基于GIS和3dsMax的3维地质场景建立与可视化研究

提出一种基于ArcGIS和3dsMax的3维地质场景建立与可视化方法。其主要原理是：首先利用ArcMap矢量化水平地质构造剖面边界;其次,利用3dsMax及其嵌的脚本语言分别生成水平地质剖面和钻孔数据的3维立体模型;然后,利用Max脚本绘制了3维地质剖面,建立了3维地质场景并实现其可视化。该方法具有简单、快速和直观的优点,可以推广应用于地学研究和工程应用等相关领域。     

多Z值地质体的数据模型与3维可视化研究

目前,国内外学者对单Z值的地层可视化已研究了很多方法,本文主要探讨多Z值地质体的数据模型与3维可视化在钻孔数据的基础上,利用c++语言基于OpenGL编写程序实现多Z值地质体的3维可视化。     

基于ArcGIS和Google SketchUp的三维地质剖面绘制方法

为降低人工绘制地质剖面图的劳动强度,并直观、逼真地反映地质勘查成果,提出一种基于ArcGIS和Google SketchUp的三维地质剖面绘制方法.通过ArcGIS的VBA程序调用DBF表中的钻孔数据生成三维矢量线,利用ArcGIS的空间查询功能提取各地层钻孔3D矢量线并存储成CAD文件,利用SketchUp的手绘工具快速绘制三维地质剖面线,并自动生成剖面多边形表面.实验表明,该方法具有操作简单、直观和速度快的特点,可为构建三维地质实体模型和地质解译与分析工作提供强大技术支持.     

基于GIS耦合SketchUp技术的三维地层模型绘制方法

针对三维地质建模工作繁琐、复杂,从手工绘制地质模型角度提出了一种基于GIS耦合SketchUp技术的三维地层模型绘制方法。采用钻孔资料作为数据源,通过ArcGIS的插值和栅格转换工具生成地层三角网格。然后利用SketchUp的封面插件和表面求交工具,生成地层的三维体模型。该方法操作简单、直观和易于掌握,具有一定的推广和应用价值。     

基于VRML的地质3维模型可视化方法研究

虚拟现实建模语言(VRML)以其强大的3维建模功能、人机交互能力、跨平台以及强大的集成能力,有望成为构建地质体3维模型的一种新方法。本文采用虚拟现实建模语言(VRML)作为建模语言,探讨了VRML环境下实现地质体3维可视化的一般方法,结果表明:在达到同样良好的视觉效果的前提下,相较于底层开发语言,VRML具有几何原型模块化、包围盒检测模块化的特点,可视化方法简便,同时,VRML还具有低带宽可行性,方便地质3维模型的即时可视化与浏览;相较于专门的地质3维建模及分析工具软件,VRML具有可视化方法灵活,可视化成果可移植性好,且不受平台约束等特点,适用于钻孔数据、剖面数据等数据源的可视化需求,为实现地质体3维模型可视化提供了一条新的解决途径。     

地质及巷道集成3维模型的研究与应用

针对目前地质和巷道独立建模给矿井灾害救援带来的问题,建立了基于面模型的多层3维地质与巷道集成模型,并结合可视化技术为救援决策提供可视化的技术支持。研究了复杂地质体的3维模型和巷道3维模型的关键技术,并给出了基于多层3维地质建模及基于巷道断面构建3维巷道模型的实现方法;最后结合3维巷道网络的弧-节点模型与地层岩性、节点相互关联的拓扑关系,实现了二者的集成建模。在此基础上,采用启发式路径搜索的A~*算法,实现了应急救援路线的智能快速选择。这种集3维地质模型、巷道模型为一体的可视化系统对于矿井的事故救援或定位事故发生地点具有很强的实用性。     

地质及巷道集成3维模型的研究与应用

针对目前地质和巷道独立建模给矿井灾害救援带来的问题,建立了基于面模型的多层3维地质与巷道集成模型,并结合可视化技术为救援决策提供可视化的技术支持.研究了复杂地质体的3维模型和巷道3维模型的关键技术,并给出了基于多层3维地质建模及基于巷道断面构建3维巷道模型的实现方法;最后结合3维巷道网络的弧一节点模型与地层岩性、节点相互关联的拓扑关系,实现了二者的集成建模.在此基础上,采用启发式路径搜索的A'算法,实现了应急救援路线的智能快速选择.这种集3维地质模型、巷道模型为一体的可视化系统对于矿井的事故救援或定位事故发生地点具有很强的实用性.     

地质三维体重构的算法研究及其计算机实现

三维空间建模和可视化技术成为GIS研究的热点之一。可视化技术是当今表达和分析复杂数据的有力工具,将可视化技术引入到DEM和三维地质模型,可以实现三维地形和地质体的生成与仿真。简要介绍了OpenGL三维图形工具包及其与高级语言结合编程方法,探讨了基于多轮廓线的地质三维体的建模方法,以VC++6.0高级程序设计语言为开发平台,结合OpenGL图形库,开发了地质三维体的建模实验系统。     

基于Java/Java 3D的地层3维建模与可视化

利用Java 3D技术建立一个地层可视化3维建模系统,实现地层3维模型漫游、旋转、剖切等功能,并以某地区地下水资源调查评价中采集的地质钻孔数据为例,验证该系统的有效性。该系统将不仅为地下水模型的3维实体建模提供理论支持,而且将推动WebGIS在地下水模型中的应用。     

基于VRML的层状地质体3维建模

为了形象地表现层状地质体形态,本文利用VRML在虚拟环境中建立了3维地质体。根据层状地质体的实际情况,本文利用VRML中的几何形体建模节点ElevationGrid和IndexedFaceSet创建了3维地质体的虚拟现实模型。该方法利用钻孔数据获取层面数据,使用Surfer软件进行数据插值,得到网格化数据文件,用网格化文件与ElevationGrid节点相结合,模拟地质体上下表面,用IndexedFaceSet节点建立两层表面边界,从而构成一个视觉上闭合的3维实体。最后用此方法建立了层状地质体的虚拟现实模型实例。     

多视觉变量与单目视觉线索组合的三维地质模型增强可视化分析

可视化与可视化分析能有效提升枯燥、抽象数据的认知能力。然而,受地表环境要素遮挡、三维地质模型的不规则几何特征等要素影响,地下局部空间视觉表征中断,难以高效感知和交互分析地质要素及要素间的空间、属性特征。因此,本文提出了一种多种视觉变量和单目视觉线索组合的三维地质模型特征信息的增强可视化分析方法,实现了三维地质模型关键信息的增强表达与定量分析,并选择重大铁路某大桥和某隧道两个区域地质单元进行了案例试验分析。结果表明,与现有三维网格类标尺可视化分析方法相比,本文方法的精度和效率分别提升了13.63%、29.32%;根据参与者的调查统计分析,可视化效果与交互体验也有较大提升,证明本文方法可以更高效地感知和分析复杂三维地质模型场景中的关键特征信息。     

ArcGIS构造三维水文地质模型探讨

三维建模是ArcGIS的重要应用,结合实例,介绍了在GIS环境下构建三维地质模型常用的方法,提出并详细阐述了基于面模型构建三维水文地质模型的层面-体视化建模方法.该方法以钻孔资料为基础,在GIS环境下建立三维水文地质模型并实现了在网上面向对象的三维可视化,对类似问题的研究具有一定的借鉴意义.     

基于钻井数据的地质体3维可视化研究

地质体3维可视化是地质工程中急需解决的一个热点问题,利用可视化的结果,可以将地质体的结构特征直观形象地展现在用户面前,使之可以非常直观地、清楚地对地质体进行各种观察和分析。笔者在综合考虑各种建模方法的基础之上,结合本文的建模数据——钻井数据的特点,采用广义三棱柱（Generalizedtri-prism,简称GTP）作为建模的体元对地质体进行3维建模,并对传统的基于钻井数据的3维地质建模的方法做了一些改进,使GTP可以自动地、快速地剖分成四面体,以此来解决由于GTP的侧而不是平面所带来的问题。最后,利用VTK（VisuaIizationToolkit,简称VTK）可视化技术,开发了一个3维地质可视化系统,并利用该系统对本文建模方法的实际建模效果进行了展示和验证。     

区域地质调查路线剖面图加密重建与三维可视化

路线剖面图是区域地质调查平面图的重要补充,其三维重建可明确反映地质层面的地表展布与地下发育情况,是重建区域三维地质模型的必要数据。针对区域地质调查路线距离长、褶曲多、地质结构复杂的特点,本文建立了一种基于纵向定位线的剖面特征点三维坐标转换模型,提出了地质界线特征点加密算法,能够有效地提高重建路线三维剖面的准确度与光滑度。研发的剖面三维重建模块已应用于多幅实际区调数据工程项目,应用结果表明:该方法可满足区域地质调查建模需求,剖面重建效果良好,具有较好的实用价值和应用前景。     

基于钻孔数据的矿山三维建模

根据矿山三维建模要求,采用面向对象技术,对矿山地质体进行模型划分;基于钻孔数据,按矿山工程业务流和数据流,建立矿山三维建模的系统构架;结合模型数据采集、质量控制、数据组织等技术,提出采用双索引链表数据结构来存储建模数据的策略,并在AutoCAD平台上验证其可行性与合理性。     

基于似三棱柱体的地质体三维建模与应用研究

以地质体三维建模为目的 ,结合地质勘探工程数据的特点 ,对以似三棱柱体为体元的三维数据模型和基本算法进行了研究 ,并以内蒙古某矿区的实际钻孔资料进行了验证。     

数码城市GIS的设计与实现

在介绍用于数码城市GIS建设的CCGIS体系结构的基础上，讨论了不同细节层次的三维建模、集成化空间数据库管理方式，包括基于面向对象思想的矢量、影像和DEM三库一体化的空间数据库模型和三维动态可视化表示机制等。该系统已被用于上海、深圳和北京等城市的数码小示范工程建设。实践证明，它是建设数码城市的有效平台。     

遥感影像三维可视化在岩溶漏斗解译中的应用

岩溶漏斗是碳酸盐地区一种常见的地质现象,对工程建设具有重大影响。因此,查清其数量和分布特征对工程建设具有重大意义;传统的岩溶漏斗调查主要通过地面实地考察,工作量大、周期长,本文基于高精度地形图(1∶2 500)和遥感影像,实现了遥感影像三维可视化,真实地再现了地表现实景观,对漏斗调查具有较高解译效率和精度,为工程建设提供了相对准确可靠的地质灾害信息,可有效指导工程设计与施工,对岩溶地区岩溶漏斗调查提供了一种新的技术方法。     

基于IDL的地层三维可视化

以钻孔资料为源数据,利用克里格为插值方法,生成了相关地层的规则网格数据,并基于IDL实现了地层三维的可视化,并运用了光度学、色度学的算法实现视觉效果,引入了消隐、光照模型、颜色模型等技术,增强了地层可视化的仿真效果。利用本系统,可实现实时放大、缩小、旋转、平移并对每一个地层表面调色等功能,使得难以观察的地层可以逼真的展现在人们面前,提高了人们对地层的认知能力。     

基于ArcGIS的三维建筑日照时态模拟

以福州大学怡山校区为例,在ArcGIS 10环境中,结合SketchUp构建三维建筑模型,对建筑物接受日照和产生阴影遮挡情况进行三维可视化时态模拟研究,提出了无需插件的MultiPatch三维模型创建思路以及三维建筑的日照分析方案。研究结果不仅可为城建规划部门及居民提供快捷可靠的科学日照分析手段,而且拓展了三维建筑模型在GIS中的应用。