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《武汉大学学报(信息科学版)》2021,(11)
三维地质体模型的剖切面分析和地下工程开挖模拟是三维地质建模与可视化分析软件的重要功能。传统显式剖切方法依赖于前期建立的三维地质体模型,而模型的拓扑问题易导致剖面空洞或三角形交叉等现象,且剖切精度与最大剖切深度受限于已有地质体模型的建模精度和深度。由此引入隐函数表达多种类型的剖切面,设置合理的剖切运算顺序,基于移动四面体的剖切面网格显式化运算与属性定义方法,提出了一种直接由地质调查源数据快速生成地质剖切面的隐式剖切新方法。针对1∶5万区域地质调查数据与岩土勘察钻孔数据开展了剖切分析实验,结果表明,所提方法可以有效避免因地质体模型拓扑不正确导致的剖切方法稳定性问题,且支持的剖切面类型更加丰富,剖切深度和剖切面表达精度更可控,为三维地质模型的空间分析方法提供了新的思路与借鉴。 相似文献
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基于钻孔数据的三维地质建模与可视化研究 总被引：8，自引：1，他引：7
三维地质模型能够完整准确地表达复杂地质现象的边界条件及地质体内含的各种地质构造,直观地再现地质单元的空间展布及其相互关系,最大限度地提高地质分析的直观性和准确性,因此三维地质建模已引起地质、采矿、岩土工程等诸多领域的日益重视。笔者在综合考察多种建模方法的基础上,结合工程实践,提出了一种实用的工程地质三维建模实施方法。该方法以钻孔资料和地质剖面数据为三维地质建模的源数据,允许用户手工修正模型剖面地层分界线,从而实现对建模过程的干预和控制,克服了单纯依靠钻孔数据建模结果不精确且难以修正的问题。最后,通过一个研究实例展示了该方法的实际建模效果。 相似文献
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针对三维地质建模工作繁琐、复杂,从手工绘制地质模型角度提出了一种基于GIS耦合SketchUp技术的三维地层模型绘制方法。采用钻孔资料作为数据源,通过ArcGIS的插值和栅格转换工具生成地层三角网格。然后利用SketchUp的封面插件和表面求交工具,生成地层的三维体模型。该方法操作简单、直观和易于掌握,具有一定的推广和应用价值。 相似文献
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针对目前地质和巷道独立建模给矿井灾害救援带来的问题,建立了基于面模型的多层3维地质与巷道集成模型,并结合可视化技术为救援决策提供可视化的技术支持。研究了复杂地质体的3维模型和巷道3维模型的关键技术,并给出了基于多层3维地质建模及基于巷道断面构建3维巷道模型的实现方法;最后结合3维巷道网络的弧-节点模型与地层岩性、节点相互关联的拓扑关系,实现了二者的集成建模。在此基础上,采用启发式路径搜索的A~*算法,实现了应急救援路线的智能快速选择。这种集3维地质模型、巷道模型为一体的可视化系统对于矿井的事故救援或定位事故发生地点具有很强的实用性。 相似文献
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针对目前地质和巷道独立建模给矿井灾害救援带来的问题,建立了基于面模型的多层3维地质与巷道集成模型,并结合可视化技术为救援决策提供可视化的技术支持.研究了复杂地质体的3维模型和巷道3维模型的关键技术,并给出了基于多层3维地质建模及基于巷道断面构建3维巷道模型的实现方法;最后结合3维巷道网络的弧一节点模型与地层岩性、节点相互关联的拓扑关系,实现了二者的集成建模.在此基础上,采用启发式路径搜索的A'算法,实现了应急救援路线的智能快速选择.这种集3维地质模型、巷道模型为一体的可视化系统对于矿井的事故救援或定位事故发生地点具有很强的实用性. 相似文献
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利用规则统一三维实体间的语义形式化表达,为建模提供统一的方法。利用三维矢量数据模型的框架,对直钻孔、斜孔、剖面、等值线、断层、褶皱等数据源,分别按规则制定一种数据格式,对多源地质数据进行标准化和信息融合,经过地质面和地质体的快速构建,提出了建立基于规则库的三维矢量数据模型。同时研究了适合各类地质特点的三维模型自动构建方法,包含多源数据耦合层状地质体自动建模技术、基于剖面单元格划分的分区—拼接自动建模技术、多约束下复杂地质结构快速建模技术、空间约束条件下三维地质属性建模技术等。在确保模型精度的前提下,尽量减少人工交互建模的工作量,提高了建模效率。 相似文献
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针对现有巷道建模方法中存在的岔道口处模型不平滑或不连通,以及模型难以达到工程验收标准的问题,提出一种基于实测数据的巷道系统三维自动建模方法。根据实测导线中的定位数据特点,采用红黑树存储定位数据,实现巷道系统关联数据的分层快速搜索;由测点数据生成中心线,保证巷道模型能够有效反映工程的实际情况;对交岔口处模型进行布尔运算,实现巷道间的平滑连通。采用VS2008和HOOPS可视化工具包实现该方法,实验结果表明该方法能够快速重构出地下巷道三维模型,为矿山巷道工程验收等提供准确的数据来源。 相似文献
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煤层地质空间三维建模及空间分析方法的研究已成为助力数字矿山、智能矿山建设与发展的研究热点.论文将煤层与对其开采过程中常涉及的自然实体(如地层、断层)、人工实体(如巷道)等多种类型的三维实体及其所占有的三维空间定义为煤层地质空间.三维地质建模技术可以构建科学的地质空间的几何及拓扑,为地下资源分布与工程构筑物的直观可视化和资源开发决策提供保障. 相似文献
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在分析金属矿区已有勘查开采资料的基础上,将矿区三维模型概化为地面模型、勘探线剖面模型、矿权范围模型、矿体模型、巷道模型、储量计算块段模型、采空区模型等。提出一种基于多源数据的矿区三维建模方法,该方法能够充分利用已有勘查与开采数据快速建立矿区三维模型,实现矿区的三维可视化与动态管理。 相似文献
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矢量剪切技术在地质三维建模中的应用 总被引：1，自引：0，他引：1
三维地质建模方法是地学三维模拟与可视化系统的核心和难点。基于BSP树的矢量剪切的原理及算法,提出了利用矢量剪切技术快速构建复杂的地质体开挖模型,可视化表达地质体内部信息的方法,并以地质开挖工程及三维地层分析为例,验证了算法的高效性和实用性。 相似文献
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为建立一种简易的FLAC3D建模方法,降低FLAC3D前处理时的建模难度,本文基于Python编程语言开发了建模文件生成程序。该程序以岩体各层位的高程信息为基础,采用Kriging插值生成离散网格点数据;并采用离散网格点自动生成建模所需要的网格数据文件;将该文件导入FLAC3D软件中,即可生成与真实钻孔数据和地层信息吻合的三维模型。程序提供了3种FLAC3D内置单元模型可供选择。该方法采用Kriging插值算法,可生成精确的三维地层模型数据。与FLAC3D软件自身的脚本建模语言相比,该方法简单快速。本文使用3类应用数据进行建模,验证提出的插值建模方法可以针对复杂的地形和地质信息生成精确的三维模型。研究成果为采用FLAC3D进行复杂地质区域数值模拟计算提供了一种简单、高效、准确的建模工具。 相似文献
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路线剖面图是区域地质调查平面图的重要补充,其三维重建可明确反映地质层面的地表展布与地下发育情况,是重建区域三维地质模型的必要数据。针对区域地质调查路线距离长、褶曲多、地质结构复杂的特点,本文建立了一种基于纵向定位线的剖面特征点三维坐标转换模型,提出了地质界线特征点加密算法,能够有效地提高重建路线三维剖面的准确度与光滑度。研发的剖面三维重建模块已应用于多幅实际区调数据工程项目,应用结果表明:该方法可满足区域地质调查建模需求,剖面重建效果良好,具有较好的实用价值和应用前景。 相似文献
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本文针对巷道截面类型较多、不过分强调实体结构、且巷道交叉接口处较难处理的特点,将巷道抽象为三维表面模型,提出了采用ArcGIS中的MultiPatch作为构建巷道表面模型数据结构的方法,对不同类型巷道接口的拼接算法进行了具体分析,并以山西潞安常村煤矿井下巷道为例,通过二次开发实现了矿井巷道的三维表面建模,建立了矿井巷道三维建模原型系统,取得了良好的效果。 相似文献
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利用剖面图进行地质体建模因其复杂度很高,常常是利用CAD或类似的地质建模软件进行交互式的建模,因此非常耗时。本文以大坝地质平切图(剖面图的一种)为数据源,开发了一种"多段连接"的方法可以自动构建地质体的三维表面模型,以及一种"三次搜索法"用于模型剖切分析,并在实际项目中验证了本文方案的有效性。 相似文献
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提出一种"全区厚度法"建立三维地质模型,该方法以原始钻孔分层数据为数据源,按照同一网格间距插值构建各个地层的顶底板DEM,并转换为具有拓扑关系的TIN模型,集合所有地层的尖灭线,加入到各个地层中,这时所有地层的表面模型(TIN)除了顶点Z值以外的顶点数目、顶点坐标及TIN内的拓扑关系等都相同。试验证明,该方法可以构建无缝的三维地层模型,易于表达地层的尖灭、透镜体等特殊地质现象,构建的三维地层模型易于进行剖切分析和构建地层间的拓扑关系。 相似文献
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带有逆断层的地质体绘制一直是三维地质体建模的难点,已有软件通过划分断块,对断盘两侧地层分别建模型,不仅程序复杂,最后结果难以耦合.本文提出了一种新的三维地质体综合体建模技术,利用钻孔数据获取层面和断面数据,直接插值形成分层界面,完成复杂断块实体模型的绘制,该方法不仅适合层状连续地层绘制,而且能够将正断层、尖灭和逆断层统... 相似文献
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用勘探线剖面图结合钻井与其他资料进行地质模型三维重建是三维地质建模的重要方法。其中勘探线剖面图从二维坐标系向三维坐标系的转换是三维建模的一个重要环节。针对当前勘探线剖面坐标转换过程中勘探线上钻孔并不总是布置在一条直线上(弯折勘探线)的特点,该文提出了一种构建弯折三维剖面的方法。该方法首先由剖面线的起点、终点以及勘探线上钻孔孔口点作为转折点构建三维折勘探线剖面框架;然后将二维剖面图上分段转换剖面上要素点的二维坐标到三维空间,并对跨越剖面转折点的长边添加转折控制点;最后以青海某煤田勘探区的二维勘探线剖面图数据为例,利用该勘探线剖面坐标转换算法,实现了二维勘探线剖面图到三维勘探线剖面图的转化,结果表明三维剖面上保持了原二维剖面所表达的地质模型的几何形态。 相似文献