基于TIN数据三维地质体的折剖面切割算法   总被引：1，自引：0，他引：1  

明镜  潘懋  屈红刚  兰向荣 《地理与地理信息科学》2008,24(3):37-40

为有效分析地质模型的内部结构,研究直接利用折切面对模型数据进行几何切割的算法。该算法面向基于TIN数据表达的三维地质体,包括"折剖面的生成"和"被切割地质体的拆分"两大关键步骤;采用向二维平面投影的策略,将复杂的切割转化为交线的快速连接、三角形重新剖分和点与多边形的包含测试等简单操作。对不同复杂程度的三维地质模型进行切割实验,发现化繁为简和二维投影策略极大地提高了算法效率。  相似文献   

嵌入式马尔科夫链的地质属性建模与应用     

郭飞  葛成  韩宇 《地理与地理信息科学》2012,28(1):47-50

传统的地质统计学所形成的算法理论和方法(如克里格算法)过分依赖样品的数据,变异函数参数众多,给地质模拟造成很大困难。基于马尔科夫链的地质属性建模采用转移概率描述样品区域的各种参数变量,通过转移概率矩阵直接推导地质属性分布比例、平均长度,其简化了地质空间各向异性处理过程,克服了传统地质统计学中参数众多且复杂难以计算和地质体分布过程中存在不对称性等缺陷,使得整个地质属性建模的过程更简洁、清晰,容易理解,且建模的结果可以很好地反映地质体空间分布的复杂性。该文利用马尔科夫链对南京市河西地区的新近地质层进行了地质属性建模,实例应用表明,使用该模型进行地质属性建模可为进一步的数值模拟提供支持。  相似文献   

基于凸凹理论的三维地质体空间关系模型研究     

王殷行 《地理与地理信息科学》2019,35(1)

目前的三维地质体空间关系模型表达能力较弱,限制了其在空间分析、查询等方面的应用。三维模型的应用与发展迫切需要一种新的底层分解与理论建模解决此类问题。该文基于凸凹理论重新对地质体进行结构定义与空间关系建模,提出了内凸体、外凸体、内缘体、外缘体等构造,并在此基础上建立了三维地质体R7×7空间关系模型,将地质体间空间关系表达能力理论上扩充至249种,实际能够表达40余种空间关系;给出了包容、镶嵌、部分镶嵌等关系的定义并对其进行了模型表达;针对不同应用,给出了R7×7模型的变换模型R(5×5 3×3)等。为能够表达地质体交集的边界长度、交面面积、地质体体积、外缘体体积、镶嵌体积等地质空间重要关系,基于凸凹理论建立了地质体度量关系模型,是矿区地质体拓扑关系查询、空间分析推理等应用的基础模型。给出了模型与地质体模糊理论的相契性分析,二者模型能够相辅相成,相互借鉴使用。  相似文献   

基于Hash函数的TIN拓扑关系重建   总被引：1，自引：0，他引：1  

潘胜玲  刘学军  黄雄  唐秀娟 《地理与地理信息科学》2006,22(2):21-25

STL模型是CAD、景观造型器等图形处理软件中常用的三角形网络文件格式,该文件由于不带有三角形的拓扑关系,使其不便与GIS中的地形模型(如TIN)进行叠置分析等操作。提出一种基于Hash函数的STL模型的三角形拓扑重建算法,讨论Hash函数设计和评价,给出基于Hash函数的TIN拓扑重建算法和拓扑检查方法,并通过实例对该算法进行验证。  相似文献   

基于GIS-GOCAD耦合技术的三维地质建模   总被引：2，自引：0，他引：2  

杨志华  兰恒星  张永双 《地理与地理信息科学》2012,28(5):16-20

常规GIS技术建立的伪三维模型不能满足复杂地质体三维建模的需要,也不能用于三维数值模拟计算.GOCAD采用离散平滑内插方法(DSI)计算三维图形中线段或三角形的节点位置,降低了线或面的粗糙程度,实现了真三维模型的构建.为了充分发挥GIS空间数据处理能力和GOCAD真三维建模能力,研究基于GIS-GOCAD耦合技术的三维地质建模,实现了从GIS的2D数据结构到GOCAD的3D数据结构的自由转换,提升了GOCAD的三维地质建模能力.选取成兰铁路(成都—兰州)龙门山段作为示范研究区,建立其三维地质模型,直观、立体地展示了研究区地质体结构的宏观基本形态,并为进一步的三维数值模拟奠定了几何模型基础.  相似文献   

基于核心序列优先的倒转地层构模方法     

王鹏  江南 《地理与地理信息科学》2007,23(5):52-55

在三维地层建模过程中,一些复杂的地质构造(如倒转褶皱)往往需要人工干预才能生成正确的模型。针对地质体的特点,提出一种三棱柱模型的改进算法,将核心序列优先等方法运用于建模过程,同时运用虚拟钻孔柱的方法处理尖灭,在无需人工干预的情况下较好地实现了对复杂地层倒转现象的模拟。  相似文献   

基于三角形驱动的机载LiDAR数据栅格化算法     

张春亢  赵学胜  钟新科 《地理与地理信息科学》2015,31(1)

针对基于TIN的机载LiDAR点云数据插值为GRID过程中,大量TIN数据I/O操作导致的栅格化效率下降问题,提出了基于三角形驱动的点云栅格化流式算法:以基于直线正负区判别原理的TIN向GRID转换新算法为基础,通过遍历三角形模拟流计算实现三角形生成、三角形插值为GRID以及内存释放,有效避免了TIN数据的I/O操作,并可以提高内存利用率。试验表明:流式算法显著提高了点云栅格化效率,为海量点云的栅格化及并行计算提供了一种算法支撑。  相似文献   

基于拓扑追踪的不规则三角网裁剪算法     

杨洋  李兆亮  潘懋 《地理与地理信息科学》2014,(3)

针对地质建模中常见的空间曲线(如断层线、断层多边形、等值线等)提出一种较为通用的空间曲线裁剪三角网算法,并给出合理的空间裁剪曲线定义。利用依附于三角网上的空间曲线,沿着三角网进行拓扑追踪,并沿追踪轨迹进行分离,最终实现三角网的裁剪。该算法对开曲面、闭曲面、复杂地质曲面裁剪效果都很好,算法复杂度低,易于编程,适用于绝大多数的地质曲线对不规则三角网的裁剪。  相似文献   

基于ArcGIS Engine的钻孔三维精细地质模型自动构建方法研究     

陈国旭  钱家忠  袁峰  赵卫东  陈陆望  赵萍 《地理与地理信息科学》2013,29(5)

针对ArcGIS软件复杂钻孔三维精细地质模型自动构建研究存在的不足,该文在简要分析MultiPatch三维空间数据模型和深入研究复杂钻孔三维空间精确定位方法的基础上,探讨了基于ArcGIS Engine的复杂钻孔三维精细地质模型自动构建工作流程,并从空间精确定位、属性精细表达两个层面对钻孔三维精细地质模型构建算法进行了设计与实现.经软件功能研发及实际应用检验表明,该研究能够有效实现复杂钻孔精细地质属性特征的三维空间精确定位及多尺度精细表达,为应用ArcGIS Engine自动构建复杂钻孔三维精细地质模型提供了一种新的有效途径,也可为基于ArcGIS Engine的复杂地质体三维可视化建模及精细地质属性表达研究提供应用借鉴.  相似文献   

基于动态四叉树索引的三维地质模型组合剖切算法     

《地理与地理信息科学》2020,(4)

三维地质体模型可直观展示地质构造的空间发育形态,而地质构造的内部特征及构造间的复杂空间关系需通过连续的组合剖切和开挖分析进行揭露,并依赖于高效的基础剖切算法与剖切过程中模型数据的动态管理。该文针对以三角面片为基本数据结构的三维地质体模型,提出一种支持水平面剖切、竖直剖切、空间任意平面剖切等多种基本剖切类型组合的连续剖切分析方法。该方法通过引入动态四叉树索引,可快速定位剖切影响域三角面片,并依据交线位置关系快速生成剖面的轮廓多边形集合,进而经过多边形三角剖分形成地质剖面图;在连续多次剖切时,通过实时更新四叉树索引和剖切单元属性值,优化了组合剖切效率。实验结果表明,该方法可显著提高剖切计算速度,满足栅栏剖切、连续圆弧剖切、台阶剖切和开挖分析等复杂组合剖切与连续剖切分析功能。  相似文献   

城市三维地质信息系统初探   总被引：5，自引：2，他引：3  

朱良峰  吴信才  刘修国 《地理与地理信息科学》2004,20(5):36-40

地质问题已成为影响城市可持续发展的一个基础性问题,利用现代信息技术构建一个集信息输入、数据库管理和三维地质数据可视化分析功能于一体的城市三维地质信息系统,可有效满足城市发展对地质信息不断增长的需求。该文阐述了城市三维地质信息系统的建设目标和研究内容,认为其是一个集城市地表、地上、地下多维、动态空间信息于一体的大型综合性空间信息系统。介绍了系统涉及的数据、系统功能特征和总体架构,指出了城市三维地质信息系统的发展方向和需要重点解决的关键性技术问题。  相似文献   

基于GTP的地下工程与围岩一体化真三维空间构模   总被引：10，自引：5，他引：10  

吴立新  陈学习  史文中 《地理与地理信息科学》2003,19(6):1-6

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。  相似文献   

城市地下空间开发地质环境质量三维评价方法研究--以合肥市滨湖新区为例     

郝英红  李晓晖  陈忠良  窦帆帆  彭辉  秦阳 《地理与地理信息科学》2021,37(1):11-16

城市地下空间开发地质环境质量评价可为城市地下空间规划和工程建设提供重要决策支持。该文以合肥市滨湖新区为例,构建城市地下空间开发地质环境质量三维评价方法:利用三维隐式建模方法融合多源数据进行三维地质建模,从工程地质、水文地质、地质构造和不良地质体等方面构建三维评价模型,利用三维距离场分析、三维空间统计分析等方法对三维评价因子进行分析、提取,最后基于确权和综合评价方法得到地下空间开发地质环境质量三维综合评价结果。实例研究表明:该方法能够显著提高评价结果的深度方向分辨率,相关成果可为城市地下空间精细规划及可持续开发利用提供方法参考。  相似文献   

基于网格细分技术的三维地质模型光滑方法研究     

屈红刚  潘懋  董攀  柴华  明镜 《地理与地理信息科学》2007,23(6):14-17

针对粗糙的三维地质模型,利用网格细分技术,生成加密光滑的三维模型。分析网格细分技术在三维地质建模中的应用需求以及Loop细分和改进的蝶形细分技术,为保持地质体之间公共面数据的一致性,对"改进的蝶形细分法"做了进一步改进,增加了对边界约束的处理。探讨利用细分技术生成多分辨率模型,通过试验验证了该方法的有效性。  相似文献   

城市三维地理信息系统中三维模型的快速构建方法   总被引：2，自引：1，他引：2  

朱国敏  马照亭  孙隆祥  李成名 《地理与地理信息科学》2007,23(4):29-32,40

大规模三维模型的快速构建一直是影响城市三维地理信息系统(3DUGIS)发展的一个重要因素.基于3DUGIS中景观模型的表达原则与分类,分别针对抽象的点、线、面状对象提出符号匹配和三角剖分的批量三维模型构建方法.这种建模方法方便、快捷、自动化程度高,可广泛应用于城市景观中地面、河流、道路、绿地、规则建筑物、地下管线等地物的三维建模.通过对上述三维模型快速构建方法的实现,验证了三维模型生成的效果和效率.  相似文献   

Multi-scale Numerical Simulation and 3D Modeling for Deep Mineral Exploration in the Jiaojia Gold District,China     

Huang  Leilei  Wang  Gongwen  Carranza  Emmanuel John M.  Du  Jingguo  Li  Junjian  Zhou  Zhangbing  Zhang  Zhiqiang  Wang  Hao  Liu  Xiaoning  Peng  Yongming  Gao  Fulei  Zhao  Xianyong 《Natural Resources Research》2020,29(1):415-438

In this study, deposit- and district-scale three-dimensional (3D) fault-and-intrusion structure models were constructed, based on which a numerical simulation was implemented in the Jiaojia gold district, China. The numerical simulation of the models shows the basic metallogenic path and trap of the gold deposits using mineral system theory. The objective of this study was to delineate the uncertainty of the geometry or buffer zones of the ore-forming and ore-controlling fault-and-intrusion domains in 3D environment representing the exploration criteria extraction and the gold potential targeting in the study area. The fast Lagrangian analysis of continua in three dimensions was used as the platform to define the stress deformation fracture ore storage and the hydrothermal seepage channel zone based on the gold deposit features and metallogenic model in the study area. The validity of the numerical simulation was verified by comparing it with robust 3D geological models of the large Xincheng gold deposit. The potential targeting zones are analyzed for uncertainty and then evaluated by Boolean operation in a 3D geological model using the computer-aided design platform. The research results are summarized as follows. (1) In the pre-mineralization period, the Jiaodong fault’s left lateral movement created the Jiaojia network faults and formed a fracture zone with NW- to NNW-trending dips of 20° to 40°. (2) During the mineralization period, hydrothermal flow was associated with the intrusion geometry and features. However, it was constrained by the Jiaojia fault, which blocked the vadose flow into the upper wall rock and made the hydrothermal route close to the fault in the footwall fracture zones. (3) Three gold potential targets were identified by the numerical simulation results in the study area: the NW-trending Sizhuang gold deposit, the NW-trending zone of Jiaojia gold deposit, and the NE-trending zone of the Xincheng gold deposit. (4) The numerical simulation results show the fault-and-intrusion metallogenic domain and the hydrothermal alteration zones, which reflect the main ore-controlling and ore-forming factors of mineralization. The information obtained through the numerical simulation discussed here can be used to define exploration criteria in the study area.

  相似文献   

基于空间推理的巷道三维拓扑建立     

张海荣  余劲松弟  刘云生  杜培军 《地理与地理信息科学》2009,25(4)

基于空间关系和空间推理理论,结合MGIS领域的需求建立巷道三维拓扑网络模型,研究巷道三维空间关系推理的算法及业务逻辑实现;开发巷道三维拓扑自动生成系统,实现了巷道空间与属性数据管理、三维拓扑自动处理、多尺度成果输出及基于三维拓扑的路径查询,为基于巷道的通风、运输、避灾、多尺度变换等应用奠定了基础。  相似文献   

3D building roof reconstruction from airborne LiDAR point clouds: a framework based on a spatial database   总被引：1，自引：0，他引：1  

Rujun Cao  Xinyi Liu  Zongze Zhao 《International journal of geographical information science》2017,31(7):1359-1380

Three-dimensional (3D) building models are essential for 3D Geographic Information Systems and play an important role in various urban management applications. Although several light detection and ranging (LiDAR) data-based reconstruction approaches have made significant advances toward the fully automatic generation of 3D building models, the process is still tedious and time-consuming, especially for massive point clouds. This paper introduces a new framework that utilizes a spatial database to achieve high performance via parallel computation for fully automatic 3D building roof reconstruction from airborne LiDAR data. The framework integrates data-driven and model-driven methods to produce building roof models of the primary structure with detailed features. The framework is composed of five major components: (1) a density-based clustering algorithm to segment individual buildings, (2) an improved boundary-tracing algorithm, (3) a hybrid method for segmenting planar patches that selects seed points in parameter space and grows the regions in spatial space, (4) a boundary regularization approach that considers outliers and (5) a method for reconstructing the topological and geometrical information of building roofs using the intersections of planar patches. The entire process is based on a spatial database, which has the following advantages: (a) managing and querying data efficiently, especially for millions of LiDAR points, (b) utilizing the spatial analysis functions provided by the system, reducing tedious and time-consuming computation, and (c) using parallel computing while reconstructing 3D building roof models, improving performance.  相似文献