一种地面三维模型的快速自动生成方法

以陕北某矿一盘区地形图为例,利用MapGIS软件和Surfer软件,通过提取地形图上高程控制点的图元,在MapGIS软件下将这些图元转换成地面高程控制点的X、Y坐标及地面高程Z数据,在Surfer软件下生成地面三维模型。该方法不用对地形等高线矢量化和赋高程属性,可快速生成地面三维模型,满足矿区实际生产需要。     

种地面三维模型的快速自动生成方法

以陕北某矿一盘区地形图为例,利用MapGIS软件和Surfer软件,通过提取地形图上高程控制点的图元,在MapGIS软件下将这些图元转换成地面高程控制点的X、Y坐标及地面高程Z数据,在Surfer软件下生成地面三维模型。该方法不用对地形等高线矢量化和赋高程属性,可快速生成地面三维模型,满足矿区实际生产需要。     

三维多波束系统在库区冲刷淤积计算分析中的应用

库区冲刷淤积是水工建筑的安全运行的直接威胁,目前检测方法相对落后。三维多波束系统是一套成熟的海洋测绘技术,由于内陆水电水利工程水下检查需求的特殊性、复杂性,暂未在该方面得到广泛应用。这里基于三维多波束系统检测的高精度水下地形数据,采用自编软件系统,建立DEM模型,对库区水下地形、冲刷淤积及三维成图进行计算分析与应用。结合现场实际情况,表明三维多波束系统在该方面的应用效果较好,可以精确计算库区冲刷淤积现状,建立三维数据基准库并实现三维可视化。     

1958—2015年长江口水下三角洲地形演变特征及趋势

基于近期流域减沙背景下长江口水下三角洲地形的演变特征与趋势,选用1958—2015年覆盖面积超过7 000 km2的长江口实测水下地形数据,在Surfer软件支持下开展水下三角洲地形冲淤分析,探讨了水下地形演变影响因素。结果表明:1958—2015年,长江口水下三角洲经历了淤积—平衡—剧烈波动3个阶段;持续的流域减沙已导致10 m等深线以浅区域从2009年开始进入净侵蚀状态;流域来沙锐减与极端气候引发的口外及邻近海域对河口泥沙的补给是近年长江口水下三角洲冲淤变化剧烈的主要原因;长江口向外海年均输送泥沙量可能低于1.20亿t,与近年流域年均来沙量较为接近,未来长江口水下三角洲有望逐渐进入整体冲淤平衡状态。     

基于Matlab、Surfer平台的FLAC3D复杂三维地质建模研究

FLAC3D作为数值模拟中应用很广泛的一种软件,在实现地学领域上的三维模型模拟,主要有以下基本步骤：模型建立、定义本构及参数设定、设置初始条件和边界条件、求解应力场。然而,复杂三维地质体模型的建立一直是FLAC3D软件前处理中的难题。本文提出了一种快速建立复杂三维地质模型的新方法,即借助Matlab软件强大的矩阵功能和Surfer强大的插值功能,对网格进行前处理。结果表明,模型与实体地形和地质结构吻合度极高,建模过程实用、操作性强,是FLAC3D软件前处理的一种新方法。     

基于GPU的地形可视化加速算法研究

地形可视化是利用数字高程模型DEM,采用计算机图形学和图像处理技术进行三维地形模拟显示。该技术在深部矿产预测、矿产资源评价、虚拟现实、娱乐游戏、飞行模拟等诸多领域有着广泛的应用。随着数据量的增大,三维地形可视化的实时、流畅视觉效果受到当前的计算机硬件技术水平限制。针对这一问题,本文运用ROAM算法进行地形建模,利用GPU高速并行运算性能加速地形可视化建模速度,加速模型显示效果。实验对比表明:当计算量比较小时,加速效果不显著;随着计算量的增大,计算效果越来越明显;当计算量达到一定值时,加速效果达到一个稳定的加速趋势。研究结果为地形可视化及矿产资源评价等类似工作提供了原创性可视化技术支撑。     

长时间尺度珠江口河网水下地形演变过程三维可视化实现及分析

阐述了长时间尺度珠江口河网水下地形演变过程中的三维可视化实现过程及空间分析方法,进一步揭示了珠江口河网水下地形演变机理。将收集的地形图进行数字化,建立不规则三角网,实现三维可视化,并在此基础上进行剖面分析,为不同年份的地形比较从而揭示珠江河网水下地形演化过程奠定基础。针对遇到的高程值转换问题,介绍了零值线法,采用点射线法作为判断依据达到高程转换的目的,同时针对该方法工作量大等不足,提出了字段标识法这一行之有效的方法。     

基于Surfer平台的FLAC3D复杂三维地质建模研究

复杂三维地质体模型的建立一直是FLAC3D软件前处理过程中的一个难题。因此,提出以Surfer软件为过渡平台,通过对地表及岩层分界面三维地质信息的提取、转换,并将Surfer输出的数据经由FLAC3D软件内嵌的Fish语言编制的程序的二次转换,生成FLAC3D软件可以直接读取的模型数据文件,从而实现了该软件前处理过程中复杂三维地质模型的快速、准确建立。同时结合工程实际,检验了该方法的可行性和仿真效果,结果表明,建模过程简捷、实用,可操作性强,是FLAC3D软件前处理的一种新方法。     

水下直流电阻率法数值模拟

利用有限单元法对水下电阻率测深进行数值模拟。与地面测量不同的是，水下电极所处的深度、水体本身和水底地形都会给电阻率数据造成较大影响，给数据的解释带来困难。若先通过计算，分析不同电阻率装置在水下测量时的视电阻率与水深的关系，再用有限单元法对水下的三维地电断面进行数值模拟，讨论水底地形对视电阻率的影响．即可用比较法消除地形影响。     

断面图绘制过程中的地形改正

通过分析Surfer数据格式,编制了地形改正程序,可将地形校正到原始的假设平面观测断面图上,使观测面以实际高程的曲面形式表现出来,以达到更接近实际的效果。断面图地形改正是表征意义上的地形改正,地改以后可方便客观地观察异常的空间形态以及各异常的相互空间关系,同时也使断面图更美观,更具有实际指示意义。     

基于多源数据融合的相山火山盆地三维地质建模

随着三维建模技术的日益发展,单一数据源建模已不能满足建模需求。文中通过对多源数据建模方法的阐述,综合地质、物探、化探、遥感、钻探等多源数据的融合方法进行详细解释。将多源数据按表现形式划分为图件类、文字信息类,并通过一系列数据处理工作将原始数据整合至三维空间数据库。以GoCAD建模软件为平台,详细阐述了地形地貌、钻孔、地层、构造、岩体、矿体等对象的建模实现方法,引入GoCAD软件的半自动化流程建模法建立构造-地层实体模型,并提出两种岩体实体建模方法,实现岩体实体模型的构建,最终构建相山火山盆地三维地质实体模型。     

Surfer Automation技术在长井段油藏描述中的应用

Automation技术是一种新型的数据访问技术,它提供了一种不同模块之间相互操作的方法。Surfer Automation是基于Surfer软件的Automation技术,可以实现Surfer面向对象编程语言的二次开发。这里以柴达木盆地尕斯库勒油田上盘为例,运用Surfer Automation技术及其与VB编程语言的接口,结合地质认识进行参数调整,选取合理的数学方法,批量自动化建立了各种用于油藏描述的地质模型,提高了长井段油藏的建模效率,且避免了一些人为因素导致的误差,为油藏精细描述带来了便利。     

Golden Surfer软件绘制地质图件的技巧

Surfer软件可在Windows操作环境下绘制图形,利用该软件自带的数据编辑、处理的功能及二、三维图形绘制模块,不仅可以绘制等值线图、3D立体图、阴影地貌图、矢量图等,还可以根据地质图件的要求填加指北针、添加图签、隐藏区块、处理断层、计算标高等,另外Surfer软件提供的强大绘图和数据处理功能,可以集成到其它软件开发的应用程序中,提高软件的开发效率。     

3D Positional and Quantitative Prediction of the Xiaoqinling Gold Ore Belt in Tongguan,Shaanxi, China

Quantitative prediction of deep orebody based on 3D visualization technology is of great significance in mineral exploration. Based on the 2D traditional quantitative predicting method, the geoanomaly theory and the mineral exploration model idea, we constructed 3D models of the topography, strata, structure, magmatite and prospecting engineering of the study area using the commercial 3D modeling software Micromine, delineated eight prospective areas and estimated the gold resources amount with methods of Abundance Estimation and Volume Estimation. Then, we compared and counted the known ore blocks and the predicted blocks, which quantitatively explains this prediction’s validity. The results show that Xiaoqinling gold belt in Tongguan has convincing potential for gold development and utilization and the prediction method based on 3D visualization technology proves to be effective.     

基于三维数值模拟的露天煤矿复合边坡稳定性分析

借助VC及fish语言编程,将AutoCAD、Surfer、ANSYS等软件耦合应用,完成了复杂地质条件下的FLAC3D建模。在地质调查及统计分析试验数据的基础上,应用Hoek-Brown经验破坏准则确定了边坡岩体的综合强度指标。然后,采用FLAC3D,对比分析了不考虑地下水及三维流固耦合两种情况下的位移场、应力场和塑性区分布规律,并采用强度折减法求得了三维边坡安全稳定系数。结果表明,由外排土场和采掘帮坡构成的复合边坡呈现复杂的潜在破坏模式,以及在地下水影响下存在潜在失稳。与传统的边坡稳定性分析方法相比,三维数值分析优势明显。      

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。     

Surfer和Grapher在地球物理位场延拓可视化软件开发中的应用

用Delphi 7.0可视化编程软件编制了将起伏地形上重、磁位场延拓为平面(水平线上)位场的W indows软件,并在图形显示功能上,实现了利用Active X技术,自动调用Grapher 3.0和Surfer 8.0软件实现自动绘图的功能,分别展示2D数据的剖面图和3D网格数据平面等值线图形。这一模块使用户能快速、简单、明晰地了解位场特征,从而使数据处理和解释变得更加简捷。     

平剖面可视化的Matlab实现

为了提高绘制彩色平剖图的工作效率,利用Matlab对由Surfer软件中任意方向切割等值线得到的剖面数据进行批量处理,通过数据的平移、缩放和旋转换算等,形成平剖图;并沿剖面找出场值的零值点位置,将正值段用暖色线绘出,负值段用冷色线绘出,使图面上能较方便地显示出正值区和负值区,从而实现彩色平剖图的自动绘制。最后将处理结果保存为Surfer软件中*.bln类型文件格式,可在Surfer中直接调用并形成基面图,实现彩色平剖图与等值线网图或其它地理底图的叠合,为地质解译提供便利。