BIM地质建模在大跨度隧道工程中的应用研究

BIM技术在隧道工程的决策设计,施工管理,运营维护等各阶段都具有重要作用但目前应用程度较低,亟待发展。为探索BIM地质建模在隧道工程中的应用,本文依托宁波市平风岭隧道,基于revit软件,采用二次开发的地质插件和civil3d软件建立了该工程的BIM地质模型,并与已有的隧道模型相结合进行了研究。通过对比模型截面与地质剖面,对模型的吻合程度进行了研究,并通过整合的BIM模型,对隧道设计施工过程进行了参考分析。得出结论如下：（1）运用二次开发的地质插件进行地层建模,civil3d对断层等不良地质体建模,可以方便高效地建立BIM地质模型;（2）钻孔数据较少时,可以充分应用物探等地质勘察资料采用增设     

基于语义映射的BIM与3D GIS集成方法研究

BIM与3DGIS技术的结合可以连接室内室外,实现城市精准三维建模,更好地推进智慧城市的建设。IFC与CityGML分别作为BIM与3DGIS的通用标准,利用本文提出的基于语义映射的方法,可以实现IFC到CityGML几何与语义信息的转换,并以标准模型进行了验证。     

ZTEM二维非线性共轭梯度反演研究

ZTEM(Z轴倾子电磁法)是一种天然场源的频率域航空电磁法,其特点是磁场垂直分量在空中机载平台测量,磁场水平分量在地面的固定基站测量,具有勘探深度大、速度快、成本低、覆盖面积大等技术优势.本文实现了ZTEM二维有限差分正演和二维非线性共轭梯度(NLCG)反演算法.研究对象是倾子资料,反演过程中通过解\"拟正演\"问题来避开雅克比矩阵的直接计算.通过理论模型合成数据反演试算,验证了ZTEM倾子资料二维NLCG反演算法的稳定性与可靠性.与大地电磁(MT)TE模式阻抗资料反演结果进行对比,发现在异常体横向边界的约束方面,ZTEM倾子反演比MT阻抗反演更具优越性.     

基于反正切法的定向钻孔雷达三维成像算法

作为探地雷达的一种特殊方式,定向钻孔雷达系统除了能够探测地下目标的深度和径向距离外,还能够对钻孔四周目标进行方位识别,进而利用所求方位进行三维成像.本文所研究的定向钻孔雷达包含一个发射天线和4个接收天线,4个接收天线等角度分布在垂直于井轴的圆环上.基于4个接收天线所接收到的四个信号的微弱不同,提出利用反正切法计算目标方位角,再利用方位角和各道信号组合计算井周地层纵横切片的算法,最终实现钻孔雷达三维成像算法.利用数值模拟结果检验了算法的正确性.     

考虑关断时间效应的瞬变电磁一维反演

为克服因关断时间校正而带来的误差,尝试直接对包含关断时间效应的瞬变电磁资料进行反演。正演采用将斜阶跃波离散为多个阶跃波之和的方法,反演采用经典的马奎特法。对模型试算的结果表明,采用该方法直接对斜阶跃响应进行反演,结果比较理想,计算速度也可以接受。     

三维波动方程时空域混合网格有限差分数值模拟方法

常规高阶和时空域高阶有限差分方法广泛应用于三维标量波动方程的数值模拟,这两种差分方法仅利用笛卡尔坐标系中的坐标轴网格点构建三维Laplace差分算子,相应的差分离散波动方程本质上仅具有2阶差分精度,模拟精度低.本文将三维笛卡尔坐标系中非坐标轴网格点分为两类：坐标平面内的非坐标轴网格点和坐标平面外的非坐标轴网格点,系统推导出了两类非坐标轴网格点构建三维Laplace差分算子的方法,进而提出了一种利用坐标轴网格点和非坐标轴网格点共同构建三维Laplace差分算子的混合网格有限差分方法,并利用时空域频散关系和泰勒展开建立差分系数方程,推导出了差分系数的通解.相比常规高阶和时空域高阶差分格式的2阶差分精度,时空域混合网格差分离散波动方程理论上能够达到任意偶数阶差分精度,模拟精度显著提高,同时稳定性更强.频散分析表明：相比常规高阶和时空域高阶差分格式,在计算效率基本相同时,时空域混合网格差分格式能更有效地减小数值频散,减弱数值各向异性,模拟精度更高;在模拟精度基本相当时,混合网格差分格式能采用更大的时间采样间隔,计算效率更高.数值模拟实例进一步验证了混合网格差分格式在提高模拟精度和计算效率方面的先进性,也验证了其普遍适用性.

     

临时铁路桥梁运营施工监测与结果分析

客运火车站上跨施工基坑干线铁路钢格构柱临时铁路便桥是国内建设领域新型结构,在便桥下基坑开挖同时,还要保证客货列车以一定的速度安全的通过便桥,这样对便桥进行静、动态变形监测以保证铁路运营安全就尤为重要。通过边角网方案对便桥水平位移进行监测,精密几何水准测量对便桥沉降进行监测,拾振器对便桥竖、横向振动位移进行监测。并对监测数据进行分析,以确保临时铁路便桥运营线路的安全。结果表明,便桥静、动态变形值在整个工程中均在规定的允许范围之内,加固便桥能够保障铁路便桥上列车安全运营。     

基于云GIS的三维道路景观构建关键技术

分析三维道路景观系统应具有的关键技术,为以道路为载体的技术项目提供指导,将基于云GIS的三维道路景观系统分为道路景观数据云特征、三维构建与云模型和应用场景三部分。三维数据的云特征是采用云GIS平台的必要条件,在三维构建与云模型部分中,指出三维构建算法与云模型结合的关键技术,应用场景部分阐述三维道路景观的实际应用。三者共同为三维道路景观系统的合理组建提供必要指导。     

应用3DGIS实现三维地籍：实践与挑战

人口的聚集和城市的建设使城市内形成许多复杂的三维空间,如跨街建筑、地上下一体化设施等。面对集约化土地利用和城市空间管理的需求,三维地籍应运而生。3DGIS提供3D目标建模技术,可以有效地进行3D目标几何表达与管理,并将其与空间对象的属性、语义或社会交易关联,为三维地籍的系统实现奠定技术基础。从三维地籍管理的需求和特征出发,探讨应用3DGIS实现三维地籍的产权体表达、建模、可视化等几个方面的实践和挑战。     

Google Earth在地震应急中的应用

Google Earth是当前非常流行的三维虚拟地球仪软件, 以在全球范围内提供丰富的遥感影像资源而著称, 得到了许多行业的普遍应用。 我国目前地震应急指挥工作的GIS数据还是以二维展示为主, 引入新技术具有重要的意义。 Google Earth在我国的地震应急指挥工作中可以采取如下应用方案: 制作并加载行政区划图, 发布公众地震信息; 与GPS结合, 进行救援路线导航与跟踪; 根据现场资料建立三维模型, 展现地震灾区现场立体场景变化。 该应用方案对我国的地震应急指挥改革具有借鉴意义。