基于钻孔数据的三维地层模型的构建

三维地质建模是三维GIS在地学中的一个重要应用,三维地层模型对实际的地质分析极为有用。在综合前人研究成果的基础上,提出了一种由工程钻孔数据构建三维地层模型的方法。该方法以钻孔资料作为地层建模的源数据,具有简单实用、快速稳健的特点,并且能够将用户手工编辑修改的钻孔剖面图融入实际建模流程,解决了以往单纯依靠钻孔数据进行建模而导致的建模结果不精确且难以修正的问题。该文介绍了该方法的基本思想与实现流程,探讨了断层数据的加入对模型的影响及解决方案,并通过一个建模实例展示了该方法的实际建模效果。     

基于知识的地质剖面图生成器研究和实现

三维数据的获取一直是地质体可视化的难点,三维剖面建模技术通过二维的剖面图来描述地层等信息,将三维问题二维化,为三维数据获取提供了解决方案。但在利用计算机自动绘制剖面图的过程中,不但需要钻孔数据,还需要利用专家知识来绘制剖面图,因此提出将已有的专家手工绘制的剖面图作为一个重要的数据来源,生成虚拟钻孔数据,获取剖面生成知识。在此基础上,给出基于知识的剖面器开发方法,研究剖面图的数据模型和知识应用模型,并给出剖面图生成实例。     

基于钻孔的三维地质模型快速构建及更新

为利用钻孔数据快速构建三维地质模型并进一步提高模型合理性和数据质量,提出了基于钻孔的三维地质模型快速构建及更新方法.利用基于层位标定的钻孔数据快速解译方法完成原始钻孔中地层分界点的编号之后,实现了三维模型的自动构建;通过在约束条件下调整层面虚拟控制点,完成了模型的交互式调整,并能根据调整结果自动更新三维模型.该方法在建模实际案例中的成功应用,证明其能够很好地处理工程实践中的复杂问题,提高了建模效率及模型质量.     

顾及地形特征语义约束的高保真地形建模方法探索

地形建模过程中常缺乏对地形整体特征的表达,这导致了当前地形模型中地形局部特征并不符合地形对象属性这一失真现象的出现。该文提出了"地形语义"概念来实现对地形局部特征的描述,通过语义的形式化表达实现了对其区域内高程的约束,同时设计了语义DEM(S-DEM)概念模型,基于与现有格网DEM兼容的数据结构,实现了顾及语义的内插方法,并通过建立三维原型系统实现了S-DEM的三维表达。与传统方法相比,S-DEM模型保证了地形区域特征与地形属性的一致性,确保了地形局部特征与垂直面的表达。研究结果表明,地形语义在本质上是地形对象特征的体现,同时在数据结构上依赖于地形的面向对象表达。     

基于钻孔数据和交叉折剖面约束的三维地层建模方法研究

提出基于钻孔数据和交叉折剖面约束的三维地层建模方法,解决了单纯基于钻孔数据建模方法中无法控制钻孔间复杂的地质现象等问题.在该方法中,还利用道格拉斯一普克(Douglas-Poiker)矢量曲线抽稀算法对交叉折剖面中的矢量地层曲线进行了处理,消去了光滑曲线上对模型质量无影响的密集顶点,避免了在剖面线处Delaunay三角剖分出现过多非正三角形,从而提高了整个模型的精度.在"杭州市城市地质信息管理与服务系统"中应用该方法取得较好的效果.     

基于虚拟钻孔的工程地质三维剖切的实现

给出工程地质数据库的结构,并利用标准地层层序表和钻孔数据,根据层面TIN模型,建立了工程地质三维模型;在此基础上提出一种实用的工程地质三维剖切的实施方法,该方法通过剖切平面与层面TIN边的交点生成虚拟钻孔,把虚拟钻孔所在的地质剖面作为约束条件,将虚拟钻孔和实测钻孔一起重新构建层面TIN模型,并实现工程地质三维剖切。该方法简易可行,对层状地质结构的三维剖切效果较好,能满足工程地质分析和地质解释等应用的实际需要。     

TM影像与DEM的地形光照模型配准法研究——以广州市为例

采用DEM数据得到每一个像元所处的方位和坡度,结合TM影像成像时的太阳高度角和方位角,得到太阳直射光入射角的余弦值;将其与太阳直射光修正系数相结合,建立起TM影像与DEM的地形光照模型.将DEM数据转换为和TM影像相差系数为fL0的地形光照模型图,通过其选取DEM和TM影像的同名地物点进行几何配准校正.将该方法应用于广州市DEM数据和TM影像的配准工作.经验证,校正后的DEM数据和标准的TM数据之间的误差在1个像元以内.     

遥感影像三维地形建模技术探讨——以昆明市为例

以昆明市为例，利用1：50000纸质地形图在ArcGIS中完成等高线矢量化，并在ERDAS中建立高精度的DEM数据。再采用ETM＋影像制作的昆明市正射影像作为三维表面的纹理信息，应用ERDAS IMAGINE8．7的VirtualGIS模块，在相同的投影坐标系统下，将数字高程模型（DEM）数据与遥感正射影像进行叠加实现了昆明市的三维地形可视化。     

基于球面DQG的矢量与地形数据无缝集成

现有的全球大规模空间数据可视化系统主要侧重于影像和地形数据的综合表达,针对矢量与地形的集成可视化能力相对较弱。该文以球面退化四叉树格网(Degenerate Quad-tree Grids,DQG)为基础,通过DQG格网的三角化过程构建了地表DEM模型,并提出了从矢量线对象到地形格网表面的映射方法。采用GTOPO30数据集和国界矢量数据进行了相关实验,结果表明:该方法能实现矢量数据与多分辨率DEM的无缝集成,并能有效地避免矢量对象"悬浮"和"入地"等现象。     

基于DEM分形特征的坡度尺度变换模型

利用DEM提取坡度具有明显的尺度依赖性,探求DEM在不同尺度下表现出的规律关系,建立多尺度变换模型,以实现不同尺度间的转换是地形分析研究的热点和难点。本文阐释了DEM表面与地表粗糙度分形维数值的地学意义及内在关系,并利用分形对象的自相似性原理,建立了一种基于DEM分形特征的坡度尺度变换模型。选取四川丘陵地区某小流域为研究区,进行坡度尺度变换实验和误差分析,结果表明该模型能有效实现坡度尺度变换:在非平坦地区(坡度>1°)一般重采样方法变换得到的坡度误差为该方法的1.86倍;从信息熵理论分析,经该方法转换后的坡度信息得到了显著恢复。对于无1︰1万及以上精度地形数据的西南山区,利用该方法获取高精度坡度数据具有重要的理论价值和现实意义。