砂土颗粒形状的傅里叶描述符自动生成

颗粒形状是影响砂土密实度、力学与渗流等特性的主要因素之一。傅里叶描述法是一种有效表征颗粒形状的数学方 法。基于傅里叶系数与颗粒平均半径定义傅里叶描述符Dn。采用傅里叶描述符D2,D3,D8以及D3与D8对数线性组合的简化 算法可自动生成复杂的砂土颗粒形状。颗粒形状由傅里叶描述符Dn与相位角δn序列共同控制。分析了傅里叶描述符D2、 D3、D8与颗粒几何参数间的相关性,结果表明,长宽比a与D2正相关,圆形度C 与D2,D8负相关,磨圆度R与D8强负相 关,球形度S与D2,D3之间均呈现显著负相关,规则度Re与D8呈负相关性,且在D8=0时与D3之间呈强负相关性。以显微CT 扫描南京粉砂断层序列二值图像中典型颗粒为样本,基于Pearson相关性准则,计算了重构颗粒与实际颗粒轮廓相似性,相 关系数大于0.94,表明算法具有较高的表征精度。算法可用于二维数值模拟中实际砂土颗粒的批量自动生成。     

大地电磁面积性资料和稀疏测线资料的三维反演解释

对理论模型合成的稀疏测线数据和面积性数据以及实测单一测线数据进行了三维反演。通过对比分析合成稀疏测线数据和面积性数据的三维反演结果发现,使用4个张量阻抗元素作为反演数据的稀疏测线数据的三维反演结果可以较好地反映三维目标体,虽然效果可能不如面积性数据的三维反演结果。实测单一测线数据的三维反演结果也较好地揭示测线周围地下基岩界面的三维起伏情况。合成数据和实测资料的三维反演结果表明:可以采用三维反演解释的方法对大地电磁稀疏测线资料进行反演解释。同时,从合成数据的三维反演结果分析可以看出,对大地电磁稀疏测线资料进行三维反演,应尽可能反演所有张量数据;对大地电磁面积性资料进行三维反演,可以只使用两个非对角元素数据,但使用所有张量数据的效果更好。     

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GIS模型技术问题探讨

探讨了由二维GIS扩展到三维GIS的必要性及可行性,讨论了矿山、地质工作中对三维GIS工具的基本要求,分析了三维GIS工具研制中必须解决的技术难点,讨论了三维GIS的数据结构,以及矢量结构的三维GIS与三维拓扑关系。     

三维地理信息系统（3D—GIS）的发展现状及趋势

地理信息系统技术已经被大量应用于资源管理,环境监测,城市规划,土地管理及交通,水利,林业等领域,但ＧＩＳ技术的发展还远没有止境。人们已经不满足于传统的二维ＧＩＳ软件平台,取而代之的是空间的,立体的三维ＧＩＳ。但由于３Ｄ－ＧＩＳ包括了第三个坐标以及从平面到立体的换算,所以增加了大量的存储量和额外的数据量,因而时至今日,真正的３Ｄ－ＧＩＳ软件还很少。本文一方面介绍了３Ｄ－ＧＩＳ的概念,特点以及发展现状     

Three-Dimensional Modeling of Storm Surge and Inundation Including the Effects of Coastal Vegetation

Two-dimensional (2D) and three-dimensional (3D) hydrodynamic models are used to simulate the hurricane-induced storm surge and coastal inundation in regions with vegetation. Typically, 2D storm surge models use an enhanced Manning coefficient while 3D storm surge models use a roughness height to represent the effects of coastal vegetation on flow. This paper presents a 3D storm surge model which accurately resolves the effects of vegetation on the flow and turbulence. First, a vegetation-resolving 1DV Turbulent Kinetic Energy model (TKEM) is introduced and validated with laboratory data. This model is both robust enough to accurately model flows in complex canopies, while compact and efficient enough for incorporation into a 3D storm surge-wave modeling system: Curvilinear Hydrodynamics in 3D-Surface WAves Nearshore (CH3D-SWAN). Using the 3D vegetation-resolving model, three numerical experiments are conducted. In the first experiment, comparisons are made between the 2D Manning coefficient approach and the 3D vegetation-resolving approach for simple wind-driven flow. In a second experiment, 2D and 3D representations of vegetation produce similar inundations from the same hurricane forcing, but differences in momentum are found. In a final experiment, varying inundation between seemingly analogous 2D and 3D representations of vegetation are demonstrated, pointing to a significant scientific need for data within wetlands during storm surge events. This study shows that the complex flow structures within vegetation canopies can be accurately simulated using a vegetation-resolving 3D storm surge model, which can be used to assess the feasibility for future wetland restoration projects.     

面块切片在三维地震资料解释中的应用

目前的三维地震资料解释方法仍停留在二维解释的基础上。面块切片解释改变了传统的解释方法，利用了更多的三维信息，比较充分地发挥了三维数据体的三维立体优势，使解释过程更直观、更清楚，提高了解释精度和速度。     

3D mapping as a tool for the planning of preservation measures on sculptures made of natural stone

The article deals with the comparison between 2D and 3D evaluation of surface areas of sculptures. The objects chosen for investigation were Apollo (Carrara Marble, Potsdam Sanssouci), Flora (Laas Marble, Castle and Park Nymphenburg Munich) and Juno (Cotta Sandstone, Baroque Garden Großsedlitz/Dresden). Photographs showing the sculptures from all sides were used for calculating 2D surface areas with AutoCAD 2018 software. 3D models were generated with T-Scan 2 (Steinbichler Company), and 3D surface areas were evaluated with CAD software Geomagic Studio. The results show that 3D total surface area determinations of virtual 3D models are much more precise than 2D determinations on photographs. The values of the total surface area differ significantly. In case of Apollo 2D measurement captures only 66% of the real total surface. For measuring surface roughness, standardized Bosch sandpapers with P classification were used. Microphotographs of marble and sandstone surfaces show the development and the general optical appearance of increasing roughness. As expected, 2D calculation gives smaller values than 3D calculation also in case of surface roughness. In case of Apollo the P400 roughness area calculated with 2D measurement yields only 26% of the real area calculated with 3D. The accuracy of the surface 2D measurement clearly depends on the complexity of the sculpture because undercuts cannot be captured on photographs. It is shown that accurate information about the distribution of damage phenomena helps to improve planning conservation measures.     

青藏高原伦坡拉盆地沉积岩中烷烃氢同位素与藿烷甾烷类成熟度指标的关系

沉积岩中烷烃的氢同位素有潜在的古降水同位素意义,但是成岩作用有可能改变原始同位素信息,从而难以用于恢复古降水同位素。然而,判断烷烃氢同位素值（δD）是否受到了成岩改造作用在学术界尚无统一标准。本文以青藏高原中部伦坡拉盆地渐新世末期到中新世早期的沉积岩为研究对象,对样品中正构烷烃和植烷（Ph）δD值以及藿烷、甾烷类的成熟度指标进行了测定。Ph与nC18正构烷烃的δD值分别为–105‰-–139‰和–267‰-–324‰,两者间平均相差–170‰,暗示正构烷烃原始δD值基本处于未改变的状态。藿烷、甾烷类的成熟度指标显示样品在未成熟到低成熟范围内有较大变化,但各成熟度指标与 Ph、nC18正构烷烃的δD值之间的相关关系较弱,表明这些成熟度指标并不能很好地反映烷烃δD值是否遭受了改变。     

大地电磁场三维地形影响的矢量有限元数值模拟

地形对大地电磁场的影响规律研究对于实际大地电磁测深反演解释具有重要的意义。基于矢量有限元法进行了大地电磁三维地形响应数值模拟。首先与二维地形模拟结果比较,验证了算法的正确性;接着,分别对1个山峰地形和1个山谷地形进行了模拟;最后,比较了二维模拟与三维模拟结果。结果表明：三维阻抗张量的Z_xy模式和Z_yx模式都会受到地形影响;用二维地形模拟结果去近似三维地形响应,二维TE模式与真实三维响应结果差别很大,TM模式接近真实三维响应结果;如采用二维反演处理带地形的三维MT数据,TM极化模式反演更为合理。     

基于Unity3D引擎的三维可视化技术在煤炭地震勘探中的应用

为满足地震勘探报告三维可视化的需要,以Unity3D引擎为开发平台,利用GIS 3D分析及3DS max三维建模,研究应用煤炭地震勘探三维可视化技术,实现三维地质数据体、地质层位(包括断层面)以及复杂地质模型等的三维可视化,实现对三维地质模型的平移、旋转、缩放,以及各种综合立体显示,建立三维环境漫游和三维可视化交互平台,并以动画形式表现出来,形成具有灵活方便使用的可视化系统。     

The structure of the Moine and Dalradian Rocks in the Dalmally District of Argyllshire,Scotland

Two phases of deformation are described from the area. D1 is related to the first phase movements widely recognised in the Dalradian; D2 is related to more localised modifications of the D1 fold pattern. Four major D2 folds are recognised from the evidence of minor structures. Three of these, the Beinn Chuirn, the Ben Lui and the Ra Chreag Folds, had previously been considered as D1 structures, whilst the fourth, the Dalmally Fold, was unrecognised. These folds provide continuity between the southeast facing of the D1 folds of the Moine and Ballachulish Succession of Glen Orchy (Thomas and Treagus 1968) and the southeast facing of the D1 Jay Nappe (Shacketon 1958) in the Iltay Succession above. The D2 deformation reaches a climax at the junction between the two Successions, the Iltay Boundary Slide, which is now regarded as a D2 structure. The regional implications of these results are briefly considered.     

三维电阻率成像新方法及应用

三维电阻率成像法包括近似三维反演因子和综合子空间解释器,三维反演因子用于正向线性电阻率近似解译,综合子空间法是共轭梯度法的变换,是求解大型最优化问题的有效方法.三维成像是线性反演问题,不需正演模拟或敏感度修改.在非线性三维反演中,三维电阻率成像技术可直接获取三维电阻率的分布信息,或提供中间过程的模式修改.野外资料验证表明,三维成像技术可提供电阻率空间的分布信息.     

地质曲面“三维联动编辑”的一种实现方法

为提高地质曲面建模的精确度和合理性,完善三维地质建模软件的平、剖面三维联动编辑功能,针对\     

系统维度对变密度溶质运移的影响研究

关于地下水变密度流与溶质运移的研究通常局限于二维系统中,三维系统中的研究非常有限。然而,仍有零星研究表明,三维系统中的对流过程与二维系统不同。文章通过SEAWAT-2000进行数值模拟,系统研究了二维和三维系统中的变密度溶质运移过程,利用舍伍德数、空间矩和稀释指数量化了系统的不稳定性和溶质扩散、稀释程度。结果表明:二维系统产生分散指流,而三维系统中因扩散程度的增强使得分散指流的产生受到抑制,但是,三维系统的不稳定性比二维系统更强,对流入渗更快,与指流的产生与否并无直接关联。另外,三维系统中溶质的稀释程度大于二维系统,但溶质在二维系统中将更快接近稀释的最大值,传统二阶中心矩可能会造成自由对流和不稳定性溶质运移过程中溶质扩散和稀释程度的错误估计。研究结果将有助于正确预测三维自然含水层中的自由对流和溶质运移。     

滑坡位移多重分形特征与滑坡演化预测

在系统分析滑坡位移监测资料和位移演化特征的基础上,根据多重分形理论基本原理,对滑坡位移演化所具有的复杂性、突变性和非线性特征进行了分析和研究。单一分形维数对滑坡位移的演化趋势预测存在不足,文中分别以新滩滑坡、丹巴滑坡和黄蜡石滑坡为例,计算了滑坡位移时序演化的多重分维数演化特征。分析和评价位移演化规律与多重分维数演化特征的关系发现,多重分维数D1 > D2 > … > D∞时,滑坡趋于稳定;D1 < D2 < … < D∞时,滑坡向失稳破坏演化。当滑坡位移时序多重分维数演化特征出现拐点时,即分维数由D1 > D2 > … > D∞,经D1 > … > Dn < Dn+1 < … < D∞到 D1 < D2 < … < D∞的演化过程时,滑坡向不稳定的状态演化;当分维数由D1 < D2 < … < D∞,经D1 > … > Dn D2 > … > D∞的演化过程时,滑坡向趋于稳定的状态演化。研究表明,可以运用多重分维数演化特征对滑坡位移演化趋势与规律进行评价与预测。     

复杂开挖过程FLAC3D力学仿真代码生成系统研究

针对直接采用FLAC3D编制复杂开挖过程力学仿真程序所遇到的困难,开发了FLAC3D力学仿真程序代码生成系统(generating code system,简称GCS)。介绍了如何利用矿用地质软件Surpac,按空间、次序、结构功能及工程地质体属性对复杂开挖过程进行剖分,形成可编程的组件;着重解决了模型单元质心定位、单元捕捉、重组和应用程序变量到FLAC3D变量、函数、语句、数据结构之间映射等问题;使用VC++开发并给出了一个特定回采开挖过程的FLAC3D力学仿真代码生成系统实例,该应用程序以模型单元数据库为数据源,通过一系列与用户交互的页面,由用户对回采开挖过程所需步骤和参数进行选择和确认,并将这些步骤和参数传递给仿真代码生成系统,由系统自动完成FLAC3D力学仿真代码的生成。FLAC3D力学仿真程序代码生成系统架起了地质三维几何造型软件与三维计算软件之间的桥梁,可大大提高编制FLAC3D三维力学仿真代码的效率,降低程序编制的出错率,有利于应用FLAC3D软件更为深广地解决复杂岩土开挖过程中的力学问题。     

C1相干算法及其在三维地震资料处理解释中的应用

C1相干算法是计算每道的横测线和相邻纵测线的互相关，依据相干值来判断地层和岩性的横向不均匀性。根据互相关原理，提出了相干体算法中二维和三维C1算法的内容及其具体实现。通过对实际三维地震资料的处理，结合已知地质资料，证明C1相干技术在三维地震资料的断层解释方面有着明显的效果。     

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。     

城市地下空间开发利用地质适宜性三维评价指标体系研究 ——以杭州市为例

地下空间开发地质适宜性三维评价是合理进行地下空间立体化开发、降低开发地质风险的重要手段,也是当前研究热点.作为地质适宜性三维评价全过程的重要一环,科学合理地建立三维评价指标体系是其能否正确开展的前提基础.通过结合杭州城市地下空间开发面临的地质问题,在系统分析各评价指标对地下空间开发建设影响的特征基础上,以三维视角从地层...