基于ANSYS与OpenGL的高速公路结构物仿真建模及三维地层地表修剪方法

现代三维视景建模与仿真技术在高速公路工程选线、施工以及运营管理中具有良好的应用前景。结构物的仿真建模以及能反映施工前后地表形态变化的三维地层模型研究是高速公路信息化中的重要问题。介绍了一种借用ANSYS有限元分析软件提取结构物三维模型表面几何信息的简便方法;结合OpenGL纹理贴图技术,实现了结构物的仿真建模;针对结构物施工后对地表形态改变较大的问题,提出利用结构物表面数据对三维地层模型地表网格进行修剪的方法--地表网格竖直投影修剪法。把上述方法应用到广东省某高速公路高边坡的三维视景仿真建模中,结果表明,边坡的仿真模型较逼真。三维地层模型修剪后的地表形态与真实情况接近,验证了方法的合理性、可靠性。     

搅拌桩复合地基平面模拟的简化方法探讨

水泥土搅拌桩(DMM)在高速公路工程中得到广泛应用,人们也希望能对该复合地基在路堤荷载下的地基的变形深入了解,其数值分析是一种重要的方法。但是,采用三维有限元进行数值模拟在高速公路工程中容易造成数组过大,计算时间并且收敛性比较差,因此把三维问题简化为二维问题是众望所归。在把三维问题简化二维平面问题简化计算时,最重要的是参数的折减。基于水泥土搅拌桩复合地基的特性,结合理论分析提出了一种参数折减的方法。并依据连盐高速公路实测的数据验证了该参数简化方法的可行性。     

数字城市三维可视化技术的研究

城市三维的可视化作为数字城市核心技术的重要组成部分，已成为GIS界和IT界的一个热点课题。本文利用高分辨率遥感影象提取地物数据，并采取面向对象的空间数据模型对数据进行管理，使用基于图形和基于图象的两种建模技术对建筑物和其他一些复杂的模型如树木、路灯等进行三维重建，然后利用有理函数模型表示遥感影象与地面之间的构像关系，使用纹理映射技术，构建具有高度真实感的城市三维景观图。     

基于三维激光扫描技术的钢结构扰度检测及应用

钢结构在长期荷载及不均匀受力的作用下会产生空间变形,其中扰度是其重要的衡量指标。通常采用全站仪采集钢结构轴线上若干特征点进行分析、计算,由于钢结构特征点难以捕捉,测量存在误差,并且有限的空间离散点难以全面反应钢结构空间变形。本文采用徕卡RTC360三维激光扫描进行钢结构扰度测量;介绍了其作业流程及数据处理方法;利用标靶将各个测站的三维点云拼接成一个整体;采用拟合的方法提取空间特征点及轴线;利用三维点云构建空间模型,并与设计模型进行碰撞分析;可全面地反映钢结构的空间变形情况。     

大比例尺三维矿产预测

将三维可视化技术应用于大比例尺矿产资源评价是地学领域一项热点研究课题.通过建立各种模型,使地质工作者能够全视角地认知工作区的地形、地层、构造和岩体等地质体间相互关系,能够将各种地质体、地球化学异常、地球物理异常、蚀变带、反演出的地质体以及它们之间的相互关系形象直观地反映出来.通过对空间体单元进行赋值,利用地质统计技术对这些空间数据进行计算,可以较科学地实现定位预测及定量预测的目的.该三维预测方法的应用,为大比例尺矿产预测,尤其是矿区深部及外围预测,提供了一种新的工作思路和手段,具有较高的推广与应用价值.     

结构扫描雷达对钢筋混凝土构件的三维切片成像

基于结构扫描雷达网格测线的数据采集方式,提出了一种用于钢筋混凝土构件的三维切片成像算法。先用克希霍夫偏移进行聚焦处理,使反射波自动归位到其真实空间位置;再进行三维插值,从少量的测量数据获得重建目标空间的足够信息;最后对两方向的数据信息融合,增强目标反应,减小噪声干扰,提高检测效率。对实验台和实际建筑的检测验证了该算法的有效性和可行性。结果表明,通过对结构扫描雷达数据的三维切片成像,能更加全面而细致地了解钢筋混凝土构件的内部准确信息,使用的算法能清晰分离出点目标和横、纵方向的线性目标,为雷达图谱的解释提供了可靠的方法和依据,对相关检测工程和质量鉴定具有重要意义。     

基于多雷达三维插值格点强冰雹诊断因子的强冰雹识别方法

为解决单部雷达强冰雹识别产品在雷达的探测范围、雷达的静锥区以及与基于格点的近风暴环境因子的融合上存在局限性的问题,本文建立了雷达反射率因子的三维局部空间插值及多部雷达拼图方法;类似于SCIT算法的风暴单体的VIL及SHI等冰雹识别参数的计算,基于多部雷达三维插值拼图数据集,实现了格点VIL、SHI、POH和POSH等算法,建立了基于三维格点的多部雷达强冰雹识别参数因子、风暴数值模拟的近风暴环境因子(0°层及-20°层高度)为识别参数的冰雹识别算法。为确定适合于贵州地区的冰雹识别阈值,使用贵州504个防雹炮点的冰雹观测资料及贵州2005年和2006年8次贵阳、遵义雷达站冰雹个例观测资料,建立了冰雹算法校验数据库;通过对降雹校验数据库的统计分析,建立了适于贵州地区VOD与冻结层高度统计关系式,确立了VIL密度产品的强冰雹判别阈值,并通过对WTSM的调整,改进了原来的POSH算法,在贵州西北部到中部一线的一次强冰雹过程中对强降雹区的识别效果较好。     

基于GTP的地下工程与围岩一体化真三维空间构模

针对地下工程开挖体的基本特征及其真三维建模要求，在广义三棱柱(GTP)模型的基础上进行扩展，提出采用E—GTP模型来构建地下工程开挖体的真三维模型。通过与其围岩地质体的G—GTP模型的耦合，实现了基于GTP的工程开挖体与围岩地质体的一体化建模。该模型将地下三维空间实体抽象为点、线、面、体四类对象，通过结点、TIN边、侧边、TIN面、侧面和GTP体元共6个基本几何元素进行统一表达。该文重点讨论了E—GTP的建模原理与方法，并介绍了基于面向对象思想的一体化空间数据结构。     

地貌奇观——岱崮地貌

在绵延八百里的沂蒙山中,有着众多的外表呈圆形状、山顶平展、周围峭壁如削的“崮”,呈现驼、帽、桌和鸡冠等形态。2007年,来自中国科学院地理科学与资源研究所、北京大学、青岛大学等高校的地质地貌专家小组把“崮”这种地貌正式命名为“岱崮地貌”,使其成为继“丹霞地貌”、“张家界地貌”、“嶂石岩地貌”、“喀斯特地貌”之后的第5种岩石地貌。     

复杂条件下煤田三维地震勘探应用实例

勘探区地处毛乌素沙漠西南边缘,表层多为干燥疏松的沙丘和黄土;浅层为沙土、卵石、砾石层,大部分地段不含水,均为松散沉积物。区内断层和褶皱发育,煤层埋藏深度与产状变化较大。针对该区表、浅层和深层复杂的地震地质条件,通过不断优化三维地震勘探设计,最终确定了野外数据采集观测系统及激发与接收参数,并在数据处理中,选择了合适的处理技术、处理参数及处理流程,获得了信噪比与分辨率较高的三维数据体,较好的完成了地质勘探任务。