基于GIS的工程地质信息管理与三维可视化

将GIS技术和三维可视化技术有效结合,使二者功能互补用于工程地质信息的管理。具体探讨了基于GIS的整体、宏观的管理以及辅助管理的用于局部浏览和空间分析的三维可视化建模。该方法可以较好地用于实际工程管理     

基于GIS的地下水模拟可视化系统开发的初步探讨

系统开发的目的是克服GIS时空分析能力的不足，实现地下水模型与MAPGIS的耦合集成，在集成的基础上构建系统的可视化功能，在GIS平台上为地下水模拟的全过程提供一个统一高效的计算机环境。系统开发采用面向对象的软件开发方法，对各种地下水模型进行分解、抽象，建立基本的C＋＋类类型，每个模型都是基本类及其派生类对象的聚集类。系统实现的技术途径是以MAPGIS的二次开发函数作为“后台”支持，以VC＋＋作为编程工具，在充分利用MAPGIS的可视化功能的基础上，借助于OpenGL并应用科学可视化技术开发更能满足地下水模拟需要的可视化功能。     

层状岩体三维可视化构模与数值模拟的集成研究

由于数据结构的差异,用于岩土工程三维可视化的网格与用于数值模拟的计算网格之间存在本质差异,如何通过两种网格的共享实现三维地质模型与数值模拟之间的集成是岩土工程建模的重要内容。在对层状岩体三维可视化网格与数值模拟网格的特点进行剖析的基础上,提出了基于松散模式的三维规则格网与FLAC3D基本元素之间的转化方法,从理论上实现了“可视”与“可算”的结合。将其应用于我国某海底隧道的选线研究中,证明了该方法的合理性和有效性。     

三维可视化技术在舟曲县城区灾后重建泥石流防治工程中的应用

结合舟曲县城区灾后重建泥石流防治工程相关数据, 采用3ds Max、 Maya等三维建模软件构建了泥石流防治工程三维模型, 基于Skyline三维GIS平台建立了灾后泥石流防治工程三维可视化场景.对三维可视化场景构建的关键技术、 三维空间数据处理、 三维模型制作和三维场景构建进行详细阐述, 最终建立的舟曲县城区灾后重建泥石流防治工程三维场景将直观、 逼真地显示舟曲县地形、 泥石流防治工程部署情况, 可为今后当地政府防灾减灾工作提供决策支持.此外, 应用目前先进的流体、 刚体动力学模拟软件对舟曲"8.8"特大山洪泥石流灾害过程进行三维动态模拟, 效果比较理想.     

三维地面模型的可视化研究

对于地形模型的构造有多种方法，如；规则格网法（GRID）、不规则三角网（TIN）和混合法（GRID－TIN）等。GRID模型具有较小的存储量和简单的数据结构，便于存储和管理。在对这些已有的三维地面模型进行分析的基础上，着重以DEM矩形格网法为例探讨了地面模型的构造，并在此基础上实现了三维地面模型的动态显示和交互操作等功能，最后给出了具体实例。     

泥石流国际研究文献计量与可视化分析

泥石流是一种常见的地质灾害,随着国际学者对泥石流研究的日益重视,大量的论文在近20 a间被集中发表.为使科研人员能更好的了解泥石流研究的知识结构与发展历程,把握研究中的热点问题,借助VOSviewer软件对Web of Science数据库收录的2684篇论文进行了统计分析,从国家、机构、学者、出版物的影响力以及之间的...     

流域地理景观的GIS数据三维可视化

应用以"GIS"为核心的空间信息技术,是开展"数字流域"工程建设自然和最佳的选择。结合"清江流域水文水情与洪水演进仿真系统"的具体研制,分析流域地理数据特点及传统GIS在"数字流域"建设中的优缺点,在应用传统GIS二维方式展示形式管理和预处理先期各类基础流域地理空间数据及其相应属性数据的基础上,为满足仿真系统系列三维可视化要求,建立面向流域空间实体对象的数据模型,定义流域地理空间对象数据结构,将流域地理常规的GIS数据以三维形式展示,在实际的系统开发过程中,取得较好的三维可视化效果,并可满足"数字清江"建设各阶段综合处理、分析、评价、决策以及可视化等方面的需求。     

矿山三维GIS研究进展

矿山三维GIS利用3D数据结构来描述矿山三维实体,利用可视化、虚拟现实等技术实现矿山数据的三维显示.矿山三维GIS可有效地提供矿山三维数据的整合处理方法,完成矿山数据的三维建模及可视化,实现多源数据的空间分析,指导矿山规划和监控.     

三维储层模型可视化的实现方法研究

作者在本文中分析了在实现三给储层模型可视化各种方法的基础上，通过论述可视化工具箱（Visualization Toolkit,简称VTK）的主要特点，提出使用VTK可以实现储层模型的三维可视化。实例表明，该软件能够充分表征储层的复杂性，开发软件具有快速、方便、高效等特点。     

关于构建矿山三维GIS的思考

根据煤矿生产的实际情况，分析了建立煤矿三维GIS的必要性，并针对当前GIS发展的状况，提出了建立矿山三维GIS的思路。     

3D GIS支持下的城市地质调查

传统的二维平面图无法表达复杂的地质构造形态,3D GIS技术的发展为实现真三维城市地质调查提供了可能。3D GIS支持下的城市地质调查可以真实.形象、准确和清晰地反映城市地质结构,可以为城市安全、地下空间开发提供核心解决方案。     

A GIS Process for Delimitating Areas Potentially Endangered by Debris Flow

A GIS rules-based approach is proposed for delimiting areas potentially endangered by debris flow for downstream guarded areas. Data were used to define rules for nine pilot areas in the Chen-You-Lan river watershed in Nantou County of Taiwan. A preliminary regressed relationship between debris volume and runout distance in the pilot areas is first formulated. The GIS processes for applying the rules are linked to delimit hazardous areas affected by debris within the first approximated debris fan. Rules applied to delimit potentially endangered areas incorporate geomorphological factors (gradient or curvature, aspect), direction of flow, fan angle of the debris and location of the overflow points. The delimited zone is then calibrated using the regression formula for debris volume against the affected area. The verification of the delineation of the areas using the adopted approach, with reference to micro-geomorphological results concerning pilot cases validates the proposed model. The model can be used to delineate potentially hazardous zones approximately associated with debris flow in rivers in Taiwan.     

地下水动态监测的三维可视化初步研究

本文针对构建地下水资源动态监测管理信息系统的需要,详细介绍了在系统构建中如何利用离散控制点建立不规则三角格网(TIN)及采用混合体绘制技术对地下水水位、水温、流场等动态监测数据进行三维可视化的初步研究和实现方法。     

基于三维地层模型的岩体质量可视化分级

岩体质量分级是岩石力学学科研究的热点和难点,在水电工程建设中具有重要的实际意义。在对岩级分类方法进行大量研究之后,工程人员对岩级结果的表达有了更高的要求,传统的方式已不能满足人们空间分析的需要,研究岩体质量可视化分级十分必要。首先,利用NURBS工具以一种新的数据结构和方法重建三维地层模型,然后,基于岩体质量分级结果,按照空间图形集合运算算法生成相应的三维岩级模型。将上述理论方法应用到锦屏一级水电工程岩体质量分级评价中,并进行了一系列与工程相关的岩级可视化分析,获得了很好的应用效果。     

基于ArcView GIS的沉降观测数据三维分析研究

本文在了解国内外沉降观测研究现状的基础上,从变形观测的理论出发,探求提高沉降观测操作的质量,并结合亚奥国家广场建筑物沉降观测实例,对测量所得到的沉降监测数据进行科学整理。文章从理论分析入手,结合沉降观测收集数据,然后在相关理论支持下进行监测数据的分析。在数据分析过程中,着重运用GIS软件实现沉降的三维模拟,并绘制沉降等值线,直接、美观的再现了沉降的过程。经过分析,得出亚奥国际广场建筑物沉降状况的合理性,并提出了提高沉降观测质量、科学整理数据和成果分析的相关建议。     

河口海岸GIS时空过程可视化表达

河口海岸带中一些随时间变化的三维海洋现象(如涡漩、锋面、水团等)的时空建模与可视化表达是海洋地理信息系统(MGIS)发展的一大难题。基于流体建模与可视化AVIZO Green技术,针对海洋连续场中的三维海洋现象,提出了基于特征的时空三域动态识别技术,设计并实现了面向主题应用的时空四维GIS可视化框架,能够有效表达三维海洋现象。以长江口海岸带涡漩、冲淡水、羽状锋和盐跃层为例进行三维动态可视模拟,直观再现了object-like型和field-like型海洋现象的时空演绎过程,为海洋现象仿真研究,尤其是多维、动态、边界模糊的复杂海洋现象的有效表达提供了一种新思路和方法。     

基于虚拟GIS和空间分析的小流域泥石流地质灾害遥感解译——以嵊州市为例

介绍了基于虚拟GIS和空间分析技术在小流域泥石流地质灾害遥感解译中的方法及其应用,提出了基于数字高程模型(DEM)、遥感影像和各类地质环境要素创建遥感解译环境,并以嵊州市小流域泥石流地质灾害调查与评价项目为例,阐述了小流域泥石流调查分级、泥石流沟谷与地质环境要素提取等工作的技术方案.该方案有效地改善了遥感解译环境,提高了解译精度与工作效率,获得了丰富的地质环境信息,成为区域性泥石流调查的有效手段.     

基于GIS和Voellmy模型的泥石流运动堆积过程模拟

泥石流流体具有速度快、破坏力强的特征,严重威胁着山区城镇的发展建设、群众生命财产安全。如何针对泥石流运动堆积过程进行模拟一直是泥石流研究的热点和难点。本文基于GIS技术以及近似Voellmy解的连续介质理论,建立了泥石流动力模型,采用数值模拟仿真的方法,以一典型泥石流沟为研究实例进行分析,通过模拟泥石流运动、堆积的动力过程,分析其最大速度、压力、过流量、堆积高度以及堆积面积,为后期泥石流危险性评价区划及防治提供有力支撑。     

A statistical assessment of the uncertainty in a 3-D geological framework model

Three-dimensional framework models are the state of the art to present geologists’ understanding of a region in a form that can be used to support planning and decision making. However, there is little information on the uncertainty of such framework models. This paper reports an experiment in which five geologists each produced a framework model of a single region in the east of England. Each modeller was provided with a unique set of borehole observations from which to make their model. Each set was made by withholding five unique validation boreholes from the set of all available boreholes. The models could then be compared with the validation observations. There was no significant between-modeller source of variation in framework model error. There was no evidence of systematic bias in the modelled depth for any unit, and a statistically significant but small tendency for the mean error to increase with depth below the surface. The confidence interval for the predicted height of a surface at a point ranged from ±5.6 m to ±6.4 m. There was some evidence that the variance of the model error increased with depth, but no evidence that it differed between modellers or varied with the number of close-neighbouring boreholes or distance to the outcrop. These results are specific to the area that has been modelled, with relatively simple geology, and reflect the relatively dense set of boreholes available for modelling. The method should be applied under a range of conditions to derive more general conclusions.     

基于FLAC^3D的三眼峪小流域危险性分析

通过对甘肃省舟曲县城三眼峪特大泥石流灾害的现场调查,采用有限差分FLAC^3D方法对该流域重力条件下侵蚀机理进行了探索,对流域应力场、位移场以及塑性区进行了数值模拟,对流域天然状态下危险性进行分析。结果表明,流域位移主要以压缩变形为主,最大位移主要出现在沟道两侧梁峁顶处的松散碎石土层内,局部区域已经破坏,且表现为竖向位移最大;由于碎石土、灰岩分界面的存在,使其附近区域的最大主应力方向较其他区域变化大而且迅速;流域内以剪切、张拉并存的破坏的塑性屈服模式为主,沟道两侧的表层碎石土层梁峁顶和梁峁坡上部同时处于张拉塑性屈服区和剪切塑性屈服区,破坏程度较为严重。建模方法和模拟结果可为泥石流预测提供科学依据。