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水库设计的三维可视化研究 总被引：5，自引：3，他引：2
为了提高水库设计的自动化水平,实现模型的三维可视化,本文研究了三维地形的建模方法及其在水库设计中的应用。采用了地性特征点和地性线参与三维建模的方法,提高了数字高程模型DEM的地形逼真度。在此基础上通过一种综合了水平线和覆盖消隐算法的合成消隐算法实现了彻底的消隐以及图像的快速生成。通过三维水库模型,不仅可以得到水库的容量、库水的淹没边界和淹没面积,而且还可以生成地形剖面图。如果地形剖面图与地质图、水文图、构造图等进行叠加,可以形成综合剖面图。文章最后采用三维可视化方法模拟了某水库的部分设计工作,结果表明,通过水库的三维地形模型可以简单直观的完成坝址的选择、水库容量以及蓄水的水位线的确定等方面的工作。 相似文献
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针对重力勘探中光滑反演存在的分辨率较低的问题,本文提出一种基于地质体埋深、地层倾向等一定先验信息的局部光滑约束三维反演算法,并提出了一种光滑反演中粗糙度矩阵的存储方式,该存储方式可以将M×N维粗糙度矩阵存储为M×2维,减少了计算机计算内存,且详细介绍了该存储方式下粗糙度矩阵与其他矩阵相乘时,粗糙度矩阵所存储的位置信息的读取方式以及与其他矩阵逐列逐步相乘最终得到计算结果的过程。最后,利用文中提出的算法对理论模型和实测数据进行反演试算,结果表明局部光滑反演算法相比于全局光滑反演结果更加准确,且该算法在一定噪声水平下依然稳定,在实际生产中有效可行。 相似文献
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本文研究了用多重二次方程的一个线性系统作重力地形改正的数字计算机方法。把这个线性系统拟合到由地形方格子所确定的和由测点本身所确定的点上,就得出一数学描述面。与数字地形模型相比,此曲面是真实地形的更好的模型。可用简单而快速的数字积分来计算这种曲面的地形改正。本文用一个理论上的例子说明,对于近测点地形改正,多重二次方程方法比手算法更精确。一崎岖地形地区的野外实例也说明此方法能够成功地应用于实际重力测量。 相似文献
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三维激光扫描技术获取高精度DTM的应用研究 总被引：1，自引：0，他引：1
三维激光扫描技术又被称为实景复制技术,是测绘领域继GPS技术之后的又一次技术革命,它突破了传统的单点测量方法,具有高效率、高精度的独特优势。三维激光扫描技术能够提供扫描物体表面的三维点云数据,因此可以用于获取高精度高分辨率的数字地形模型。本文将以一工程边坡为例讨论利用三维激光扫描技术快速获取数字地形模型的方法,着重论述三维点云数据的获取、拼接、坐标校正、去噪及数字高程模型的生成方法,由此得出在一定空间范围内利用三维激光扫描技术快速获取高精度高分辨率的数字地形模型具有可行性。 相似文献
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在三维电阻率的正演计算中往往涉及到快速、准确求解大型线性方程纽Ax=b的问题。通过采用有限差分法来构造出求解点电源三维地电场的大型稀疏对称线性方程组。并引入Lanczos迭代技术，构造出三对角阵方程组，然后采用正交分解法进行求解，它是Krylov子空间方法中的一种。与传统迭代算法相比，它占用内存少，收敛速度快且稳定。针对大型稀疏矩阵及MATLAB语言的特点，采用简单记录矩阵的非零元素值及其所在行、列值的方法存储大型稀疏矩阵，可大大节省机器内存，提高运算速度。理论分析和计算实例显示，此算法是地电三维正演计算的有效方法，为下一步的反演计算打好基础。 相似文献
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正演是反演技术的基础,正演速度和求解反演问题的系数矩阵存放一直是起伏地形下重、磁三维反演的关键技术问题。这里提出了一种起伏地形下重磁快速正演计算方法,其计算原理是根据反演在垂向的剖分层数,利用水平地形正演计算形成二个不同大小刻度标尺矩阵,然后在模型空间,使用分段线性插值的方式,直接计算出起伏地形观测点的正演值。该方法的主要特点是在保持很高的计算精度下计算速度可提高二倍,且节省计算内存,适合起伏地形下重磁三维反演技术研究。 相似文献
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Hillslope Topography from Unconstrained Photographs 总被引：1，自引：0，他引：1
Quantifications of Earth surface topography are essential for modeling the connections between physical and chemical processes of erosion and the shape of the landscape. Enormous investments are made in developing and testing process-based landscape evolution models. These models may never be applied to real topography because of the difficulties in obtaining high-resolution (1–2 m) topographic data in the form of digital elevation models (DEMs). Here we present a simple methodology to extract the high-resolution three-dimensional topographic surface from photographs taken with a hand-held camera with no constraints imposed on the camera positions or field survey. This technique requires only the selection of corresponding points in three or more photographs. From these corresponding points the unknown camera positions and surface topography are simultaneously estimated. We compare results from surface reconstructions estimated from high-resolution survey data from field sites in the Oregon Coast Range and northern California to verify our technique. Our most rigorous test of the algorithms presented here is from the soil-mantled hillslopes of the Santa Cruz marine terrace sequence. Results from three unconstrained photographs yield an estimated surface, with errors on the order of 1 m, that compares well with high-resolution GPS survey data and can be used as an input DEM in process-based landscape evolution modeling. 相似文献
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Moving faults and building fracture models in a digital world—an example from Glen Coe,Scotland 
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下载免费PDF全文 R.J. Muir 《Geology Today》2017,33(2):54-59
It is now very easy to create realistic 3D models of rock outcrops from digital photographs. Using images captured on a smartphone or a standard digital camera, a series of overlapping photographs of the outcrop can be merged together and draped over a 3D mesh that accurately represents the topography of the real rock face. The information required to generate the 3D model is all contained within the 2D digital photographs and no other sophisticated surveying equipment is required. There are several freely available software applications that can be used to generate and then interrogate this type of 3D model. This article uses an example from Glen Coe in the SW Highlands of Scotland to demonstrate how best to capture the 3D aspects of an outcrop using a digital camera and then illustrates some of the structural features that can be analysed in more detail. 相似文献
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On 17 June 2017, a landslide-generated tsunami reached the village of Nuugaatsiaq, Greenland, leaving four persons missing and presumed dead. Here, we present a preliminary high-resolution analysis of the tsunamigenic landslide scar based on three-dimensional (3D) reconstructions of oblique aerial photographs taken during a post-failure reconnaissance helicopter overflight. Through a 3D quantitative comparison with pre-failure topography, we estimate that approximately 58 million m3 of rock and colluvium (talus) was mobilized during the landslide, 45 million m3 of which reached the fjord, resulting in a destructive tsunami. We classify this event as a “tsunamigenic extremely rapid rock avalanche,” which likely released along a pre-existing metamorphic fabric, bounded laterally by slope-scale faults. Further analysis is required to properly characterize this landslide and adjacent unstable slopes, and to better understand the tsunami generation. 相似文献
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矿山条带开采相似材料模型变形测量 总被引：2，自引：0，他引：2
针对传统模型观测方法中存在的观测装置或传感器安装麻烦、工作量大、采样点有限等缺点,引入计算机视觉和数字近景摄影测量技术量测模型变形。用高分辨率数字相机获取不同模型,模拟开挖状态下的多组数字影像,选取二值化阈值对图像进行分割,根据标记区域的形状参数自动检测和识别标志点,通过边缘跟踪和椭圆拟合算法确定标志点中心坐标;推导了用二维直接线性变换关系式和共线方程分解出影像外方位元素初值的实用算法,利用光束法平差对标志点空间坐标进行精确定位。试验结果表明,空间坐标的测定精度高于±1mm,所测位移场与实际变形情况较为一致,可以满足矿山岩层和地表移动相似材料模型观测要求。 相似文献
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针对目前常用的储层地质模型不确定性评价方法存在的主要问题,提出了先用距离函数计算模型之间的差异,再以差异的大小来判断不确定性大小的方法.以WZ油田西区为例,采用相控物性参数建模技术,利用顺序高斯模拟方法建立渗透率的三维模型.对各种度量差异的距离函数进行对比研究和分析,结果显示曼哈顿距离函数和欧氏距离函数能较好地刻画模型之间的差异.选用欧氏距离函数计算模型之间的差异,其原理是先计算每两个模型之间相对应的每一网格节点的渗透率值差的平方和,然后取平方根,得到一个表征各模型之间差异的矩阵.根据该矩阵可得到各个模型之间的差异程度,差异越大,不确定性就越大.最后通过对比模型过井剖面图分析结果与距离矩阵分析结果,说明了本方法的正确性,结果显示该方法能有效评价随机模拟生成的储层地质模型的不确定性. 相似文献
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计算机上的橡皮膜技术 总被引：11，自引：1，他引：11
由于构制和修改任意形三维物体在技术上有一定的难度，三维物探人机联作反演长期未能得到实际应用。本文提出一种技术，称之为橡皮膜技术，可以灵活地构制任意形三维物体。其特点是：用鼠标器交替地移动设置在一个闭合曲面周围的若干控制点，控制点带动其附近的曲面变形，形成所期望的复杂形态的物体模型；还可按需要多次增加控制点的数目，对模型做更为精细地调节。文章详细介绍了该技术的核心－磨光算法。通过多次磨光，将一个由为 相似文献
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Acquiring high-resolution topography and performing spatial analysis of loess landslides by using low-cost UAVs 总被引：1，自引：0，他引：1
Sheng Hu Haijun Qiu Xingang Wang Yu Gao Ninglian Wang Jiang Wu Dongdong Yang Mingming Cao 《Landslides》2018,15(3):593-612
The Loess Plateau is a region in China prone to frequent geological disasters, where thousands of loess landslides can be found. Conventional field survey methods are inadequate for the requirements of fine spatial analysis of landslides. Due to its numerous advantages (fast, efficient, low cost, safe, and able to acquire high-resolution data), structure from motion (SfM) technique to photogrammetric orientation of flights and modeling applied to photographs taken by unmanned aerial vehicles (UAVs) equipped with a camera has become a powerful new tool for the generation of high-resolution topography that has emerged in recent years, which has become a powerful new technique for acquiring high-resolution topographic data. In this study, we conducted nearly two months of field UAV surveys of loess landslides on the Loess Plateau, eventually established 3D digital models for 11 loess landslides, and produced high-resolution digital orthophoto maps (DOMs) and digital elevation models (DEMs). High-resolution spatial analysis of the loess landslides (mainly including characteristic parameter extraction, topography profile analysis, surface feature analysis, and hydrologic analysis) was performed using Agisoft PhotoScan, ArcGIS 10.2, Global Mapper 17, and Origin Pro 9.0. The UAV technique allows us to further understand the micro-level internal spatial and structural characteristics of loess landslides. Moreover, not only does it allow us to accurately measure the characteristic geometric parameters but also enables us to detect the surface details of loess landslides (e.g., textures, fissures, and micro-landforms). Manifestly, we can also deduce the original structural characteristics and possible inducement mechanism of landslides based on a combination of high-resolution data acquired by UAVs, proper ground surveys, and theoretical knowledge. In summary, the low-cost UAVs are highly and especially suitable for surveys and digital terrain analysis of landslides on the Loess Plateau with sparse vegetation. 相似文献
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起伏地形对可控源音频大地电磁(CSAMT)响应具有强烈的影响,因此在CSAMT数据处理解释时需要考虑地形。同时,实际的地下地质情况和地表的地形情况通常比较复杂,地质结构和地形大部分情况下都是三维的。在水平地表三维有限差分CSAMT数值模拟算法的基础上,推导了利用地下交错网格采样点处的总磁场计算起伏地形下空气-地下介质分界面处的总电场和总磁场的表达式,从而实现了起伏地形下三维CSAMT数值模拟算法。在算法实现过程中,采用伪δ函数代替麦克斯韦方程中的场源项和直接计算总场的策略,避免了原有的将总场分离成背景场和二次场的策略在复杂地质条件下难以选择合适背景电阻率的问题。为了直接模拟总场,起伏地形下三维CSAMT数值模拟算法给出了新的三维正演方程的边界条件。将模拟水平地表三维异常体和三维山峰地形两个理论模型得到的响应结果与前人算法的计算结果进行对比,验证了所实现算法的正确性和有效性。 相似文献
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粉质黏土图像的纹理特征分析 总被引：1，自引：0，他引：1
粉质黏土通常为絮状结构, 难以使用肉眼直接判别出颗粒的形状和大小。将现场拍摄得到的粉质黏土彩色图像转化为灰度图像,得到了灰度图像灰度直方图的6个纹理特征参数（均值、方差、平滑度、3阶矩、能量、熵）。在建立灰度共生矩阵的基础上,得到了像素平面分布关系的5个纹理特征参数（角2阶矩、对比度、相关度、逆差矩、熵）。对这些纹理特征参数与粉质黏土传统工程性质指标进行了多元线性回归分析,得到了相应回归方程。结果表明,粉质黏土图像的纹理特征参数与传统工程性质具有较好的对应关系,可以用于快速确定粉质黏土的工程性质指标,对软土地区岩土工程设计具有一定的参考价值。 相似文献
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大地电磁场三维地形影响的矢量有限元数值模拟 总被引：1，自引：0，他引：1
地形对大地电磁场的影响规律研究对于实际大地电磁测深反演解释具有重要的意义。基于矢量有限元法进行了大地电磁三维地形响应数值模拟。首先与二维地形模拟结果比较,验证了算法的正确性;接着,分别对1个山峰地形和1个山谷地形进行了模拟;最后,比较了二维模拟与三维模拟结果。结果表明：三维阻抗张量的Zxy模式和Zyx模式都会受到地形影响;用二维地形模拟结果去近似三维地形响应,二维TE模式与真实三维响应结果差别很大,TM模式接近真实三维响应结果;如采用二维反演处理带地形的三维MT数据,TM极化模式反演更为合理。 相似文献