数字三维地形技术

数字摄影测量学与现代信息科学的结合产生了数字三维地形技术，使人们能够借助计算机技术在三度空间完成对地形形态数字化的真实描述。获取数字三维地形成果主要涉及数据源、采集模式和生产流程3个方面。可视化与虚拟现实技术数字三维地形成果具有真实的效果和强烈的临场感。查询、分析、仿真等功能的实现使数字三维地形技术有广泛的应用价值。     

基于平面地质图的地质体三维建模

文章针对大尺度研究区域勘探范围有限、不能直接基于勘探数据构建区域地质体三维结构模型的问题,提出了一种以平面地质图为研究对象的地质体三维建模方法。此方法以平面地质图为基础,利用Section软件在DEM模型(数字高程模型)约束下半自动绘制一系列图切剖面图,将二维剖面映射到三维空间,利用三维剖面上轮廓线的对应性和连续性构建地质体三维模型。通过广西东平地区地质体三维模型构建实例,验证了该方法的可行性。     

数字地图的三维可视化研究及其若干应用

三维可视化理论与技术的引入使得传统静态的、平面的地图向动态的、三维的方向发展, 地图的三维可视化正成为GIS与数字制图领域的一个新的研究课题.数字地图及其建库技术的研究为其三维可视化研究提供了有力的技术支持和充足的数据来源.主要研究基于等高线与离散高程点的地形模型(DEM) 的建立、兼顾地形(即基于DEM) 的街区与街道、居民地模型的建立, 以及植被、道路、水系等各主要要素的三维模型的建立及其显示, 对三维点状地图符号库的建立、模型的动态显示及航空影像的叠加显示等进行了研究.最后对三维可视化技术在基于数字地图的地貌晕渲、模拟飞行、虚拟城市等方面的应用作了探讨.      

用Surfer软件制作三维立体地形投影图的实践——以云海物探数据为例

利用Surfer软件实现物探数据的三维可视化。通过数据网格化利用成果数据制作等值线图、据高程数据制作表面图、采用点位坐标制作张贴图,最后通过覆盖地图功能将物探异常数据投影在三维地形图上,实现三维可视化。同时介绍了一些成图细节,为物探异常推断解释提供参考。     

计算机三维立体模拟技术的研究与应用

文介绍了计算机三维立体模拟技术的原理及方法,并以512矿区为例,介绍了矿区深部三维立体模型的建立及其应用效果。概括了计算机三维立体模拟技术的优势及其在各个领域中的应用前景。     

三维影像地质图制作及其应用前景展望--以阿尔金中段苏吾什杰地区为例

三维影像地质图是利用数字地质图、数字遥感影像图和数字地理地形图等原始数据通过计算机处理而成的，是地质调查成果的一种新的表达方式。笔者应用MAPGIS软件制作了阿尔金山中段苏吾什杰地区三维影像地质图，从三维的角度再现了测区的地质、环境及其变化特征，并在此基础上展望了三维影像地质图的应用前景。     

基于MICROMINE矿床三维立体模型的应用

矿床三维立体模型是"数字矿山"的基础,在对地质统计学和澳大利亚MICROMINE软件技术的研究基础上,结合个旧锡矿X号矿体,介绍了地质统计学和MICROMINE软件技术在矿床三维立体模型中的应用.     

一种基于平面地质图的复杂断层三维构建方法

在分析平面地质图数据特点的基础上,为准确表达复杂断层的空间几何形态和相互之间的关系,引入了由地质形体的轮廓线构建而成的线框架模型概念;修正了边界表示法模型有效构建的基本条件;从地层与断层之间的关系角度详细阐述了有效构建线框架模型的方法;提出了以线框架模型为基础的断层面整体构建技术思路,解决了复杂断层面三维构建问题。     

三维地质图制作方法——以1∶50万海南岛地质图为例

将Global Mapper、ArcGIS、MapGIS三款GIS软件有效结合起来,以海南岛为例进行基于DEM的三维晕渲地质图的制作方法研究。首先将SRTM数据和矢量地理数据在不同地图参数下进行自动配准,然后实现地质要素与DEM模型的精准匹配,最后根据DEM对第四系地质界线进行微调,实现了1∶50万海南岛三维地质图的制作。同时总结了不同椭球体与坐标系统下的数据转换、DEM空白区数据填补、晕渲地质图生产的方法。三维地质图制作所采用的DEM数据完全满足1∶50万三维地质图的制图要求;与传统地质图相比,其立体感和可读性明显增强,图件信息量显著增大,图面呈现清晰的三维地质结构,很好地提高了制图精度。该方法为我国三维地质图的制作提供了一个新的方法和思路,并为其他三维图件制作提供了参考借鉴。     

基于DEM地形特征因子的青藏高原东北缘宁南弧形断裂带活动性分析

宁南弧形构造带作为青藏高原东北缘的活动构造带之一,区域上处于鄂尔多斯地块、阿拉善地块与青藏高原3个构造单元的汇聚区域。新生代以来作为青藏高原北东向扩展增生的前缘部分,经历了多期强烈构造变形,塑造了现今向北东突出的4条弧形断裂带,即海原断裂带、香山-天景山断裂带、烟筒山断裂带与罗山-牛首山断裂带。基于SRTM-DEM（90m）数据的地貌信息分析,定量化地提取宁南盆地4条弧形断裂带相关的42个汇水盆地的地形特征因子,包括面积-高程积分（HI）、盆地形状指数（Bs）,以及3个次级流域盆地的不对称度（AF）和断裂带控制山前的曲折度（Smf）。综合分析表明,这4条断裂带控制汇水盆地的面积高程积分HI平均值分别为0.42、0.39、0.34和0.25;盆地形状指数Bs值分别为2.45、2.29、1.82和1.62;4条断裂带控制山体的山前曲折度Smf平均值分别为1.74、2.15、3.72和2.08。4条弧形断裂带的活动性强弱依次为海原断裂带、香山-天景山断裂带、烟筒山断裂带和罗山-牛首山断裂带,也证实弧形断裂带活动的动力来源于青藏高原北东向构造挤压作用。

     

三维地质建模与地矿勘查图件编制一体化方法研究

利用先进的三维可视化模型改造传统地矿勘查图件编制是目前研究的一个重要方向,是实现地矿勘查图件定量化、精准化编制的一种有效途径和方法。以传统方法矿产资源储量估算为主线,以矿山三维地质建模及资源储量估算相关图件编制为切入点,对三维地质建模与地矿勘查图件编制一体化方法进行了探索性研究。通过矿山实际应用表明,该方法可有效解决矿山在不断勘探与开采过程中所面临的三维地质模型更新与地矿勘查图件动态编制问题,初步实现了矿山三维地质建模与地矿勘查图件编制的一体化与可视化;有效避免了地矿图件编制中的三维空间地质内容不一致问题,矿山图件编制及三维地质建模效率与精度明显提高,应用效果显著。     

3D GIS Supporting Underground Urbanisation in the City of Turin (Italy)

This paper introduces a 3D geological and geotechnical model of the subsoil of the city of Turin managed by means of a Geographical Information System (GIS). The 3D GIS of the subsoil of Turin represents a useful decision-support tool in the underground management for engineering purposes and it’s here proposed as base geological elaborate to support future underground work in the city. In the final part of the paper, an application of the information coming from the 3D model is shown to define the characteristics of the optimal excavation machines (the type and disposition of tools on the head and the necessary engine power) for the future developments of the Underground Metro System.     

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。     

基于二维地质剖面的三维地质结构多点统计学模拟方法

利用三维地质模拟技术重构地质现象的三维空间分布,是实现自然资源管理和风险评估的重要基础和前提。多点统计学方法通过探寻多点间的空间结构关系,结合随机模拟方法生成具有差异性的模拟结果,较好地再现了复杂的地质现象。然而,如何构建合适、有效的训练图像一直是基于多点统计学三维地质模拟的核心问题。本文提出了一种改进的多点统计学算法。本方法结合了序贯模拟和迭代的方法,将二维剖面扩展为三维训练图像,再结合EM-Like算法,实现了三维地质结构的优化模拟。建模实例结果表明,本方法能确保训练图像对内部模拟网格的约束,准确模拟研究区的地层层序,并很好地再现二维地质剖面所反映的地层结构关系。     

煤矿采区地质小构造的三维地震勘探技术

本文以新近在几个大型煤矿所开展的三维地震勘探为例,扼要论述了煤矿采区的三维地震勘探数据采集和处理技术,以及人机联作解释技术,并以所获典型成果,介绍了应用该技术在煤矿开采的800m浅垂深范围内,所能查明的小断层和低幅度小褶曲构造的能力和精度。由于该技术成果精度高,勘探周期又短。因此,把三维地震技术作为煤矿设计和开采中高度现代化的工具,正在成为中国东部地区一些煤矿的标准作法。     

水电三维地质模型中各地质要素的建模方法

决定水电工程地质分析成败的主要环节是地质实体的模拟。用三维数值地质实体模型来模拟实际工程施工过程,可以协助解决各种工程地质问题。介绍了水电工程中地质模型的各个要素（地形面、基岩面、岩层界面、构造界面、透镜体、地层单元、勘探工程以及地质实体）的创建方法、实现思路以及可视化显示,基本包含了水电工程地质分析所涉及到的所有方面。     

江西相山火山盆地三维地质建模的实践与思考

三维地质建模是在地质体空间结构分析的基础上,运用计算机技术,建立可供展示、编辑、计算和输出于一体的数据模型。在江西相山地区地表数字地质填图、深部地球物理勘探、钻探数据分析的基础上,依托GOCAD软件平台建成了5个不同范围、不同数据源的三维地质模型,探索了数字地质填图建模、地质剖面建模和多源数据融合建模3种建模方法。其中数字地质填图建模是很有推广价值的三维建模方法,可以作为地表区域地质填图的一种新型表达方式,也可以作为一种过渡性模型,用作更深层次三维地质调查的工作部署基础和建模约束条件。三维地质建模强调多源数据的有机融合与相互印证,需要地质、物探、信息技术多学科融合,在3D空间里理解所有地质体、地质现象的几何形态和成因关系。     

基于线框架模型的三维复杂地质体建模方法

提出了一种基于线框架模型的复杂地质体三维建模方法,在准确表达复杂地质体各要素空间几何形态与相互关系的基础上,实现地层交错情况下断层面、地层面模型及复杂地质体模型的准确快速构建.建模实践表明:基于线框架模型的复杂地质体三维建模方法是准确高效的,能适应常见复杂地质条件下三维复杂地质体模型的构建.