三维地质建模中的构建TIN优化算法及实现

在由等值线构建TIN的算法中,存在"平三角形"的缺陷,降低了所构TIN的质量,影响了建模质量。在前人研究成果的基础上,利用递归思想对"平三角形"区域进行分情况处理。优化算法结合全新设计的数据模型实现了全拓扑信息的记录与动态更新。通过对算法的解释并通过VC++实现,从理论与实际上证明了该算法能够提高TIN质量,实现对三维地质体更精细的模拟;并对拓扑信息进行了有效的动态更新和保存。基于递归的解决方案使算法易懂易实现,达到了效率与效果的平衡。     

巷道自动成图及三维建模

针对矿山计算机自动绘制巷道工程图存在工作繁重、精度不高的现象,本文建立了基于矿山测量数据的巷道生成算法,实现了巷道的自动绘制与标注。在此基础上,采用分而治之算法及巷道轮廓线作为约束线段的方式建立了巷道Delaunay三角网,并生成了巷道表面模型。通过巷道顶、底板表面模型的剖分连接实现了矿山巷道三维立体建模。对比目前采用较多的巷道中心线加载巷道断面的三维建模方式,本文所提供的方法避免了巷道中心线不易提取、巷道断面变形、巷道转弯处难以平滑及复杂的巷道节点拓扑运算等问题,具有自动化程度高、容易实现等特点。     

基于ArcEngine地质体三维建模研究

基于GIS思想,探讨了在ArcEngine与Visual Studio2008开发平台下采用混合空间数据模型与GIS模型相结合的方法建立地质体三维模型。经过探索与实践,在ArcEngine组件平台下寻求出一套构建三维地质体的接口与方法。针对往常通过钻孔数据直接构建地质层TIN存在棱角分明与实际地质体不符等缺陷,本文提出由钻孔数据通过克里金插值构建地质栅格层集,再转化成地质TIN层集的间接方法,经试验证明该方法能较好地完成对真实地质层的模拟。本研究对基于GIS平台开发构建地质体三维模型进行了有益的尝试,为地质体的三维模拟以及地下空间数字化系统的建设提供一定参考。     

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。     

含油气盆地的三维地质建模及可视化系统设计研究

以支持油气资源基础性地质调查、重点地区油气资源战略调查为目标,利用空间数据技术和基于Creatar Globe组件的地下空间三维可视化技术,将含油气盆地地质勘探调查成果统一在三维可视化信息平台中,面向地质调查专业人员和管理人员,提供集地表、地下空间信息于一体的大型综合性三维空间数据管理和服务。以羌塘盆地和半岛湖重点区块为例,通过多尺度三维地质信息综合展示技术,为研究人员提供一个直观的盆地勘探开发信息一体化查询、分析的可视化环境,提供不同视角、尺度范围、专题组合的三维地质视图显示,帮助提高各业务环节间的协同性,消除信息交流过程中产生的认识偏差,实现勘探科学部署、评价方案优化,从而提高勘查区块调查评价总体水平。     

矢量剪切技术在地质三维建模中的应用

三维地质建模方法是地学三维模拟与可视化系统的核心和难点。基于BSP树的矢量剪切的原理及算法,提出了利用矢量剪切技术快速构建复杂的地质体开挖模型,可视化表达地质体内部信息的方法,并以地质开挖工程及三维地层分析为例,验证了算法的高效性和实用性。     

基于特征约束的四面体剖分方法研究

针对地下空间复杂曲面约束情况,文中提出一种对多地层表面模型进行约束Delaunay四面体剖分构建地质体模型的方法,即利用Delaunay三角网构建地层约束,通过限定四面体单元半径边长比和最小二面角等特征约束控制网格质量剖分生成地质体的四面体格网模型。以陕西省某地区为例,应用此方法构建顾及地下空间约束及可视化效果较好的三维地质模型。实验表明,该方法可生成满足约束条件要求且格网质量较高的地质模型,可为地下矿体开采等实际生产提供数据支持。     

基于三棱柱11剖分法的海洋温度场动态三维建模方法研究

海水的温度是海洋物理性质中最基本的要素之一,随着对地球研究的逐步深入,数字地球的建模范围也从陆地向海洋延伸,从静态向动态建模发展。由于海洋每时每刻都在变化,对海洋温度场的三维建模尤其是动态三维建模尤为困难。本文分析了海洋温度场数据获取的方法,并从动态温度场数据的特点出发,提出了基于三棱柱11剖分法的海洋温度场动态三维建模方法,提取对象中的等温面作为特征对三维温度场进行建模和表达。实验表明,本文提出的方法可以高效地对动态三维温度场进行建模和表达。     

基于规则库的三维地质自动建模技术研究

利用规则统一三维实体间的语义形式化表达,为建模提供统一的方法。利用三维矢量数据模型的框架,对直钻孔、斜孔、剖面、等值线、断层、褶皱等数据源,分别按规则制定一种数据格式,对多源地质数据进行标准化和信息融合,经过地质面和地质体的快速构建,提出了建立基于规则库的三维矢量数据模型。同时研究了适合各类地质特点的三维模型自动构建方法,包含多源数据耦合层状地质体自动建模技术、基于剖面单元格划分的分区—拼接自动建模技术、多约束下复杂地质结构快速建模技术、空间约束条件下三维地质属性建模技术等。在确保模型精度的前提下,尽量减少人工交互建模的工作量,提高了建模效率。     

物业管理区域图测绘及实景三维建模——以武汉市为例

构建社区现代物业管理综合服务平台,创新社会管理服务模式已成为当前社会管理的重要内容。物业管理区域是社区物业的一个最基本单元,物业管理区域图测绘是一项系统工程,它涉及不动产的诸多物权法法律问题?标准化、规范化的物业管理区域图测绘有利于为房产行政管理部门履行职能,服务社会提供强有力的技术支撑。本文根据武汉市物业管理有关规定,探索性地推出物业管理区域图测绘及实景三维建模?并就有关技术问题进行探讨。     

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。     

三维GIS技术在断面测量中的应用

本文针对常规基于二维矢量数据和高分辨率影像的断面采集方式在直观性、数据源等方面的不足,引入三维GIS技术,利用相关基础地理数据构建三维地理环境,设计了一套三维地理环境下的断面数据采集技术流程,并在此基础上研制了一个软件平台.实际工程应用显示,该平台不仅可以满足铁路勘测设计应用,还具有可视化、批量化断面采集和检查能力,能够提高断面采集工作效率,减轻内业工作强度.     

全球经纬度网格的雷达探测范围真三维建模

针对雷达探测范围会受到复杂地形因素影响,单一地依靠电磁传播模型可视化雷达探测区域很难真实有效地展现电磁覆盖情况的问题,该文提出一种基于GeoSOT-3D空间剖分的雷达探测范围的计算与表达一体化的真三维模型。GeoSOT-3D剖分框架将上至地球50 000km,下至地心的全部地球空间划分成多层次、多尺度空间体元,体元可承载多源异构空间数据。依据GeoSOT-3D的剖分流程,将地形数据、雷达探测空间数据离散化。最后,开发了雷达探测范围可视化验证平台。实验结果表明,该建模方法对复杂的地形适应性强,可视化表现效果真实直观。     

基于三棱柱的三维地质体建模及可视化研究

建立可视化的三维地质模型是地质信息可视化的一个研究重点,能够为各种地质现象描述提供科学依据。本文主要研究了基于三棱柱的模型构造,提出了三棱柱的改进数据结构和切割的构形以及算法,并且在VC6.0环境下,采用OpenGL作为图形开发工具,实现了三维地质体的可视化,解决了地质体剖切和基坑开挖等问题。     

一种参数化建筑物三维建模方法

针对传统的建筑物建模方法需要大量人机交互操作,建模过程复杂和成本高的问题,该文提出一种参数化建筑物三维建模方法。首先,以高分辨率遥感影像和建筑物立面影像作为数据源,在遥感和GIS软件平台的支持下,提取建筑物的底面边界、高度、楼层数、层高和屋顶类型等空间数据和属性数据,并将其保存至GIS空间数据库。其次,提出基于拉伸、拆分、添加结构面过程的建筑物主体结构建模方案,并设计了模型自动生成算法。进一步,采用Ruby面向对象语言,通过调用SketchUp平台的应用程序接口函数,结合编程实现了建筑物的自动化建模。最后,开发了建筑物参数化建模插件。实际建模实验成果表明:该方法能够显著降低建模人员劳动强度,提高建模效率。     

实测导线数据的巷道系统三维自动建模方法

针对现有巷道建模方法中存在的岔道口处模型不平滑或不连通,以及模型难以达到工程验收标准的问题,提出一种基于实测数据的巷道系统三维自动建模方法。根据实测导线中的定位数据特点,采用红黑树存储定位数据,实现巷道系统关联数据的分层快速搜索;由测点数据生成中心线,保证巷道模型能够有效反映工程的实际情况;对交岔口处模型进行布尔运算,实现巷道间的平滑连通。采用VS2008和HOOPS可视化工具包实现该方法,实验结果表明该方法能够快速重构出地下巷道三维模型,为矿山巷道工程验收等提供准确的数据来源。     

地质二维矢量点符号的自动三维建模

针对传统的三维点符号库实现方法工作量大、扩展性差等问题,提出了直接从二维矢量点符号到三维点符号的自动建模方案。采用三维图元的设计思路,解决符号扩展性差的问题。借鉴二维矢量点符号的表达,来进行三维符号的设计与建模,是对二维符号库的资源再利用,有利于实现二三维符号库的统一。通过设计内存池及内存拷贝的优化策略来提高模型的可视化效率。实验结果表明,提出的方案不仅有较好的可视化效果,并且具有相关文件数据量小、符号的可扩展性好等优势,对三维GIS的符号库研究具有重要的参考价值。     

CityGML应用领域三维建模研究

传统三维城市建模局限于可视化和信息共享困难,OGC为此推出CityGML.本文以房产领域为例,研究基于CityCML的应用领域三维建模方法,探讨CityGML框架下的应用领域专题模型设计方法,分析三维空间对象的信息描述及可视化机制,并以一小区域数据验证了本文方法的可行性.     

基于GIS地层剖面数据库和岩性柱状图符号库的创建

本文基于ArcGIS Deskto P9.2,建立了塔城盆地地层剖面的空间数据库,并利用ArcGIS系统本身的图形编辑功能,制作一套岩性符号库,用于实现岩性柱状图的填充,并将符号库中的每个岩性符号进行编码,通过岩性符号柱状图属性码与相应的岩性符号编码的匹配自动实现所有岩性柱状图的符号化表达。