曲面的详细方法,并给出了相应的实例。     

基于四叉树算法优化检索效率的三维建模技术

三维地质建模是研究如何利用GIS软件将三维空间地质实体真实地再现,实现地质体的三维可视化和相关空间分析,为地质研究和矿产资源勘查提供技术支撑。本文在综合前人研究成果的基础上,对目前常用的基于MapGIS的三维地质建模方法进行了总结,并提出了一种利用四叉树算法优化检索效率的三维建模技术,对于解决城市地质、工程地质、环境地质、三维地质填图中的三维建模问题具有重要意义。     

基于CA的城市空间动态模型研究

综述了当前基于CA（Cellular Automata）的城市空间动态模型研究的基本进展,介绍了我国发展的基于CA 的大都市区城市扩展模型（City Expanding Modelin Metropolianarea,CEM）以及利用该模型对北京地区城市发展过程的初步模拟结果。认为离散化的"自下而上"的微观个体模型代表了当前城市空间动态模型的最新发展方向,建立基于CA的城市动态模型,开展中国大都市区城市发展演变过程的模拟研究在当前具有重要的理论和实践意义。