基于体绘制技术的三维地震数据可视化

针对三维地震数据体显示需求,在分析直接体绘制三维可视化方法及技术的基础上,结合三维地震数据的特点,对其进行了一定地改进。并实现了三维地震数据体可视化方法和软件,经对三维地震波振幅特征透视显示,可揭示三维地震振幅强弱变化的空间分布。     

起伏地表地震三维观测系统的实时可视化方法

针对起伏地形的大规模三维观测系统数据实时可视化问题,提出了一种基于多细节层次地形模型与精细炮检点符号模型相结合的地震观测系统实时显示方法。利用图形硬件将每帧地形数据渲染到深度纹理,运用GPU着色器并行内插出炮检点实际显示高程,从而避免了炮检点立体符号与起伏地形高程的显示偏差。实验结果表明,该研究成果能够实现起伏地形大规模三维观测系统数据的逼真和高效可视化,能有效提高地震采集软件在复杂勘探区的采集设计能力。     

地质体三维可视化建模的技术方法研究

地质体三维可视化模型具有形象、直观、动态、准确、信息丰富等特点,在指导地质找矿和矿山开发等方面具有很大的优势及实用价值。文章对地质体三维可视化建模的整个技术方法流程作了总结性阐述,并分析其技术关键,同时还进一步探讨了模型的分类及其应用。     

三维地震数据的体绘制

体视化技术是三维地震数据浏览、分析和解释的有效工具。对于理解地震数据中蕴涵的结构和地层学信息，体视化比使用一组二维切片表示三维数据更自然。解释人员可以突出数据体中某些特定的区域体，以利于更好地理解它们的空间分布，也可以添加合并两个或者更多的，具有不同地震特征的体积区域。医学应用方面的一些体视化方法不能直接应用于地震数据方面．必须考虑地震数据自身特点才能使可视化成功实现。通过分析三维地震数据的特点进而得出实现三维地震数据体视化算法的基本方法，并对实际数据进行了实验。     

三维地震可视化解释技术及其应用

三维可视化解释方法与传统剖面解释方法不同,解释人员可以完全、快速地分析每一个层面而且可直接进行地层特征解释,分析构造细节特征,内部岩性变化特征及可能的地质异常。使人们定性、定量化地得到沉积环境、地层相带及油藏描述的解释。其次,可以找出储存在构造和地层圈闭中的新储量,确定有利的井位。     

三维可视化技术在地震资料解释中的研究与应用

应用三维可视化技术，可以对三维地震资料进行立体的、多方位的展示和观察，以研究地震资料的宏观特征和构造细节，最终达到提高解释精度，提高地质解释的合理性的目的。通过介绍三维可视化技术的发展现状及原理，说明三维可视化技术在三维地震资料解释中的应用方法，并列举了三维可视化解释软件在地震资料解释中的部分功能。     

三维地质体可视化软件理论探讨

从三维地质体可视化软件角度论述了三维地质体及其数据特点，指出三维地质体可视化软件中地质体之间的拓扑关系应是可变的，它是检验地质理论与工作方法的可视化工具；交互性三维图形编辑与显示是三维地质体可视化的关键；提出了三维地质体可视化软件的体系结构及研究方向。     

地质三维属性建模及其可视化

从运畴学的角度出发,提出了基于带权线性规划的方法拟合变差函数,有效地保证了求解结果的非负性。将样本点建立空间三维网格索引,大大简化了待插点邻域样本的搜索过程,提高了Kriging属性建模的速度。最后结合OpenGL图形库,实现了属性模型的三维可视化,从而有效地实现了地质信息的定量化。     

基于三棱柱体的三维地质体可视化研究

三维可视化技术能形象表达地层信息的真实形态及构造要素的空间关系而应用广泛,建立了一种以三棱柱体作为基本体元来实现三维地质体可视化的方法,该方法通过对三角形的自分解并且充分考虑地质体内所存在的断层等地质现象,在引入虚拟钻孔的基础上,建立三维模型,该模型通过自分解而实现地质体内部信息的显示,最后用实际资料进行了验证。     

地质数据三维可视化的属性、分类和关键技术

地质数据三维可视化具有显著的空间决策支持属性,其应用分类包括表达可视化、分析可视化、过程可视化、设计可视化和决策可视化。能否实现这两类"五个可视化",是检验所有地质三维可视化软件的水平和质量的试金石。地质数据三维可视化技术在矿产资源勘查、工程地质勘查、矿山设计开发、水利水电工程设计、地质灾害勘查治理和国防工程建设领域,有着广泛的需求和应用前景。其发展趋势是实现地上、地下、地理、地质数据一体化三维可视化采集、存储、管理、处理和集成应用。复杂地质结构的表达和快速动态建模方法和技术,仍将是未来一段时间的研究重点,引进知识驱动和本体论思路、方法,可能是解决这些问题的有效途径。     

煤矿地震数据三维可视化研究

根据煤矿地震数据二维解释中存在的问题,以及三维可视化在三维地震解释中的优势,将三维可视化技术应用到煤矿地震数据解释中。结合煤矿地震数据特点,研究了OpenGL和VC 6.0联合编程,利用适合地震数据三维显示算法,研制了基于Windows的煤矿地震数据三维可视化系统Sgy3D。Sgy3D系统基本功能包括数据体、Inline剖面、Crossline剖面、层位、等值线、任意测线等要素的三维立体显示;实现了对数据体的动态放大、缩小、平移等交互操作。将Sgy3D应用于实际地震资料解释,取得了良好的地质效果。     

Parallel visualization of seismic wave propagation

Today parallel visualization of massive datasets from observation and numerical simulation of seismic waves is one of the major goals of geoscience community. A majority of these datasets are time-varying volume data (TVVD), also known as 4D field data. The difficulty of visualizing them on distributed parallel system mainly lies in the algorithm designing for distributed preprocessing of raw datasets, hierarchical point-to-point or collective communication implementation based on distributed data allocation, synchronous volume rendering techniques. In this work we present viable solutions for preprocessing of raw data sets, novel algorithms of parallel rendering and display matrix. Our main objective is focused on the parallel visualization of results coming from full 4D seismic wave propagation simulations.     

一种基于距离场的三维地质空间属性插值方法

针对根据一系列属性等值线剖面/断面数据进行三维空间插值问题,笔者提出一种基于距离场的三维空间属性插值方法。首先,根据对应属性等值线轮廓生成三维等值面;然后,构建属性等值面的三维距离场;最后,对于空间内任意点属性,根据其两侧等值面的距离场数据进行线性插值求取,从而生成整个三维空间内的属性场模型。将该方法应用于某铜矿区的可控源音频大地电磁法(CSAMT)剖面数据,在已知视电阻率等值线剖面的基础上,插值得到三维空间的视电阻率场,可用于揭示地下空间物性分布和预测隐伏矿体等。     

沉积地层系统三维实体模型构建方法

全面系统地研究了沉积地层系统三维实体构模的原理、方法及实施过程。针对沉积地层系统的几何结构特征,提出了一种基于钻孔数据的三维实体模型生成方法“钻孔-层面-实体法”。该方法首先使用二分拓扑结构将钻孔数据离散化为一系列散点,基于这些散点插值拟合出各个地层顶、底界面的初始高程,自动推算出缺失地层的地质成因;然后按照不同的地质成因,自动对缺失地层及其控制界面进行交切处理、高程调整与一致性处理;最后生成用三维块体或三棱柱体元充填的三维实体模型。通过上海城建工程中的一个应用实例验证了“钻孔-层面-实体法”的有效性。     

地震三维观测系统共中心点面元属性的并行计算方法

针对高密度地震勘探下的三维观测系统海量面元属性计算需求,基于OpenCL并行编程模型,研究并实现了适用于异构环境下面元属性的并行计算方法。根据面元分析算法特点将整个网格分成多个子区域,子区域可由不同设备以粗粒度方式并行,而子区域内部以炮检对方式细粒度并行。采用HP Z820工作站,在CPU+GPU异构混合平台下的试算结果表明,异构多核处理速度是CPU(单核)的30倍以上,数据生成速率高于300 MB/s。     

基于数字地球平台的地质钻孔三维模拟与可视化

研究了地质钻孔信息的管理和可视化技术,提出了一种在数字地球平台中进行城市钻孔信息模拟和可视化的方法。该方法基于一个统一的钻孔数据库标准,首先将钻探点位信息和地层分层信息组织成具有不同细节层次的钻探点位模型、钻孔分层散点模型和钻孔管段模型,然后构建基于细节层次模型的海量钻孔信息多尺度表达机制,最后将这些模型加载到数字地球平台中进行可视化及查询、分析。在上海市的应用实例显示,该方法实现过程简单、自动性高,生成的模型易于在国际互联网上进行分发、集成与共享。该方法的应用将有助于地质工作者向其他科技人员以及社会公众展示、分发自己拥有的钻孔信息,为以钻孔数据为代表的城市地质信息的社会化服务奠定基础。     

青藏高原苔原自然带谱及复式三维地带模式

首次依空间结构将青藏高原划分为外围高山、外缘高山、高原面高山、高原面及高原盆地等五种地貌体;厘清了高原不存在纬度地带性的误判,并结合作者前期高原苔原的论证,创建了高原苔原带谱体系及其三维仿真地带模型,分别为顶锥型(外围离散高山及高原面高山)、带型(外缘带状高山)和平面型(高原面).既具有一般高山苔原(alpine tundra)垂直带谱,又呈现高原山原苔原所特有的"复式三维地带性模式",在全球具有唯一性.首次编制了表征北极苔原与高原苔原关系的北半球苔原带模式图,指出长白山为东北亚高山苔原南界的论点不能成立,青藏高原苔原才是中国及东北亚苔原的南界.目前高原是第三极称谓皆无顶极生物带苔原带景观为前提,仅是高度上的寓意,从地理概念上明确了其与南北极并列的世界第三极定位.