三维体元拓扑数据模型的改进与实验

在简要介绍三维体元拓扑数据模型建模原理的基础上,分析了三维体元拓扑数据模型的不足,并从处理含夹层地质体和由非平行剖面构建地质体两个方面,改进了三维体元拓扑数据模型的建模条件和数据结构。实验表明,改进后的数据模型更加适合基于剖面的三维地质建模。     

面向地质应用的三维数据模型研究

对目前国内外常用的两类三维数据模型——基于面的数据模型和基于体的数据模型进行了综述。在此基础上提出了一种新的三维数据模型——基于TIN的不规则五面体模型,给出其定义,并着重介绍了实现的关键技术。      

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。     

面向三维地质建模的三维GIS软件中曲面表达与拓扑关系

讨论了面向地质勘探的地下真三维GIS软件研发中的曲面表达与三维拓扑关系。指出采用光顺拼接的高次三角曲面拟合技术对地质曲面进行精细表达在地质建模中具有重要意义,给出了自研软件"地质工程师三维助手"的曲面精细表达实现方法以及自适应曲面精细表达的思路;提出在曲面表达的3种方式(DEM、TIN、等高线)中,最受欢迎的是等高线方式的观点;对地下三维建模的拓扑关系与CAGD的拓扑关系进行了比较,并从地理信息空间模式的边界、余边界概念对三维拓扑关系进行了重新审视。     

三维拓扑数据的生成算法与交互修改方法研究

在分析现有三维矢量拓扑关系的基础上,提出了三维矢量数据结构的要素拓扑模型（Feature Topological Mod—el,FTM）。FTM三维拓扑模型比传统三维模型的优势有3点：（1）直接引入三角形对象,更加有利于表示任意形状的三维体数据。（2）简化基本拓扑关系的定义,使用相对简单的三角形和边的拓扑关系,表达相对复杂的实体和曲线的拓扑关系;使用带拓扑关系的边的集合表示三维曲线,既表达了曲线对象,又不影响基本拓扑关系的维护。（3）使用实体之间的包含模型,解决环（洞）的拓扑关系。同时,使用FTM对三维离散三角形数据进行拓扑化处理,对其中存在的拓扑错误提出具体的解决方案。该拓扑模型成功应用于自主研发的三维勘查软件“探矿者”中。     

城市管网数据模型与网络逻辑拓扑关系

城市市政网络系统是城市地理信息的重要组成部分, 基于ArcGIS地理信息系统平台, 运用Catalog, Geodatabase中间件技术, 构造十堰市燃气管网数据库, 将GIS外部的关系数据库管理系统(RGBMS) 与燃气管网调度管理系统(DMS) 有机地集成在基于GIS空间数据的可视化管理平台上, 实现了对管线几何关系数据、逻辑关系数据和实时动态监测数据的统一管理.通过管线要素类和要素集建立市政管网空间数据的几何拓扑关系, 通过Catalog和Geodatabase建立管网的逻辑拓扑规则和准确表征专业管道物理网络的各种连接关系及其流动系统的动力学关系, 在实时监控网络数据接口的支持下, 通过SKADA和RTU系统获取管道流体的物理特征实时数据, 为燃气调度和事故预警提供动态监测空间位置信息和管道维护检修的决策支持信息.系统集成基于C/S和B/S体系结构, 具有实际应用价值.      

面向实体的空间数据模型

空间数据模型是地理信息系统(GIS) 研究的基础内容.为适应新一代大型GIS的数据量大, 拓扑关系复杂, 数据种类多等特点, 提出了一种新型GIS数据模型---面向地理实体的空间数据模型.它以实体为基本表达对象, 具有较强的空间和语义表现力, 支持语义表达和转换, 便于实现等优点.从空间数据管理, 概念数据模型等方面详细地介绍了该种数据模型.实践表明, 采用该数据模型, 系统对真实世界的实体表现力将大大增强, 数据组织更加合理.      

一种面向对象的三维地下空间矢量数据模型

针对地下空间的真三维连续特性以及建模过程的动态交互编辑与分析要求,提出了一种新的三维地下空间矢量数据模型。该模型采用面向对象思想对地下各种空间对象进行抽象描述;利用模型中的线段要素增强几何元素之间拓扑连接关系的维持,为地质体的切割和地下工程体的开挖等分析提供了算法上的便利;引入拓扑面更好地表达了地下空间对象之间的拓扑邻接关系。该模型在三维地下空间数据的存储管理、查询分析以及实时逼真绘制等方面都表现出较好的性能,适用于地下勘探工程的建模与分析。     

基于MapGIS二次开发实现矢量河网拓扑关系的自动编码与统计

为使河网中河段的直接定位和拓扑关系更加直观,提出直接对矢量河网进行继承式编码的思想,首先通过基于节点大小平衡二叉树的最小代价路径搜索算法完成对DEM数据的填洼处理,并将修正后的矢量河网与DEM进行叠置分析;然后基于Horton-Strahler分级和Shreve-Smart分级方法设计河网拓扑继承式编码算法,解决多河道汇集,河道分叉及汇流分叉等复杂河段难以编码的问题,并通过MapGIS二次开发实现对河网拓扑关系的自动编码与参数统计。通过对实验区的矢量河网进行编码测试,从而验证了算法的可行性以及编码的合理性。     

三维GIS模型技术问题探讨

探讨了由二维GIS扩展到三维GIS的必要性及可行性,讨论了矿山、地质工作中对三维GIS工具的基本要求,分析了三维GIS工具研制中必须解决的技术难点,讨论了三维GIS的数据结构,以及矢量结构的三维GIS与三维拓扑关系。     

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.      

地质曲面“三维联动编辑”的一种实现方法

为提高地质曲面建模的精确度和合理性,完善三维地质建模软件的平、剖面三维联动编辑功能,针对\     

起伏地形三维激电连续介质模型快速反演

为提高起伏地形三维激电数据的反演解释精度和处理效率,笔者开展了连续介质模型快速反演方法研究。针对起伏地形连续电性介质模型,提出了四面体单元电性参数分块线性连续变化的参数化方法。在反演中对模型参数施加光滑和背景约束信息,以提高反演的稳定性和分辨率。通过采用降低反问题的维数、压缩存储线性反演方程各矩阵的元素以及将互换原理和拟牛顿法相结合的方式计算偏导数矩阵等手段,可有效地加快反演的计算速度。最后,为验证反演方法的有效性,对2例地电模型进行反演试算,计算结果表明：反演耗费时间较少,仅迭代6次拟合差便趋于稳定,反演结果能较好地刻画异常体形态,编制的反演解释软件可用于实际生产。     

南昌地区三维地质模型初探

三维地质体建模能以三维真实感图形的形式形象地表达地质构造的真实形态、特征以及三维空间物性参数分布规律,成为地质信息可视化的发展方向。南昌地区已进行的地质勘查工作,利用积累的成果资料,首次建立南昌地区三维地质模型。由于资料来源的多样性和对红层下伏地层勘查程度的不足,建模数据的提取和处理较为复杂。讨论资料收集、数据提取及处理和建模步骤,为类似条件的地质建模提供方法参考。