地上地下一体化三维可视化平台基本技术框架

正智慧城市的概念自2008年由IBM提出以来,坚持以人为本,绿色、低碳、可持续发展的理念,在民生、环保、公共服务、城市建设、医疗卫生等领域都开展了广泛实践。智慧城市的建设,以往较多关注"地上"部分,而城市管理又离不开"地下"数据资料的支持。2017年《政府工作报告中》提出"统筹城市地上地下建设,加强城市地质调查"、"使城市既有‘面子’、更有‘里子’",中国地质调     

高密度电法勘探数据在Voxler平台的三维可视化展示——及其在尾矿库隐患勘查中的应用

尾矿库内堆放的有污染的固体和液体废物若得不到合理妥善的处理, 会对周边的环境造成严重的污染. 为了确定尾矿库的稳定性, 分析尾矿库内的固、液废弃物对周边土壤和地下水的影响, 急需查明尾矿库的形态特征和库容规模. 高密度电法作为一种常规的物探方法, 以其简便、快捷、高效等特点, 在确定尾矿库形态特征方面成为现场探测的首选技术手段. 本研究运用高密度电法反演得到尾矿库的底界面范围, 并结合钻孔验证, 在Voxler平台构建了尾矿库的可视化三维模型, 从而更加精确计算尾矿砂的方量, 证明了高密度电法在确定尾矿库形态特征中的可行性.     

Voxler平台在煤矿富水性勘查中的三维可视化应用

煤矿安全是全国安全生产工作的重中之重,特别是近年来煤矿水害时有发生,我国煤矿水文地质条件较为复杂,地表水、老空水、冲积层水和顶板水等各种类型的水害俱全,无论是受水威胁的面积、类型,还是受水害威胁的严重程度,都为世界罕见。瞬变电磁法在煤矿富水性的勘探中已得到广泛应用,但对于结果的解释仍处于二维水平,往往是先在断面图上圈定异常体的范围,再根据相对的位置关系落到平面图上进行解释,因此对于异常体的空间分布描述较差,存在一定的局限性。本文结合山西某煤矿富水性勘查中瞬变电磁法的实测数据,利用Voxler平台从三维数据的整合、三维模型的建立、模型的地形校正及白化等关键点进行了研究,绘制了三维视电阻率模型,展示了异常体的空间分布形态,使成果更为直观、立体,从而更好的指导煤矿的安全生产。     

基于Voxler辅助条件下的平谷电测深数据三维解译

分别用传统电测深数据处理方法(如等视电阻率断面图法、视电阻率平面等值线法、电测深曲线类型法及剖面线法),对平谷盆地的电测深数据进行了垂向和平面解译,探讨了砂卵砾石高阻体的分布形态,并对各种方法进行了对比.针对以往数据处理方法仅限于二维,利用数据较少的不足,简述了能够在构建三维空间场的Voxler软件,利用其对平谷盆地内...     

基于Voxler平台的成矿数据三维可视化研究与应用—以安徽马头铜钼矿为例

在系统统计分析的基础上,基于Voxler平台对安徽马头铜钼矿矿区品位数据建立三维矿化模型,系统研究矿化体在不同边界品位下的空间展布形态,确定矿床的天然边界品位;通过多角度剖切、矿化-岩性耦合模型、三维矿化梯度分析等工作,基本确定了矿体的空间展布形态和就位空间,划分出2个主要矿体。通过Voxler软件对矿床矿化数据三维建模及成矿控矿因素的应用研究,实现了一条快捷仿真模拟矿化体立体空间分布的有效途径。     

遥感影像三维可视化在新疆西昆仑区域地质调查中的应用

综合应用“3S”技术、遥感数字影像处理技术、虚拟现实等,通过遥感影像的几何校正、影像数据融合、高精度DEM生成和影像复合等技术,实现了新疆西昆仑地区遥感影像三维可视化。将遥感影像三维可视化及其影像动态分析运用于新疆西昆仑区域地质调查（1∶5万）工作,可提高地质填图效率、丰富地质填图成果     

基于Matlab平台实现电法数据的三维可视化

电法三维数据采集和三维正反演获得的信息是三维分布的。对这些三维数据体进行快速有效的立体显示是展示电法成果的最好方式。结合电法数据的特点,以Matlab2010b为平台实现了电法数据的三维可视化。该程序可方便地用于研究电法成果的三维展布特征,也可为其他地球物理数据的三维可视化所参考。     

城市三维地质调查数据库

将城市地质调查中的基础地理、工程地质、地球物理、地球化学等数据综合起来进行一体化管理, 对城市规划、建设、环境综合评价、公众信息发布具有重要的意义.在通过分析城市地质调查数据的广泛性、多样性、多维性等特点的基础上, 对数据进行了分类整理, 提出了适合城市三维地质信息管理与服务系统建设的基于勘测点的数据结构模型, 这种结构具有简单、易维护、可以满足多层次查询需求等特点.在此基础上结合城市三维地质应用设计了C/S (Client/Server) 和B/S (Browse/Server) 混合的数据库体系结构, 达到了应用的要求.      

城市地下空间三维地质模型可视化技术研究

目前,城市地下空间信息化发展面临着海量数据组织、管理和可视化显示等亟需解决的关键问题。本文顺应国家新型智慧城市建设趋势,提出并实现了城市地下空间三维地质模型可视化技术,构建地质三维模型分级数据,按照不规则四叉树结构形成LOD数据;基于构建的三维空间网格码规范编码,运用降维、非布尔运算的方法,实现最大精度化的地下空间模型数据无限逼近的融合;并采用多渲染引擎的混合渲染架构,支持DirectX、WebGL（OpenGL ES）、OSG（OpenGL）和游戏引擎（Unreal Engine）等多引擎渲染,实现TB级地下时空数据的真实感可视化与高效调度,为城市地下空间开发利用提供数据支持和辅助决策分析支撑。     

三维地质模型的数据模型研究

三维地质模型在计算机中的数据表达就是三维地质模型的数据模型,它具有确定性、可视性和可修改性的特点。文章介绍了表达三维地模型的几种典型的三维数据模型,即体元充填模型,ＴＩＮ表面模型、矢量模型、混合模型和面向对象的模型,体元充填模型根据采用的体元又可分为４个亚类。     

基于钻孔数据的矿山三维地质建模及可视化过程研究

矿山三维地质建模与可视化技术研究,是"数字矿山"的核心组成部分,是现代矿山信息化研究的热点和重点.文章从三维地质建模的概念出发,探讨了基于钻孔数据的矿山三维地质建模及可视化的一般过程,包括地质数据库的建立,实体模型、品位块体模型的创建等,重点探讨了建模过程中地质数据库的设计,地质解译、矿体储量估算的方法与技术,并借助OpenGL三维图形开发库,在VC++6.0编程环境下,实现了三维地质的建模及可视化,为我国矿山三维地质建模及可视化软件的设计提供参考,促进了我国矿山信息化的建设.     

OpenGL在三维地质模型可视化中的应用

本文介绍了作者在将ＯｐｅｎＧＬ应用于三维地质模型可视化中的经验与体会。首先介绍了用ＯｐｅｎＧＬ显示三维地质模型的几个技术关键。包括模型绘制、投影变换、取景、ＴＩＮ表面显示、旋转、颜色与材料等。然后介绍了笔者基于ＯｐｅｎＧＬ的剪变换和缓冲区累加功能提出了的”切片合成法”的原理、用途、应用注意事项和应用于煤田地质勘探中煤层底版等高线图制做的实例。     

上海三维城市地质信息系统优化

本文在简要论述上海三维地质系统建设现状的基础上,对系统存在的主要问题进行了分析,提出了系统升级的目标、升级的主要功能。重点对系统升级过程中涉及的海量数据管理、三维建模技术、地上与地下一体化集成、4D模拟、三维模型的发布等关键技术进行了剖析,并提出了相应的解决方案。     

一种基于物性数据的深部三维地质建模方法

地质采样信息不足是制约深部三维地质建模的重要因素, 深部物性探测数据由于其易于获取而能够有效形成可视化模型.结合这一特点, 在地质调查项目工作中探索出了一种基于物性探测数据的三维地质建模方法.它首先利用岩石样品物性测量实验数据提取出物性参数及其对应地质属性的映射关系, 然后将不同地球物理方法所获取到的物性数据进行综合建模并解释, 最后将解释后的可视化模型转换为地质三维模型.实践证明, 该方法能够针对性地解决项目中的一些深部地质三维建模问题.      

断层的三维可视化建模研究

断层的三维可视化建模是实现断层三维动态模拟的前提和基础。本文在探讨三维可视化建模的数据模型及剖面插值方法的基础上,提出将混合插值方法与B-Rep模型结合起来用于断层建模。基于GeoView三维可视化地学信息系统,将其应用于临清坳陷东部的三维构造-地层格架建模中,效果良好。     

松辽盆地火山岩储层三维可视化描述

以松辽盆地升平地区作为目标区,优选出Petrel软件。首先利用构造层面及断层数据建立了构造模型和断层模型,然后通过确定性建模和随机建模结合的方法,同时结合断层和构造模型建立了该区火山岩相三维地质模型,在三维空间上详细刻画了典型火山岩体的岩相特征和在三度空间的变化规律,实现了对营城组升平地区复杂构造目标区火山岩储层的三维可视化动态表述和展示。通过三维构造模型可以看出,工区西北部及南部缺失营城组地层,其内部发育由两个构造高点所构成的穹窿构造,该构造以-2 810 m等深线圈闭,构造面积32.45 km²,构造高点海拔为-2 660.5 m,构造幅度150.5 m,断层多为南北向展布,长度一般为2～5 km,断距一般为8～30 m。     

数字露头实景三维Web平台研究与云端地质考察应用

露头是地质考察的重点,结合无人机倾斜摄影测量技术构建数字露头实景三维模型并实现露头可视化研究能够为解决传统地质研究中存在的效率低、危险性高和数据复用性差等问题提供全新的思路。论文研究了倾斜影像三维建模、数字露头三维可视化和全景影像可视化等三维技术,并基于Cesium开源三维地球引擎研发了数字露头实景三维Web平台。平台实现了高精度露头实景三维模型的可视化,并将露头相关的描述、图片、视频、全景、文献、观察点、地质标绘等信息与露头三维模型有效结合,实现了露头三维模型上传与实景漫游、露头相关地质信息自主提供、分享、互动与可视化展示。论文通过实例证明了平台云端地质考察应用的有效性和新颖性。该平台作为第21届国际沉积学大会虚拟野外地质路线考察的首选,已成功应用于15条路线中的12条。相比传统地质研究手段,露头云端三维可视化研究能够帮助地质学者更加全面、直观地理解露头地质现象的时空展布和地质特征,并且支持数字环境下露头资源的共建、共享,节省了地质考察的时间和成本。