城市震害三维模拟系统的实现方法

本文以数字减灾、数字城市概念为背景,以地震辅助决策、虚拟应急救援演练、地震科普教育为目的,给出了城市震害三维模拟系统的总体思路和实施计划。主要利用现有的数字图像处理技术、遥感技术、三维建模技术、可视化技术、数据库技术和虚拟现实技术等技术,结合新的群体和单体震害预测方法及G IS技术提出了城市震害三维模拟的总体设想,分析了城市三维震害模拟系统所需要的关键技术手段,指明了城市三维震害模拟的技术思路,并且完成了在地震影响场作用下,通过城市建筑不同震害的颜色表示,在破坏纹理库和破坏构件模型库的支撑下,建立三维破坏建筑模型库,以相似准则为依据,进一步以单体为例调入三维建筑破坏模型,实现了城市建筑三维破坏状态展示,为数字三维城市破坏的模拟提供了一种较好的思路。     

基于震害预测的动态震害矩阵方法研究

基于时间因素(材料内部作用、荷载作用和环境影响)和事件因素中的地震因素和抗震加固,通过结构可靠度理论研究和结构材料与构件的试验分析,结合现有的结构动态抗力函数以及不同极限破坏状态和结构抗力之间的对应关系,建立结构的动态易损性。研究事件因素中的拆迁和新建对城市建筑结构数量和类型的影响,以及未来城市不同结构类型的变化特点,给出未来城市的动态震害矩阵;研究群体震害矩阵的异地应用和事件因素中拆迁和新建建筑对震害矩阵的影响,在已有震害预测城市的建筑结构基础资料上,应用模糊数学中可信度方法,形成目标城市的动态震害矩阵,有利于进行结构的抗震设防和地震风险分析。     

CSAMT数据三维可视化的方法

CSAMT(可控源音频大地电磁法)是地球物理勘探中电法勘探的一种经济且有效的方法,传统的方式是通过手动或自动的方法绘制剖面图、等值线图等来展示其探测的数据,这些方式往往具有数据展示不全面、效果不直观等缺点.为了克服这些缺点,本文利用计算机三维可视化技术,以甘肃玉门某地区的数据为例,探索并实现了CSAMT数据三维可视化构模的方法.文中首先分析了CSAMT数据的存储方式与空间分布,提出了一种高性能的数据读取与组织算法;接着文章根据原始的数据信息,提出了基于探测方向数据点生成TIN的方法,建立了测线模型;为了更好地预测勘探范围内的三维空间情形,文章实现了一种高效的CSAMT数据快速局部插值算法,进而实现了数据场模型的建立.本研究表明,通过三维可视化技术将CSAMT数据建立并绘制成三维虚拟模型,能更加直观、更加全面地展示该数据,可为地质解释与规划决策服务,具有较好的推广前景.     

基于Kriging方法的三维地质可视化系统构建

针对传统三维地质建模方法存在的诸多问题,对基于Kriging方法的三维地质体构建进行研究。选取某地震工程项目钻孔数据为主要研究对象,在Arc GIS平台上通过地统计分析,实现了复杂三维地质体的快速、准确建立。在此基础上,采用Arc Engine作为二次开发组件,完成该地质体三维展示系统的开发,实现三维展示、专题图出图、三维分析等功能。     

三维地质建模与可视化方法研究

设计了超体元实体模型、断层数学模型及褶皱几何模型, 以表达复杂地质构造的空间几何形态; 建立了面向应用的三维地质建模的体系结构, 提出以空间数据处理为基础、以实体建模技术为核心、以模型应用为目的的设计理念, 丰富和发展了三维地质建模的理论与方法. 根据这一理论方法, 提出基于特征的驾驭式可视化设计思路, 通过将数据库、图形库、知识库与三维动态模拟的系统集成, 直观、形象、准确地把握空间地质数据的局部特征与整体构架.     

基于ArcEngine的应急三维可视化系统设计与实现

提出余震序列动态模拟及三维地形可视化功能的实现方法和关键技术,以ArcEngine为开发组件,实现数据管理、专题查询、余震地震序列动态模拟、地形分析、三维浏览显示等功能,建立基于ArcEngine的应急三维可视化系统.在2011年云南缅甸7.2级地震、盈江5.8级地震应急响应中,系统在余震序列动态模拟生成、三维地形模拟显示、影响场破裂方向初判及宏观震中判定上取得良好效果.     

三维可视化技术在临床医学的应用研究

本文首先介绍了西北大学可视化研究所研制的三维医学可视化分析系统。在此基础上,系统被用于医学影象数据库、虚拟内窥镜技术、远程会诊系统和计算机医学辅助教学系统的开发平台,为医学图象可视化提供了有力的工具.     

基于ArcGIS的太原断陷盆地第四系三维地质建模

本文在收集并整理太原断陷盆地钻孔资料的基础上,对钻孔进行了地层分层,建立了钻孔分层空间数据库;利用空间信息管理、地质解译、空间分析和预测、地学统计、实体内容分析以及三维图形可视化等工具结合起来的三维地质建模技术,对太原断陷盆地进行了第四纪地层三维地质可视化建模;最终基于ArcGIS平台实现了由钻孔柱状图到地层垂直剖面和地层表面TIN的三维可视化。对进一步分析太原断陷盆地地层、断层分布及其活动性奠定了基础。     

基于MATLAB的煤矿TEM数据体三维可视化技术

针对煤矿地质勘探中TEM面积性探测获取的三维数据体,基于Matlab语言对其三维可视化技术进行研究与实践.阐述煤矿TEM三维数据体格式及其可视化要求,提出‘立体图’、‘切片图’和‘等值面图’三种综合性可视化方式,论述使用Matlab语言调用Surfer库函数进行二次开发实现TEM测线数据的批量网格化,解决了煤矿TEM数据体的不规则性问题.同时论述三维可视化技术中关于表面图、三维曲线图、等值线、等值面等三维图形的关键绘制技术与应用函数,实现规则TEM数据体的基本图形表达.在以上工作基础上,作者开发出相应的三维可视化应用软件,通过实例展示其丰富、实用的显示功能.该软件为煤矿TEM资料的处理与解释工作提供了新手段,帮助提高对TEM解释结果的认知能力和资料解释水平.     

基于ERDAS二次开发的震害图像信息提取方法研究

通过ERDAS IMAGINE软件二次开发,建立了一些实用的震害信息提取方法,利用这些方法开发的震害遥感信息提取的程序模块对1976年唐山地震影像、1999年台湾集集地震影像及Quickbid影像进行了处理,将得到的结果与目视解译结果进行对比,结果表明研究中提出的震害信息提取方法具有较好的实用性.     

ArcGIS三维可视技术在山区水库库盘选址中的应用

介绍了利用ArcGIS系统的三维分析模块实现山区水库项目选址的三维可视化。基于GIS、航测、水工设计等基础资料,通过多个软件工具处理数据,在ArcGIS系统下整合与分析。最终实现了库区的三维地形漫游、水库蓄水、淹没等三维动态过程,为论证工程规模与工程选址提供决策依据。     

从砌体的震害看抗震设计观念中存在的问题

以云南省破坏性地震中砌体结构房屋的典型震害实例,分析、总结了影响砌体结构抗震性能的措施和经验。针对按现行抗震规范设防后仍要遭受巨大经济损失这一事实,作试图从抗震设计规范的基本理念上分析引起破坏的原因,从而指出研究结构性能设计理论的必要性。     

结合天然地震推导水库地震的建筑物易损性

通过类比的方法,选择有现场调查资料并有建筑物破坏比结果的天然地震,基于地震中建筑物震害表现的一致性,以震级、震源深度和极震区烈度为标准,聚类得到与水库地震震害相似的天然地震震例。考虑到宏观经济水平与地震经济损失已有的统计模型,采用了人口密度、人均GDP和三产比例等3个宏观经济指标来反映不同地区的建筑物总体抗震水平,以加权海明(Hamming)距离来定义已知矩阵与目标矩阵的近似度,最终的加权结果即为待求地区的易损性矩阵。通过实际检验,所得的建筑物易损性关系能够反映水库地震的破坏特点,较中强天然地震的易损性要高。这种工作思路也可以用于水库地震其它方面的研究中     

地震与活动断裂空间关系的三维可视化建模

在回顾国内学者利用2D GIS空间分析功能研究地震与活动断裂关系的基础上,认为利用3D GIS更能准确地分析地震与活动断裂之间的三维空间关系.采用中国地震活动断层探测技术系统设计的数据结构,在ArcGIS下构建了三维断层模型,尝试性地提出了基于三维断层模型的三维空间缓冲区模型;并利用向量判别法实现了三维缓冲区的空间分析,进而实现了地震与活动断裂三维空间关系的分析方法,基于该模型对太原市区内主要断裂与地震的空间分布关系进行了初步定量分析研究.     

矩形钢筋混凝土蓄水池震害预测方法及分析程序简介

本给出了一种矩形有疬钢筋混凝土蓄水池的震害预测方法和计算分析程序，并对两蓄水池进行了震害预测分析，得出震害经验相符合的结论－地下式水池比地上水池的抗震能力强，从而证明了本方法的实用性。     

地下管道的震害预测方法简述

强烈的地面运动或场地失效等因素是造成地震中地下管道破坏的主要因素。本文对地震波作用下和砂土液化条件下管道的震害预测方法进行了概述,并基于综合概率法对埋地管道进行了分析预测。     

基于ArcGIS的地震搜救信息系统可行性研究

研究了地震搜救信息系统的可行性总体构架、设计流程、模型和算法的建立以及几大模块的功能划分,预想系统主要功能的实现和应用价值.该系统设想以ESRI公司的ArcGIS为开发平台,以人机交互的方式实现对地震压埋人员和重点保护设施搜索救援服务的GIS应用系统.     

通过InSAR与GPS数据融合获取汶川地震同震三维形变场

针对In SAR与GPS两类独立的观测数据,利用广义测量平差理论中方差分量估计法,合理分配权重,有效地融合了这两类观测数据,从而估算出了地表在三维方向上的形变场。以四川汶川地震为例,利用In SAR干涉测量结果和一定数量的GPS观测值,通过该方法获取了地震断层两侧高相干区域上三维形变场,清晰地显示了汶川地震的逆冲和右旋走滑分量的位置分布整体特征。结果表明,在EW、SN和UD方向上地表形变量与GPS结果能够很好地吻合,融合结果在三维方向上的均方根误差均不超过5cm,证明了该方法能够得到精度较高的地震同震三维形变场,也揭示了利用方差分量估计法对相互独立数据之间有效融合的可行性。     

基于新浪微博大数据的新疆伽师6.4级地震舆情分析及可视化研究

基于新浪微博大数据,运用网络爬虫技术,获取新疆伽师6.4级地震后48小时新浪微博相关的博文和评论;通过对数据的去噪、去重、分词、索引等处理,得到结构化的分级、分类数据;在此基础上,产出震后微博舆情声量走势图、震后微博舆情情感值极性分布图、震后微博舆情热词词频统计表、博文和评论词云图以及博文和评论内容分类统计图,实现微博舆情数据的可视化。     

青海共和及周边地区的地壳三维速度结构

文中收集了2009年1月—2019年1月青海、甘肃固定地震台网及野外流动观测台阵记录的青海共和及周边地区的P波和S波到时数据,应用双差层析成像方法反演了该地区地壳的三维速度结构和震源位置参数,分析了共和1990年4月26日MW6.4地震孕育发生的地质构造背景与该地区速度结构和地震活动性之间的关系.结果显示,共和地区的地...