基于数据智能可视化分析的滑坡信息化施工研究

采用信息化施工技术进行大型滑坡整治,既安全又经济。笔者探讨了基于大量监测数据处理为核心的信息化施工技术。采用数据可视化技术对大型滑坡巨大数据进行分析处理,确定了滑动面位置、滑动方向和对滑坡进行危险性分区。将支持向量机方法用于预测滑坡变形。将智能和可视化分析结果用于滑坡动态优化设计中,并用一个实际工程实例论述了方法的思路。     

可视化技术及其在地质勘探中的应用浅析

本文主要就可视化技术的发展及发展数据可视化的重要意义进行了分析,举例说明了可视化技术在地质勘探、油气资源开发方面的应用。     

利用Java-X3D实现地震层位三维可视化

地震层位三维可视化可以提供形象化的地震层位三维特征,便于地震资料的后期解释.在叙述地震层位三维可视化技术原理、目标、方法的基础上,尝试利用Java-X3D技术实现地震层位三维可视化,并利用实际坐标数据,实现了在Internet上跨平台的地震层位及地质构造三维可视化模拟,取得了良好的效果.     

基于Virtual Globe的地质灾害监测数据集成及可视化

应用Virtual Globe技术和面向服务的软件构架SOA模型.通过综合分析地质灾害的空间数据和业务数据的特点,确定了不同数据类型之间的联系与服务方式.构建了一个地质灾害监测预警三维可视化数据集成框架,实现地质灾害空间数据和业务数据的集成和地质灾害相关信息的三维可视化显示.开发了基于B/S模式的华蓥山地质灾害监测预警...     

盆地模拟数据可视化系统研究

盆地模拟技术在油气资源研究中具有非常重要的意义。但是,没有数据可视化技术的支持,庞大而丰富的成果资料往往使地质学家在地质分析、地质解释中难以达到理想的效果。为此,本文利用计算机图形学的基本理论和计算机可视化技术,并综合应用盆地模拟数据结构特点,设计开发了盆地模拟数据可视化软件系统。该系统在用于塔里木盆地的三维盆地模拟中,发挥了非常重要的作用,并为塔里木盆地的油气资源进一步研究提供了依据。     

大洋海底数据可视化和成图设计与分析

随着全球大洋调查的不断开展以及各种海底探测技术的进步,海洋调查数据积累日益增多。以往主要通过使用不同的专业软件来进行各类大洋数据的可视化和成图分析。在海洋调查方面目前迫切需要一种可视化软件,能够快速显示海底大洋的观测和探测数据,并能够快速简单地综合分析和成图。为了解决快速可视化和多种类型数据同界面显示问题,本文利用Matlab中的图形用户界面工具,开发和设计了简单易操作的OceanVis1.0数据可视化和图形用户界面。通过使用OceanVis1.0,用户可以方便地对全球海底大洋多波束水深、海洋重力异常、海洋磁异常、地震波形数据等进行可视化和成图分析,能够解决大洋关键区域的多种数据可视化综合分析问题。对不同类型的数据可以进行二维测线和三维空间数据变化的显示,也可以实现数据成图的放大、缩小和旋转功能。对于多波束、重磁数据空间变化数据,可以进行二维测线的任意切割和成图输出,不用保留中间成图即可满足用户的实时数据显示和快速查看功能。OceanVis1.0也能为具体航次的海底调查提供各类海底探测数据的快速显示,以及包括航次中获取的数据显示和初步分析功能,能够为研究区航次测线的规划提供数据可视化和图形支撑平台。     

基于体绘制技术的三维地震数据可视化

针对三维地震数据体显示需求,在分析直接体绘制三维可视化方法及技术的基础上,结合三维地震数据的特点,对其进行了一定地改进。并实现了三维地震数据体可视化方法和软件,经对三维地震波振幅特征透视显示,可揭示三维地震振幅强弱变化的空间分布。     

城市轨道交通勘测大数据的集成与应用

正近年来,三维可视化技术日趋发展成熟,倾斜摄影技术、三维激光扫描技术等测绘新技术以及国内BIM技术的全面推广使用,使得建筑行业正在由二维设计建造向三维设计建造转变。由于城市轨道交通多建造在城市地下空间,与地上建筑相比,其在设计建造过程中面临着地下周边环境不可直观展示的困境,其更加迫切需要三维可视化技术来辅助地铁规划设计与建造施工。地质信息复杂多变,     

多维动态GIS在海平面变化中的应用

随着空间对地观测技术的发展和集成,三维地理空间信息获取与更新的能力有了飞速的进步,海洋、环境等应用领域已逐步形成多维空间信息源。介绍了多维动态GIS的相关概念,多维数据、可视化在海平面变化中的研究现状,研究的主要方向等。我国沿海城市相对集中,人口密集,地势低洼,地面沉降严重,海平面上升给沿海城市和人民生活带来深远的影响。而多维动态GIS可以动态、可视化地演示海平面的变化,并对可能造成的危害进行预测和分析。因此,多维动态GIS对海平面上升变化过程的研究具有十分重要的意义。     

地学模拟相关技术的研究与进展

地学模拟技术的一个发展方向是与地学过程分析密切结合,另一个发展方向是与数据可视化技术相结合。前者试图通过使用各种数学方法模拟地学随机现象,并对这些不良结构化或半结构化的地学问题进行定量化描述;后者运用计算机的三维可视化功能,在三维环境下将空间信息管理、地学解译、空间分析、地学统计与预测、三维图形可视化等技术相结合,实现计算可视化、分析可视化、过程可视化、结果可视化和决策可视化,并用于地学分析。回顾了地学中计算机三维地学建模技术、地质统计学和地学非线性现象模拟方法,并对该领域的发展进行了展望,认为加强地学模拟的理论体系、方法体系、技术体系的研究和实践既有着重要的理论意义,又有着重要的现实意义。     

地质数据三维可视化的属性、分类和关键技术

地质数据三维可视化具有显著的空间决策支持属性,其应用分类包括表达可视化、分析可视化、过程可视化、设计可视化和决策可视化。能否实现这两类"五个可视化",是检验所有地质三维可视化软件的水平和质量的试金石。地质数据三维可视化技术在矿产资源勘查、工程地质勘查、矿山设计开发、水利水电工程设计、地质灾害勘查治理和国防工程建设领域,有着广泛的需求和应用前景。其发展趋势是实现地上、地下、地理、地质数据一体化三维可视化采集、存储、管理、处理和集成应用。复杂地质结构的表达和快速动态建模方法和技术,仍将是未来一段时间的研究重点,引进知识驱动和本体论思路、方法,可能是解决这些问题的有效途径。     

Current Trends and Demands in Visualization in the Geosciences

Geosciences, along with many other disciplines in science and engineering, faces an exponential increase in the amount of data generated from observation, experiment and large-scale, high-resolution 3-D numerical simulations. In this communication we describe the fundamentals of visualization necessary to meet these challenges. We present several alternative methodologies such as 2D/3D feature extraction, segmentation methods, and flow topology, to help better understand the physical structure of the data. We use AMIRA from TGS to demonstrate our concepts. Examples are drawn from fields in computational fluid dynamics, 3-D mantle convection and seismic tomography. Finally, we present our perspective on the future of visualization.     

On the Progress Design of Integrated Geologic Analysis System: Object-Relational Database Model and Visualization for Earth Resources

Abstract. An object-relational data model is an entry point and integral part of geologic analysis system, in which we can start geologic modeling inside a database. A conceptual data model named the Geoscience (Earth Resources) Data Model 3.0 has been developed based on the conceptual design of NADM-C1.0 and EGDM 812. Such adaptation makes this data model interoperable with data models from other geoscience fields. The focus of current data model is to effectively manage multi datasets related with the study of earth resources and to create relationship among data types.
The conceptual data model for earth resources is successfully implemented physically by integrating a GIS and relational data storage. The direct link between relational database and GIS makes the database contents highly visual and spatially enabling. Database contents are fully georeferenced through different types of georeferencing systems that enables data integration, visualization and analysis of multi geoscience datasets in 2D and 3D environment. A new way of geologic analysis through visualization of virtually all kinds of geoscience datasets is proposed.
The earth resources research and industry can take benefits on this system through better data management and effective geologic visualization that in turn accelerate a better understanding of earth resources. Meanwhile wider geoscience community will benefit from better interaction and data sharing among geoscience fields for accelerating a better understanding of our complex earth.     

应用地球物理数据处理与分析

从理论和方法技术两个角度讨论了应用地球物理学数据分析当前存在的问题,并对当前学科发展前沿的非线性反演问题进行了重点分析。笔者认为,当前这个领域主要存在８个理论问题,它们影响了学科的发展,同时还存在４个方法技术问题,限制了应用效果。由于从地球物理数据中提取信息和数据处理中不可避免地产生人造假象是相互矛盾的,当前的研究方向是“最大限度地从地球物理数据中提取信息的同时,有效地抑制人造假象”。主要的研究应集中在非线性技术与地球物理反演的结合部上,以开创非线性反演的理论体系。这个体系应突破正则化思维的束缚,引入非线性系统自组织、地球物理场的非线性属性等新概念,融信息科学、数理科学与地球科学为一体,为全球能源资源的勘查开发和环境监控服务。     

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。     

GIS地表塌陷计算的有限棱柱法及三维数据模型

具有强大信息管理和可视化功能的GIS已在地下硐室开挖、矿山采掘、边坡等许多工程领域中得到了广泛应用。笔者给出了一种用于地下开挖变形描述和应力分析的方法——有限棱柱法，并就该方法与GIS集成中的数据模型和数据组织方法进行了探讨，建立了基于GIS的虚拟地质体地下开挖变形描述与评价计算的三维可视化系统，并对多语言集成模式和数据可视化方法进行了探讨。同时还给出了该方法的工程应用实例，对该方法的可靠性和有效性进行了验证。     

地质三维信息模型研究及其应用

地质三维模型研究与应用在地质构造研究、资源勘探与开发等领域具有十分重要的意义。针对地质勘探等原始离散数据采用UML建立数据静态结构模型,利于GIS空间数据库集中存储管理;根据原始数据的特征,采用矢量层面构模技术建立了三维层面模型,生成地层表面和地层层间实体的连续数据;三维可视化模型采用流行的OpenGL图形技术,实现了原始数据、特征层表面和地质体三维显示与交互式剖切操作等。基于组件开发技术建立了地质三维信息模型系统,成功应用于城市地质勘察三维建模与可视化分析,并指出可在三个层次对此模型进行重用与扩展,具有较高的推广应用价值。     

三维GIS环境下的地质体可视化和特征分析

地质体的三维可视化建模是三维GIS研究的一个重要方向,具有重要的应用价值.三维GIS环境下的地质体可视化的两个关键方面是地质体的表面模拟和可视化实现,文章介绍了地质体三维可视化的基本框架,以带约束Deluanay剖分法为例阐述了地质体表面模拟的原理和方法,并从取景变换、消隐、光照模型、纹理映射等方面论述了可视化的具体实现方法.最后以西部某铜矿为例,建立了三维可视化地质体模型(一个地层矿体综合模型和一个矿体三维模型),阐述了三维可视化建模的基本过程和方法,并对两个模型进行了地质特征分析.     

地理信息系统应用于油气勘探开发的历史、现状与发展趋势

地理信息系统（GIS）是处理空间数据的软件系统,其基本模块包括空间数据的组织、查询、可视化及空间关系分析与决策支持,主要功能为空间数据的获取、管理、分析及可视化表达。作为地理信息科学的重要组成部分,地理信息系统在社会生活的各领域已得到了越来越广泛的应用,它的广泛应用为油气勘探开发研究中的古构造重建、储层研究、油气运移路径分析及资源评价等提供了新的信息处理辅助手段和工具。本文分析了地理信息系统在油气勘探开发中的地位和作用,详细介绍了它在油气勘探开发中的应用的历史和现状,并结合当前地理信息系统领域的研究热点和油气勘探开发研究的实际,探讨了其在油气勘探开发领域应用的前景及发展方向。