辽宁查马屯铁矿三维地质建模及深部预测

查马屯铁矿是一处隐伏于中生代火山沉积岩之下的沉积变质型铁矿床,矿体规模大、埋藏浅,深部资源潜力巨大.利用三维地质体建模软件Creatar,通过收集钻孔数据,建立地质数据库,生成三维钻孔.通过剖面定义、单工程矿体圈定、剖面编辑、曲面连接,建立矿体三维模型.依据"点-线-面-体"的思路,建立了辽宁查马屯铁矿三维地质模型.模型显示,查马屯铁矿体西南段向北西倾斜,北东部向南东倾斜,呈北东东向展布,应沿该方向部署找矿.矿体与磁异常复合关系表明,2号矿体南部存在巨大找矿空间,查马屯村南部及北东部是下一步找矿勘探的重点方向.     

三维建模技术在金刚石勘查中的应用——以辽宁省瓦房店地区为例

金刚石矿是辽宁省的重要矿产之一,辽宁瓦房店地区已探明的原生金刚石矿资源/储量占中国金刚石资源量的一半以上。通过开展三维建模工作,对该区金伯利岩管的形态、深部找矿方向等提出了一些新的认识。研究认为,三维模型可以更好地展示金伯利岩型金刚石矿体的空间展布形态,并可为勘查工作提出指导性意见。     

基于两种插值算法的三维地质建模对比

三维地质建模过程中,插值算法对模型准确性具有显著影响。为评价不同插值算法对三维建模准确性的影响,本文选取反距离权重插值法和自然邻域插值法开展对比研究。通过理论分析和案例研究,从统计学原理、插值误差和可视化效果等三方面进行了对比分析。结果表明：反距离权重插值法在建模中精度较高,适应面更广。与自然邻域插值法相比,反距离权重插值法更加适用于地层缺失严重的层位,能够更好地保留地层缺失的特征;同时,反距离权重插值法能够更好地处理断层构造,对于地层的错断起伏情况表现效果更好;反距离权重插值法在沉积地层中误差更小,与实际情况更接近。     

基于TRIZ理论的薄板类零件三维扫描检测方案优化

为解决薄板类零件三维扫描检测过程中整体数据获取困难、效率低且无法模拟实际工况测量的问题,本文基于TRIZ创新理论对薄板类零件的三维扫描检测方案进行了优化。对现有问题进行分析后,利用因果链分析、九屏图法、技术矛盾等方法,结合薄板类零件的扫描实际流程,最终设计了多支点柔性夹具,并优化了三维扫描检测过程。以汽车钣金件为例,对优化方案进行了验证,为薄板类零件的质量检测提供了一种新的高效精准的检测方法。     

三维激光扫描技术在桥梁变形监测中的应用

随着我国经济的加速腾飞,城市交通设施建设力度在不断加大,桥梁作为城市交通的重要组成部分,在建设与检测技术等方面也在不断更新与提高。桥梁在长期运行后,由于受不均匀荷载及自然不可控外力等因素影响,局部会出现变形、裂缝等病害。由于桥梁横跨水面,受车流量及自然因素的影响,常规的GNSS接收机、全站仪等测量仪器难以快速、准确地获取桥梁全空间信息数据,而三维激光扫描由于其作业效率高、非接触等特点,具有传统测量设备无法比拟的优势。本文以江苏润扬大桥为例,探讨三维激光扫描技术在桥梁变形监测中的应用,详细介绍了外业扫描、点云拼接去噪、成果图绘制及变形分析等步骤,为桥梁监测的新手段应用提供了借鉴经验。     

基于多维景观扩张指数的城市紧凑度分析研究

城市紧凑度是反映城市空间形态的重要指标.基于二维平面上建设用地斑块与原有建设用地斑块之间的缓冲区或者共同边分析是现有研究中测度新增建设用地紧凑或者扩散的主要方式,但是这类方法忽视了斑块内部三维建筑物的高度以及斑块之间的距离.为了更加客观准确地评价微观斑块尺度实际紧凑程度,本文提出了多维景观扩张指数(Multi-dimensional Landscape Expansion Index,MDLEI),通过对中国36个主要城市建设用地图斑中的建筑物图斑进行提取,分别使用景观扩张指数(Landscape Expansion Index,LEI)和MDLEI计算建筑物图斑的扩张指数,并对各市两种扩张指数分别占所有城市均值总和的比例进行比较来确定该城市的紧凑度是否被高估.主要结论为:在扩张模式的识别上,MDLEI识别出的飞地式扩张斑块的数量和面积均高于LEI对应结果,表明LEI高估了扩散型增长斑块的紧凑程度;根据MDLEI计算得到的各市扩张斑块紧凑度,发现紧凑度较高的城市均分布在胡焕庸线以东,其中紧凑度最高的厦门、深圳、杭州、上海均为东南沿海城市,总体呈现出东高西低,南高北低的紧凑度分布状态.多维景观扩张指数能较为准确地识别微观层面扩张斑块的紧凑度,为政府因地制宜进行建设用地扩张管理和存量规划提供科学有效信息.     

中国建设用地的坡谱演化规律与爬坡影响

城镇建设用地规模与结构变化是国土空间开发与规划研究的基础。以往相关研究更关注建设用地水平空间扩张格局特征与模式,极少关注建设用地三维梯度上的“爬坡”特征规律与影响。因此,本文基于Google Earth Engine（GEE）,并结合高精度地形数据与土地利用数据,在建设用地坡谱概念基础上,首次构建了平均建设用地爬坡指数（ABCI）,系统地分析了1990—2018年中国建设用地坡谱在国家、区域、省级和城市4个尺度上的变化特征与规律并深入剖析建设用地爬坡的空间影响。结果显示：① 1990—2018年中国坡度5°以上地区建设用地面积增长了1.43倍,比例由10.25%上升至14.81%。其中2010—2015年是建设用地爬坡发展最迅速与规模最大的时期,且中西部地区建设用地爬坡最为显著。② 依据平均建设用地爬坡指数与上限坡度变化,可将中国34个省（自治区、直辖市）划分为高爬坡型、低爬坡型和水平扩展型3类,其中高爬坡型省份占50%以上,水平扩展型省份仅有7个,在空间上呈现“东南—西北”的两极分布特征。③ 1990—2010年爬坡型城市以山地与丘陵地貌城市为主,2010年后少数民族聚居区及低丘缓坡开发试点城市成为建设用地爬坡的主力。④ 建设用地爬坡在一定程度上能够减少建设用地扩张对平原优质耕地与生态用地的胁迫和侵占,缓解建设用地供需矛盾,但是无规划约束的开发和房地产驱动的“削山造地”则会导致地质灾害和生态环境风险的增加。     

基于大数据的城市地质环境智能监管思路与方法

随着城市化进程加速,城市范围迅猛扩大,人口急剧膨胀,高层建筑林立,地下空间开发规模化,面临着水资源贫化、地质环境恶化和地质灾害频发等巨大挑战.为了有效地应对挑战,迫切需要在城市多要素地质环境调查并建立完善的信息系统的基础上,开展面向“智慧城市”的精细、全息三维地质建模,即建立新型的城市“玻璃国土”,实现城市地质环境时空透视,然后利用传感器、物联网和云技术,建立城市地质资源、地质环境和地质灾害动态监测数据链,最后基于地质科学大数据的同化、融合和挖掘技术,进行智能预警和管控.     

岩质边坡平面滑动锚固方向角的三维优化方法

以岩质边坡中常见的平面滑动为研究对象,研究其最优锚固方向角的计算方法。将锚索自由段单位长度能提供的最大抗滑增量作为目标控制变量,将坡面和滑动面特征参数与锚索设计参数作为优化控制自变量,通过坐标系转换得到的线性方程组对锚索的预拉力进行分解,并根据锚索支护时的三维模型建立了锚索自由段长度的优化公式,进而推导了用于锚固方向角三维优化的新计算方程。在该方程的基础上借助MATLAB软件中的fmincon函数对锚索加固方向不受限制时的锚固方向角进行了优化。最后通过锚固方向角敏感性分析与工程实例分析相结合,证明了推荐的最优锚固方向角计算方法的有效性与先进性。新方法有效地解决了边坡坡面与滑动面走向存在夹角时最优锚固方向角的求解问题,可进一步提高锚索的锚固效益,降低边坡的支护费用。