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地质体三维建模方法与技术指南

地质体三维建模方法与技术指南
地质体三维建模方法与技术指南

地质体三维建模方法与技术

指南

-标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

内容简介

本书系统分析了目前国内外地质体三维模拟技术和应用软件开发的现状,由此提出了不同领域地质体

三维建模的数据需求、技术流程和主要建模软件的数据接口;详细阐述了Micmmine、surpac、Mapgis、

3D-Grid等三维地质体模拟软件在矿山、地下水、城市地质等领域的应用实践和示范工作,以及提交的相

应三维模型成果;并对今后如何展开相关工作提出了建议。

本书可作为开展三维地质建模工作的指导用书,同时亦可作为地质及相关专业学生的专业参考书。

【节选】

(一)地下水三维地质建模所需数据类型

在地下水三维地质建模中,会涉及的地质现象主要有:地貌(或地形)、地层、褶

皱、断裂、透镜体及侵人体等,为刻画这些地质现象,就需要用到地表数字高程模型数据(DEM)、遥感影像数据、地理信息数据、钻孔数据及剖面数据等。具体来说,为刻画三

维模型中的各种地质现象,需要的相关数据包括以下几种:

1.地表数字高程模型(DEM)数据

地表数学高程模型数据用于生成三维地质结构模型顶面(地表面),此部分数据可以

从测绘主管部门获取或向国家测绘局基础地理信息中心购买,从基础地理信息中心购买的

数据属于标准数据,数据以ARCINFO数据格式存放。DEM数据比例尺有多种,其中,全

国的1:25万数据库在空间上包含816幅地形图数据,覆盖整个国土范围,国外部分沿国界外延25公里采集数据。地貌统一在TERLK层中存放,包括等高线、等深线、冲沟等,DEM等高线的等高距,在全国范围内共分40 m、50 m、100 m三种,使用时可参照等分布图确定。对于标准数据,可以根据需要进行数据格式转换、比例变换、投影变换等多种处理。

另外,如果不能获取现成的DEM数据,也可以自己使用专门的地理信息系统软件用

地形图生产。即把纸质地形图数字化及几何纠正校准,然后进行高程信息的提取——对等高线进行屏幕矢量跟踪并对等高线标赋高程值,同时编辑、检查、拼接以生成各种拓扑关系,最后用软件进行内插值、裁剪生成DEM数据。

2.遥感影像数据

遥感影像是地球空问数据最直接、时效性最强的数据形式,模型的表面需要用影像数

据进行贴图,来表达真实的地表景观。由于影像数据的容量大,为了能够快速、高质量地进行显示,需要根据显示的范围、显示的比例选择分辨率最合适的影像进行纹理映射。一个模型可以有不同分辨率的多套卫星/航测影像数据,某些影像数据有可能只局限于某个局部。因此,在显示时,所有的影像数据都需要读入内存,以实现多分辨显示。这就需要在技术上做一些处理,比如图像格式的转换,根据显示分辨率和比例的不同,转换为不同分辨率的图像如BMP、TIFF、GIF等图像格式。

对遥感影像数据的处理主要包括对遥感影像的几何精纠正和不同分辨率影像数据的融合。一般使用遥感处理软件ERDAS和ENVI软件进行处理。遥感影像几何精纠正的目的

是对图像地物象元进行坐标匹备,经过转换运算和重采样,使得遥感影像带上地图投影和地理坐标进行配准。遥感影像数据融合是将多波段低分辨率影像数据的光谱信息与单波段高分辨率影像数据的分辨率信息进行融合,以获取在尽量不减少光谱信息的基础上,提高遥感影像的空间分辨率。

一个地表卫星/航测影像数据是一幅图像和一些坐标配准参数。对于具体的影像图片,要根据高程数据和相关软件进行集成融合,精度匹配,即解决投影变换、比例缩放、范围裁减、坐标匹配等问题。为此,在专门的数据库中应记录不同分辨率、不同区域的影像数据。

3.地表地理信息数据

地表地理信息数据,可以根据专业要求在三维模型的表面进行各种图元的标注,不仅可以绘制点、线、区的图元,而且可以标注文字及图形图像,来表达与模型地表几何模型

有关的属性信息,如河流、铁路、公路、湖泊、城市、政区、居民地、铁路、公路、水系、土地覆盖等信息,并且可以简单管理这些信息。这些数据可以是野外采集而来,也可由专用GIS系统数据转换而来。这些图元信息要在模型顶面展现。

4.钻孔数据

钻孔数据是地质技术人员在野外钻探现场记录并整理的第一手技术资料,它对于模型的生成起直接或间接校正的作用,钻孔数据一般在EXCEL表或ACCESS数据库中存放。

存放于EXCEL表的钻孔数据,一般是区域数据,数据量不大,钻孔信息分存于不同的表

单中;存放于ACCESSS数据库中的钻孔数据,一般数据量大,为某一区域或区块的钻探

数据。钻孔数据从ACCESS数据库中读入后,并不是直接应用,还需要进行人工或系统按

照一定规则进行概化处理,才能参与建模,在进行模型编辑生成时,还可以根据这些数据将钻孔轨迹以图形方式显示在屏幕上。

不论是以EXCEL表还是ACCESS数据库存储的钻孔数据信息,它必须包含以下几种

基本信息:钻孔编号、地理位置、孔口标高、终孔深度、分层信息及岩性等。其中,钻孔编号字段类型为字符型,用于唯一标识一个钻孑L,方便钻孔对象的查找和数据的访问;地理位置信息是为了记录钻孑L所处的空间位置,它包含两个字段类型,均为浮点型数据,若为经纬度形式的,则一个字段记录经度,另一字段记录纬度,若为大地坐标形式的,则一个字段记录x坐标,另一字段记录Y坐标;孔口标高用于记录钻孔起始位置,字段类型

为浮点型;终孔深度字段类型为浮点型,用于记录钻孔在垂向上的长度;分层信息字段类型为浮点型,用于记录钻孔所经过地层的分层情况(一般记录各分层的顶界面标高);岩

性字段类型为字符型,主要用于描述各个层位的岩性。

5.地质平面数据

地质平面数据即地质平面图,它主要反映各地层在地表出露的情况,对于控制三维模

型中地层在地表的分布状况起着至关重要的作用。在各种GIS软件中存放的数字形式的地质平面图中,要求对于剥蚀线数据或地层出露线数据赋予高程属性,否则无法在三维空间中定位这些线信息。

6.剖面数据

剖面是地质专业人员根据工作要求,依据钻孔信息绘出的地层断面图,需要说明的

是,剖面图也许不是地质情况的真实反映,但它包含着技术人员的推理和经验,可以说是地层情况最接近真实的反映。

剖面图的存放格式,由于各技术队伍作图采用软件不同,图形存放的文件格式也不尽

相同,主要有MAPGIS图形数据格式和AUTOCAD图形数据格式,地下水三维地质建模系统的数据输入可留出这两种图形文件数据接口。具体地说,若是MAPGIS-图形格式,采用把图形数据转换成MAPGIS明码文件文本数据格式,再读入系统进行复原即可;若是AU— TOCAD图形数据格式,可把DWG图形文件格式转换成DXF标准图形文件格式,读人系

统即可。还可把MAPGIS和AUTOCAD两种图形文件混合输入,例如需在剖面图上添加岩性颜色,即可在MAPGIS中调用剖面,做岩性颜色区文件,再输出MAPGIS明码文件,可很好地解决剖面图剖面数据输入问题。对于三维建模系统来说,这种方式可很好地解决地下各含水层的表达问题。

在剖面数据中必须包含横向比例尺、纵向比例尺、图例等信息,方便系统对不同来源

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的剖面数据进行转换。

7.地层等值线数据

地层等值线数据是根据钻孔资料、物探资料等,由专业技术人员绘制出的,反映地层

界面在空间中的变化情况。由于钻孔只能反映一个点上的信息,剖面只能反映一条线上的信息,而地层等值线数据可以表达一个面的信息,因此等值线数据对于精确建立各个地层

三维数字城市建模技术

三维数字城市建模技术 发表时间:2017-10-16T16:33:38.407Z 来源:《基层建设》2017年第18期作者:梁莉 [导读] 摘要:数字理念应用于城市规划,工程检测,交通服务,政策决定等方面,并在应用中进一步推广了数字应用的纵深发展。 天水三和数码测绘院甘肃省 741000 摘要:数字理念应用于城市规划,工程检测,交通服务,政策决定等方面,并在应用中进一步推广了数字应用的纵深发展。使用较为先进的信息化手段,能够为城市的规划、建设、管理、运营以及一些应急措施的应用发挥良好作用。三维数字城市的建模,能够在很大程度上有效提高政府的实际服务和管理水平,从而有效增强城市的管理效率,为有效节约城市资源发挥重要的作用。 关键词:三维数字;城市建模;建模技术 1引言 城市三维空间信息则具有直观性强、信息量大、内容丰富等优点。三维GIS作为一种能够综合地处理各种空间和属性信息的工具在城市规划、国土监测、交通管理、辅助决策等方面都有广泛的应用,随着人们对三维GIS的认识的不断深入,对城市三维信息需求的不断增加进而提出了三维城市模型的概念。通过对三维GIS中三维城市模型理论及相关的技术方法的探讨,对今后三维城市模型的研究有更为深刻的认识,为今后的工作提供指导。 1.1数字城市概述 随着信息技术的高速发展,美国率先提出了国家信息基础设施和全球信息基础设施计划,随之越来越多的国家加入到全球信息化的行列,从而演变出了数字城市的基本概念。数字城市主要是通过对空间信息的应用,构筑一个虚拟的平台,其中,关于一些社会资源、基础设施、自然资源、人文以及经济方面的信息和内容,能够通过数字形式进行有效获取,从而为社会和政府提供众多的服务。通过数字城市的建设,能够为实现城市信息的综合应用,提供良好的效果。可持续发展是当前社会的重要发展原则之一,对于社会生产生活具有重要影响。建设数字化的城市,能够有效促进可持续发展,增强城市的发展效力。 1.2数字城市是数字地球建设中的重要节点,在实现数字地球计划中占有举足轻重的地位。数字城市建设随着计算机水平的提高,目前正向三维数字城市方向快速发展。自“数字地球”的概念提出以来,在国际国内已引起广泛的关注。数字城市作为数字地球的一个节点,是数字地球中一个不可缺少的重要组成部分。数字城市的建设不仅仅是城市地图的数字化和大比例尺地图测绘、计算机化,它有自身的技术体系。因此,进行相关技术的研究和理论的探讨对数字城市的建设不仅是必要的,而且是必须的。数字城市的建成将为城市各行各业提供权威的、唯一的、通用的空间信息平台,有力促进各部门地理信息资源共享与应用,充分发挥地理信息在政府宏观决策、应急管理、社会公益服务、人民生活改善等方面的作用。 2三维技术构建及建模方法 数字城市需要一个逼真的模拟,实时动态的环境中,考虑到硬件限制和虚拟现实系统。数字城市建模和模拟的动画要求建模方法有一个显着不同的数字城市建模模型分割和纹理映射技术。目前众多世界城市虚拟场景结构在以下方面:基于模型和BR这两种方法可以实现在3DSMAX中验证。多边形模式是第一次使用的建模技术,用一个小平面来模拟表面,从而形成各种形状的三维对象的一个小的平面可以是三角形,矩形或其它多边形,但在实践中更多的使用三角形或矩形。多边形建模的,直接创建基本几何体,根据要求修改调整对象的形状,或使用放样面片建模,组合对象创建的虚拟现实工程,多边形建模的主要优点是简单、方便、快捷,但它产生一个光滑的表面,因此适于构建规则形状的对象,如大多数的人造物体的多边形建模技术是困难的,同时可根据要求,只可通过调整的参数建立的虚拟现实系统该模型可以得到不同的分辨率的模型的虚拟场景的实时显示的需要和适应。 目前实现三维建模的方法大致有以下几种:一是直接利用三维建模软件,如计算机辅助设计软件(AutoCAD)、三维动画渲染和制作软件(3DStudioMax)等工具人机交互式三维建模;二是直接利用GIS的二维数据和高度信息建立三维模型,但这种方法只局限于规则对象的建模;三是基于数字摄影测量原理对物体快速建模。随着数据采集技术的不断发展和自动化,根据三维激光点云数据自动构建三维模型正成为研究的热点。 3三维数字城市建模技术 3.1数字摄影测量技术 数字摄影测量技术的飞速发展与高分辨率卫星影像的出现,使三维数据大批量地快速获取已成为可能。这种建模方法主要的原理是基于遥感影像数据,根据遥感影像之间的相互关系,利用数字摄影测量的基本原理,建立相应的交会模型,进而得到实际地物点的三维坐标,并且建立数字地表模型,再通过相应的纹理映射关系,实现三维景观模型的建立。该技术能够帮助设计人员进行目标建筑物的几何空间与高程数据的快速构建,并且精度高、快速成像。因此,数字摄影测量技术在三维建模中具有十分重要的作用。 3.2航空摄影测量技术 在三维建模领域,航空摄影测量技术的应用较早,在多年来的发展中,已经非常成熟。使用该技术,能够创建立体环境,实现三维模型数据的位置、高度、形状信息的快速与准确获取。然后结合外业纹理采集与正射影响屋顶信息能够进行精细三维模型的构建。然而该技术对建筑物纹理进行提取的过程中,侧面纹理无法被有效获取,因此,同新时期我国的精细化城市三维建模的要求不符。 3.3机载/车载激光扫描技术 在对该技术进行应用的过程中,所构建而成的模型在细节方面可以被充分的表现出来,因此能够形成较高的精度,不需要进行大量的外业就能够完成建模。然而,在应用该技术提取数据的过程中,需要经历复杂的算法过程,可供操作的软硬件短缺,在构建三维模型的时候,应对大量的数据进行应用,如果三维场景模型范围较大,那么在后期传输、存储数据以及浏览的时候,难度较高。 3.4倾斜摄影测量技术 在对近景测量技术和航空摄影技术进行综合应用的过程中,就产生了倾斜摄影测量技术。使用倾斜摄影技术时,能够有效及时地获取到较为丰富的空间影像情况,还能够将其分级别地进行应用,这对于三维建模工作的有效进行,具有较为明显突出的作用。倾斜摄影技术主要是通过倾斜的角度进行成像的,因而,相较于传统的直观角度,这种技术能够让用户们从多个角度进行观察,对于形象、直观地展示地理实际形态具有重要作用,有效改善了正射影像的不足之处。该技术可以从多个层面对建筑物进行观察,同时也能够对贴图纹理进行批量提取,拥有较快的建模速度,也能够更加真实的对地物周边环境进行反映,同时仅需要应用少量的数据就能够完成建模。该技术已经成

新工艺新技术新应用

项目工程新技术新材料新工艺的应用,下面是建筑网为您带来详细的介绍。 **项目工程采取常规的施工技术、材料和工艺,将无法实现工程项目的综合目标,只有通过新技术、新材料、新工艺推广应用和技术创新,方可优质高效地完成**项目项目,极其有效地降低工程造价、加快工程进度、保证工程的过程精品,完全实现设计风格和建筑物的使用功能。 结合本工程的设计特点,投标人将全过程、全方位广泛应用科技成果,计划将建设部推广的十项新技术全部应用到本工程的建设上。除此之外,投标人还将结合本工程的施工实践,努力探索新的施工技术,总结新的施工工艺,应用新的建筑材料。对“新技术、新材料、新工艺”的内容,投标人在编制施工组织设计的相关章节时,已有详细论述。本章将综其所述,予以摘要性的说明。 一、深基坑支护技术 本工程基础埋置深度很深,整个建筑物大部分结构处于地下,平均埋深约为26米,局部达到41米深,且地下水位较高,开挖12米后即遇上层潜水层,在20m以下是承压水层,且地下水渗透性强、流通性好,建筑物距人民大会堂和地铁仅100多米之遥。因此,护坡降水方案的成功与否是本工程能否顺利完成的关键。投标人拟采用混凝土灌注桩支护技术、地下连续墙技术、和土钉护坡技术和基坑工程信息化施工技术等。投标人认为,通过上述综合技术的优化组合和合理应用,可确保**项目基础工程施工的顺利完成。上述综合技术还包括了以下内容: 1、旋挖钻机:由于地层多为砂卵石,采取常规的成孔方法比较困难。因此投标人采用旋挖钻机成孔,其施工速度是普通反循环钻机施工效率之七倍,特别是在砂卵石层更具优越性,不需要循环泥浆,可使施工操作面整洁,具有很好的环保特点。 2、压力分层型锚杆:压力分层型锚杆是在一个锚固段内有多个承载体,在卵石层成孔困难,锚杆长度达不到设计要求时,应用压力分层型锚杆技术,可很好的解决承载力不足之问题,具有降低成本作用。 3、内支撑技术:为了保证台仓基坑在土方开挖时,不穿插进行锚杆施工,减少工期,同时可节省造价,所以采用内支撑法。在台仓四角采用钢支支撑,防止连续墙侧向位移,达到基坑支护安全稳定之目的。 4、深基坑承压水减压井和回灌井降水技术:在台仓范围采取深基坑承压水减压井

地质体三维建模方法与技术指南

内容简介 本书系统分析了目前国内外地质体三维模拟技术和应用软件开发的现状,由此提出了不同领域地质体 三维建模的数据需求、技术流程和主要建模软件的数据接口;详细阐述了Micmmine、surpac、Mapgis、3D-Grid等三维地质体模拟软件在矿山、地下水、城市地质等领域的应用实践和示范工作,以及提交的相 应三维模型成果;并对今后如何展开相关工作提出了建议。 本书可作为开展三维地质建模工作的指导用书,同时亦可作为地质及相关专业学生的专业参考书。 【节选】 (一)地下水三维地质建模所需数据类型 在地下水三维地质建模中,会涉及的地质现象主要有:地貌(或地形)、地层、褶 皱、断裂、透镜体及侵人体等,为刻画这些地质现象,就需要用到地表数字高程模型数据 (DEM)、遥感影像数据、地理信息数据、钻孔数据及剖面数据等。具体来说,为刻画三 维模型中的各种地质现象,需要的相关数据包括以下几种: 1.地表数字高程模型(DEM)数据 地表数学高程模型数据用于生成三维地质结构模型顶面(地表面),此部分数据可以 从测绘主管部门获取或向国家测绘局基础地理信息中心购买,从基础地理信息中心购买的 数据属于标准数据,数据以ARCINFO数据格式存放。DEM数据比例尺有多种,其中,全 国的1:25万数据库在空间上包含816幅地形图数据,覆盖整个国土范围,国外部分沿国 界外延25公里采集数据。地貌统一在TERLK层中存放,包括等高线、等深线、冲沟等, DEM等高线的等高距,在全国范围内共分40 m、50 m、100 m三种,使用时可参照等分 布图确定。对于标准数据,可以根据需要进行数据格式转换、比例变换、投影变换等多种 处理。 另外,如果不能获取现成的DEM数据,也可以自己使用专门的地理信息系统软件用 地形图生产。即把纸质地形图数字化及几何纠正校准,然后进行高程信息的提取——对等 高线进行屏幕矢量跟踪并对等高线标赋高程值,同时编辑、检查、拼接以生成各种拓扑关 系,最后用软件进行内插值、裁剪生成DEM数据。 2.遥感影像数据

12采用新技术新方法情况

采用新技术新方法情况 第一节信息化管理新方法 1.1档案信息化管理措施 一、图纸自审、会审与设计变更 收到图纸后,要求施工员、公司有关技术人员、质检人员认真学习图纸,领会设计意图,然后组织公司内部有关人员进行自审,交流学习体会及汇总图纸上存在的问题,做到自审记录;认真参加会审,将图纸上存在的大部分问题在图纸会审时予以解决,为日后顺利施工扫清障碍;及时整理图纸会审纪要并办妥有关签证手续。任一设计变更均应经设计单位和建设单位签字和盖章后方可用于施工。 二、编制施工组织设计和施工方案 工程开工前应编制好施工组织设计,以指导施工,具体内容应包括工程概况、施工程序、施工方法、保证质量和安全的技术组织措施、主要材料用量、施工进度计划及总平面布置等。施工组织设计要经公司技术负责人审批。重要部位施工还要编制分部或分项工程的施工方案并须经报批。 三、施工日记

自工程开工起每天均要做施工日记,详细记录当天天气情况、工地的施工情况、技术质量措施的效果以及有关会议纪要等,记录人要签字。 四、技术交底 在每一个工序施工前,都应向班组进行书面技术交底。交底内容包括图纸要求、材料的技术和使用要求、施工操作要点、质量标准、控制指标和安全注意事项;交底人、记录人和接受交底的均要在记录上签字。 五、技术复核 结构工程模板、洞口、预埋件要进行技术复核、对超出规范要求的要进行整改,做好复核记录,并办理有关签证,若出现超、偏等不合格项目,施工员要及时落实整改,整改后再办理认证签字。 六、砼、砂浆施工内业 施工前应将有关材料送检测中心委托原材料检验和配合比试验。即施工前现场应收集好原材料(砂、石、水泥、外加剂)的合格证、检验报告及配合比试验报告单;要对施工配合比进行计量,计量要经常复核,做好施工记录,并按规范要求进行拌制、检测和取样,按标准要求制作试块和进行养护,及时送检,收集试块强度检验报告和进行强度评定。试块强度出现不合格要及时

地质体三维可视化表达的现状与趋势

地质体三维可视化表达的现状与趋势 地质体的三维建模与可视化融合基础的地理数据、钻孔数据、物探解译剖面数据,利用相关技术构建三维空间数据场,采用硬件技术实现立体化。它运用可视化技术揭示了地下世界,是地质学的前沿课题之一。以可视化技术为基础,地学问题为核心,通过地质专家的逻辑和形象思维,地质信息的三维动态的反馈来分析相关的地学问题。由于地质构造比较复杂,同时又缺乏时势性的实际问题,这也致使地质三维建模技术成为了国内外研究的热点。 1 地质体的三维可视化 1)可视化。可视化是一个心智处理过程,主要是促进对事物的观察力及建立概念等。 2)地质体三维可视化。是地学可视化的一个分支,它的主要内容是进行地下地质矿体的三维空间可视化实现。 3)地学可视化。地学可视化是关于地学数据的视觉表达与分析,是科学计算可视化与地球科学结合而形成的概念,是关于地学数据的视觉表达与分析。 2 现状

2.1 国内研究现状 随着数据可视化的发展,应用计算机技术,使得地质三维技术在国内取得了一定的研究成果。地质体的可视化在国内基本上都是以2D的形式出现的,很少有3D。目前,真正的地质体可视化还不很成熟。目前国内的三维地质系统有:地大的GeoView 以及东方泰坦有限公司的TitanT3m,南京大学与胜利油田合作研发的SLGRAPh以及中国油田大学的RDMS关于高校的发展有:成都理工大学黄润秋教授等人结合大型水利工程研制开发岩体结构三维建模,建立了一套岩体结构信息管理信息系统。还有曹代勇等人基于Ope nGL提出了相关方法并应用在了三维地质模型的可视化研究上。国内的地质三维可视化技术软件在功能的实现以及功能的完备性上差于国外的技术,比如空间分析和配色方案上仍然不能解决实际问题。 当前国内主要是对在三维可视化技术的实现过程上对一些具体的算法的研究。由于现在地质工作在不断的深化,实际中出现的问题越来越复杂化,国内研发地质信息系统已经无法满足目前的研究与需求,而国外三维建模的软件对我国地质研究的针对性不强,无法满足地质生产和研究。国内开发的软件在地质工程中的应用较少,对复杂的工程地质结构体的建模能力的缺失,具体算法的实现的缺乏,导致 在很多工作中无法解决复杂多变的实际问题 2.2 国外研究现状

GOCAD 软件三维地质建模方法

GOCAD 软件三维地质建模方法 1建模方法 GOCAD 三维地质建模主要包括两类:一类是构造模型(structural modeling)建模,一类是三维储层栅格结构(3D Reservoir Grid Construction)建模。 (1)构造模型(structural modeling)建模建立地质体构造模型具有非常重要的意义。通过建立构造模型能够模拟地层面、断层面的形态、位置和相互关系;结合反映地质体的各种属性模型的可视化图形,还能够用于辅助设计钻井轨迹。此外,构造模型还是地震勘探过程中地震反演的重要手段。 (2)三维储层栅格结构(3D Reservoir Grid Construction)建模根据建立的构造模型,在3D Reservoir Grid Construction 中可以建立其体模型;同时地质体含有多种反映岩层岩性、资源分布等特性的参数,如岩层的孔隙度、渗透率等,可对这些物性参数进行计算和综合分析,得到地质体的物性参数模型。 当采样值在地质体内密集、规则分布时,可以直接建立采样值到应用模型的映射关系,把对采样值的处理转化为对物性参数的处理,这样可以充分利用计算机的存储量大、计算速度快的特点。 当采样值呈散乱分布,并且数据量有限时,需要采用数学插值方法,拟合出连续的数据分布,充分利用由采样值所隐含的数据场的内部联系,精确的模拟模型中属性场的分布。 图1-1孔隙度参数模型分布图 2 建模流程 2.1数据分析 (1)钻孔、测井分布及数据分析 支持三维建模的数据主要为钻孔和测井。由于对区域范围和建立三维地质建模的精度要求不同,得对所得到的钻孔、测井的分布和根据其取得的数据进行分析和处理是的必要。根据钻孔、测井的分布范围和稠密程度可以大致确定地层的分布界限,对钻孔较少区域采取补充钻探或者采用其它方法进行处理。 (2)地质剖面

倾斜摄影三维建模技术流程及案例分析

龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/867775056.html, 倾斜摄影三维建模技术流程及案例分析 作者:刘森 来源:《科技资讯》2017年第30期 DOI:10.16661/https://www.doczj.com/doc/867775056.html,ki.1672-3791.2017.30.001 摘要:本文介绍了倾斜摄影测量原理、实景三维建模技术流程及其技术优势,并探讨了 利用倾斜摄影自动三维建模的方法对输电线路走廊资源进行快速调查,尤其是在建筑物拥挤地区、林木密集覆盖区、恶劣地质区和交叉跨越设施复杂地区,可有效提高输电线路的设计质量,优化工程投资造价,具有创新性和先进性。 关键词:倾斜摄影真三维模型输电线路走廊资源快速调查 中图分类号:P231 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2017)10(c)-0001-02 随着城市建设的飞速发展,建设环境日益恶化,地质灾害频繁发生,输电线路走廊规划设计难度日益加大。采用传统的测量方式对输电线路走廊资源进行调查,工作量大、效率低,成本高,难以满足电网建设需求。针对上述问题,本文提出了利用倾斜摄影技术进行实景三维建模的方法对输电线路走廊资源进行快速调查,可有效提高输电线路的设计质量,优化工程建设投资造价,保护生态环境。 1 倾斜摄影工作原理及技术优势 1.1 倾斜摄影测量原理 倾斜摄影技术是国际测绘遥感领域新兴发展起来的一项高新技术,融合了传统的航空摄影和近景测量技术,颠覆了以往正射影像只能从垂直角度拍摄的局限,通过在同一飞行平台上搭载多台传感器,同时从垂直、前视、左视、右视与后视共5个不同的角度采集影像。其中,垂直摄影影像,可经过传统航空摄影测量技术处理,制作4D(DEM、DOM、DLG与DRG)产品;前视、左视、右视与后视4个倾斜摄影影像,倾斜角度在15°~45°之间,可用于获取地物侧面丰富的纹理信息。 通过高效自动化的三维建模技术,快速构建具有准确地物地理位置信息的真三维空间场景,直观地掌握目标区域内地形地貌与所有建筑物的细节特征,可为电力和水利工程建设、地质灾害应急指挥等提供现势、详尽、精确、逼真的空间基础地理信息数据支持和公共服务。 1.2 实景三维建模技术流程 目前,采用倾斜摄影技术进行三维建模的后处理软件以法国ASTRIUM公司的StreetFactory和Acute3D公司的Smart3DCapture软件为典型代表[2]。利用地物的垂直与倾斜影

基于航测的数字城市三维建模技术

基于航测的数字城市三维建模技术 [摘要]本文概述了数字城市的研究背景及意义,详述了数字城市三维模型的建设方法,重点讲解基于航测的数字城市三维建模技术的步骤,最后概述数字城市的未来发展状况及存在问题。 [关键词]数字城市数字城市三维模型基于航测的三维建模方法 0引言 数字城市的概念来源于数字地球,是数字地球的重要组成部分。同时数字城市也是信息技术发展的必然趋势,城市景观重建是数字城市的首要步骤和重要内容。随着城市化进程的进一步深入,城市建设和管理所需要解决的问题的复杂性和需要处理信息的广义性,都是前所未有的。在城市信息化建设过程中,二维空间数据一直作为空间信息基础设施框架重要的数据内容,其在城市规划、交通、市政等各领域应用广泛,但传统的二维数据很难表现城市三维空间形态的多样性和复杂性以及相互之间的关系。城市三维空间信息则具有直观性强、信息量大、内容丰富等优点。随着人们对三维GIS的认识的不断深入,对城市三维信息需求的不断增加进而提出了数字城市三维模型的概念。 1概述 数字城市三维模型由于其在城市规划、地籍管理、旅游、交通及环境仿真等领域显示出了巨大的潜力,已成为众多领域研究的热点。三维模型是以三维的手法进行建模,模拟出一个三维的建筑场景效果。规划者可以模拟在数字场景中任意游走驰骋、飞行缩放,达到一种惟妙惟肖、变化多姿的动态视觉效果。对规划及参观者来说是一种全新的体验,并能产生强烈的共鸣。 2数字城市三维模型的建设方法 数字城市三维模型数据生产是建设城市三维地理信息系统的核心。三维模型的精度和建模效率直接影响着三维GIS系统的实用性和建设周期,同时也是城市规划、建设与管理部门进行空间分析并做出正确决策的保障。在三维模型中除了建筑物的基本平面位置及高度信息外,还需要表达建筑物的色彩纹理与几何外形特征,这些色彩纹理与几何外形特征往往体现三维对象特别是建筑物对象的独特风格。现将比较有代表性的几种建模方式列出: (1)使用航空影像以及地面摄影对建筑物特征线进行自动提取。这种方法获取速度最快,成熟的DEM数据及DOM数据生产技术路线能快速重建三维场景中的地形数据,同时在立体环境下,能快速准确获取建筑物等三维模型数据的位置,形状及高度信息,真实展现城市风貌。但获取几何信息不够完整,需要外业采集建筑物侧面纹理。

三维地质建模技术及其在城市建设中的应用

第35卷第5期 2010年9月 测绘科学 Sc i ence o f Survey ing and M app i ng V o l 135N o 15 Sep 1 作者简介:王浩天(1982-),男,辽宁铁岭人,在读硕士,主要从事图像处理与模式识别技术应用与研究。E -ma i:l whatian @1631com 收稿日期:2009-01-07 基金项目:国家科技部重大科技支撑项目(2007B A F09B01) 三维地质建模技术及其在城市建设中的应用 王浩天 1o ,李一波1,席剑辉 1 (1沈阳航空工业学院,沈阳110000;o北方重工集团有限公司,沈阳110000) =摘 要>本文围绕三维地质建模技术,分类介绍了基于面模型、体模型和混合模型的典型建模方法。分析这些方法的基本原理,比较其优、缺点,并探讨了三维地质建模技术在城市建设中的应用,继而对三维建模技术的发展方向进行了展望。 =关键词>三维地质模型;构模;T I N /GT P /TEN;城市地质建模 =中图分类号>P642;TP39 =文献标识码>A =文章编号>1009-2307(2010)05-0220-03 1 引言 传统地质信息模拟与表达技术主要采用平面图和剖面图技术,其实质是将三维空间中的地层、构造、地貌及其他地质现象投影到某一平面上进行表达。存在的主要问题是空间信息损失与失真、制图过程繁杂及信息更新困难。三维地质建模(3D G eo sc i ences M ode li ng )技术正是针对传统地质信息模拟与表达方法的缺陷,以计算机技术为基础,在三维环境下将空间信息管理、地质解译、空间分析和预测、地学统计、实体内容分析以及图形可视化等工具结合起来,运用于地质分析的技术,已广泛应用于水利水电、道路交通、城市建设和采矿等工程中[1]。三维地质建模技术的难点集中于如何应用离散地质数据结构来正确表达复杂的地质结构体。 城市建设过程中,对灾害地质体的正确识别以及对各种潜在地质灾害的有效预防将有助于城市的建设和发展,减少地质灾害过程中的生命财产损失。借助三维可视化技术、数据库技术以及地理信息系统的相关技术,建立一个真三维的地质信息可视化与管理系统,能为城市建设、发展和管理提供基于三维地质数据的信息服务;便于城市管理人员有效管理和监控城市地质资源。 2 三维地质建模技术主要类型 计算机辅助三维地质建模技术最早由加拿大的S i m on W H ou l d i ng [2] 于1994年提出,他针对地质钻孔和地层分布特点,提出了适于层状地质体建模的三棱柱(T P )模型建模方法。到现在,三维地质建模已逐步发展形成了基于面模型、基于体模型和基于混合模型的构模方法[3-4]。吴观茂等人将具体的建模方法归纳如表1所示。其中基于面模型的构模方法侧重于3D 空间实体表面表示,在构造简单的地区进行三维地质模拟是一种简便的方法。基于体模型的构模方法以TEN 、T P 及So li d 构模方法较为常见,其中TEN 模型的优点是可以描述实体内部,而不能表示三维连续曲 面,同时用该方法生成三维空间曲面也较为复杂;T P 模型不能运用偏斜钻孔数据来构建3D 地质模型,在实际应用中有较大的限制,类三棱柱模型(ATP )、广义三棱柱模型(GT P)及似三棱柱模型(STP )对TP 模型进行了有效补充,解决了基于偏斜钻孔数据建模问题。So li d 模型适合于具有复杂内部结构(如复杂断层、褶皱)的地质构模,但人工交 互工作量巨大[5] 。 表1 3D 空间模型构模方法 面模型(Faci a lm odel )体模型(Vol um etri c m odel)混合模型(M i xed m od el ) 规则体元非规则体元不规则三角网 (TI N )结构实体 几何(CSG ) 四面体网格(TEN )T I N -CSG 混合格网G ird 体素(Voxel )金字塔(Pyra m i d)T I N -Octree 混合或H yb ri d 模型边界表示模型(B-Rep )八叉树(O ctree)三棱柱(TP)W ire Fra m e -B l ock 混合线框(W i re Fram e)或相连切片(L i nked S lice) 针体(Needle)地质细胞(Geocellular)Octree -TEN 混合断面(Secti on )规则块体 (R egu l ar B loc k )非规则块体 (Irregu l ar B loc k ) 断面-三角网混合(Secti on-T I N m i xed ) 实体(Soli d)多层DEM s 3D Voronoi 图广义三棱柱(GTP) 适用于城市建设(地铁隧道工程、管网工程线路设计等)的三维地质模型构建方法归纳为表2所示。L e m on A M 、朱合华及朱良峰等人提出的基于钻孔信息的地层数据表2 适用于城市建设 的三维地质建模方法 基于钻孔信息的地 层数据模型方法 超体元实体建模方法面向对象的方法[6]钻孔-层面模型[7] 地层-模型算法[10]超体元实体模型、断层数学模型及 褶皱几何模型[13]模型方法能够充分 利用钻空信息来快 速建立地层模型, 并可以充分借助D e launay 三角网来构造三维拓扑关系,允许用户交互操作并结合专家经验和其他勘测手段对模型进行修正[5-7]。 而武强等人提出的超体元实体模型根据/任何复杂几何形

新时期新技术新方法

新时期新技术新方法 ———课件在数学教学中的应用《新课程标准》指出:“现代信息技术要改变学生的学习方式,使学生乐意并有更多的精力投入到现实的、探索性的数学活动中去。”目前,具有鲜明时代特色的多媒体辅助教学已融入我们的小学数学课堂中,它以语言、文字、视频信号和声音等新颖独特的方式给广大教师和学生提供了丰富的教育教学资源,革新了传统的教学模式,被誉为教育史上的第四次革命。因此,作为教育教学的内容及方式也必须随着改变,同时对教师也提出了更高的要求:教师要善于从自己学科的角度来研究如何使用现代信息技术进行有效教学,要善于把现代信息技术融入到小学数学教学中──就象使用黑板、粉笔、纸和笔一样自然、流畅,使教和学都能高效进行。 同时,现代信息技术在各校都得到空前重视,有的学校规定:凡是公开课必须用多媒体。这就使得有些教师为了证明自己是在用现代信息技术,就用电脑展示几道口算题,感觉自己也是现代化教学。就连平时的日常教学,用多媒体觉得是一种时髦,以至于有的老师课课都运用信息技术,造成老师们抢占多媒体教室的现象。这样的做法不仅“大材小用”,而且浪费了教师们的大量精力和宝贵时间,形成“高成本,低收效”的不和谐局面。那么,在数学教学中应如何正确发挥多媒体辅助教学的功能呢? 一、创设情境,开拓思维 儿童是想象力最丰富、最活泼时期。儿童愿意去发现各种事物。因此,教师的教学要根据儿童的心理特点发挥多媒体课件动态感知的优势,创设情境。激励学生猜想、想象和联想,可以开拓学生的思路,增强学生思维的深刻性,有利于培养学生思维的灵活性。 例如,教学“圆的面积计算”一课时,教师借助多媒体课件,演示平行四边形、三角形和梯形面积计算公式的推导过程。然后演示把

三维地质自动建模与可视化

三维地质自动建模与可视化 北京国遥新天地信息技术有限公司遥感应用第一事业部柳蛟 (转载请注明出处和作者,侵权必究) 一、前言 1.1项目背景 数字城市建设方兴未艾。现在的数字城市建设正处于基础建设阶段,为完成该阶段的任务,必须采集包括地上、地表和地下等部分的三维数据,并实现其可视化。同时,各城市因其所处地质带的不同而不同程度地受到地震、地面沉降、滑坡、岩溶塌陷等地质灾害的影响。为此,一些城市正在进行有关地质灾害的预警和防治工作。其他很多领域,如城建工程、地下工程、水电工程、交通工程、环境工程、资源开发等都贯穿有地质问题。上述工作的开展和问题的解决迫切需要借助三维可视化技术对地质数据进行可视化,从而为相关工作提供帮助。因而,三维城市地质信息可视化受到很多学者和相关工作者的重视。 基于目前地下管网和地下建构筑物信息的基础,增加地质数据的收集整理,并进行直观的可视化三维建模分析,可更好的为地下工程建设,城市规划等问题提供决策信息支持,使地下空间信息管理单位对相关数据进行有效的管理。 基于现有地质数据采集、处理的成果,结合EV-Globe大型三维地理信息平台,从三维地质数据结构、三维地质钻孔数据展示、三维地质自动建模、三维城市地质信息可视化系统的功能设计等方面对三维城市地质信息可视化进行研究和应用。 1.2历史回顾 2002年开始,当时在海外工作的朱焕春博士和李浩博士试图将他们所应用的一些地质体三维可视化技术推广到国内,即便是在发达国家,当时这项技术也才刚刚开始应用。但是,因为这些国家已经具备了调研和开发过程的积累,以及技术市场商业化体制的优势,推广过程相对很快,到2005年,大部分已经全部采用三维可视化资料,包括地质体几何形态、测试资料、监测数据等全部打包在一个三维计算机图形和信息系统中,电子化和图形化为专业

4 项目建设技术路线与三维建模方案

4 项目建设技术路线与三维建模方案

朝阳区数字化三维仿真模拟城市管理系统 建设方案

版本控制 修改记录说明

1.概述 1.1.项目建设背景 “数字城市”是城市信息化发展的方向,是数字地球的一部分,三维地理信息是“数字城市”的重要基础空间信息。三维城市的建立能够全方位地、直观地给人们提供有关城市的各种具有真实感的场景信息,并可以以第一人称的身份进入城市,感受到与实地观察相似的体验感。 随着二十一世纪的互联网技术、计算机技术、3S(GIS/RS/GPS)技术、虚拟现实、航空与航天技术等的飞速发展,给地理信息技术手段带来前所未有的变革,利用高分辨率卫星影像以及航空像片,通过对影像的平面、高程、结构、色彩等的数字化处理,按照统一坐标无缝拼接而成可以迅速建立基于真实影象的“三维数字城市”,人们可以直观的从三维城市上判读处山川、河流、楼宇、道路。借助传统平面地图的概念,叠加空间矢量数据,地物兴趣点数据、以及三维模型数据形成可视化“三维数字”城市展示系统。 与传统二维地图相比,“三维数字城市”展示系统突破平面地图对空间描述二维化、三维空间尺度感差、没有要素结构与纹理信息等诸多限制,通过对真实地形、地物、建筑的数字化三维模拟和三维表达,提供给使用者一个与真实生活环境一样的三维城市环境。通过数字化三维仿真模拟城市的实现对城市的管理,把传统的限于二维的城市管理范围扩展到了三维甚至多维的管理范畴,为城市建设、政务管理、企业信息发布与公众查询提供多维的、可持续发展的信息化服务,将大大提高城市整体信息化管理和经营管理水平,并有利于提高公众参与城市管理的积极性和参与性。 1.2.项目建设目标 以先进的技术手段,在三维仿真模拟城市场景中实现朝阳辖区单位、人口、部件、事件、社区绿化等相关信息的管理,进一步提高朝阳区政府城市管理水平,提高居民参与城市管理的积极性。另一方面,能够很好的展现数字朝阳的建设成果。最终为建设和谐朝阳提供技术保障,为数字奥运做出贡献。

矿床三维地质模型构建

前言 三维地质建模技术是三维地理信息系统技术的一个重要分支。三维建模技术旨在利用对地质实体的三维建模实现地质实体三维可视化,使抽象的矿体数据转化为清晰的三维模型,从而更明显的揭示矿体的形态分布规律,方便研究工作的进行。同时,通过三维建模可以使得传统的二维平面上的工程设计清晰直观的展现在三维空间中,有利于矿床生产,也有利于环境评估。因此矿体三维建模技术在国外的矿山工作、学生教育、科研工作中有着极其广泛的使用。但是国内的矿山建设大部分依然停留在二维平面设计的基础上,很少利用三维可视化建模技术辅助生产研究工作,在国内同样也没有合适的国产三维建模软件适用于矿山实体建模。因此研究地质实体三维可视化技术与国内矿山科研生产相结合具有重大的理论和实践意义。 本文研究区域西起阿尔金断裂,东止于哇洪山—温泉断裂,北与柴达木盆地相交,南以昆南断裂为界与可可西里巴颜喀拉造山带相邻。东西长约1500km,南北宽100—210km,总面积约为17万km2。为了更直观的提现矿床的形态分布以及变化特征,帮助矿山研究,辅助矿山生产、设计工作。解决大规模矿山的生产难题,提高生产效率,本文将以夏日哈木铜镍矿床为例利用国外软件surpac,展现整个模型的建立过程,并利用软件功能进行矿体储量估算,为该矿床今后的工作提出建议。最后,归纳总结surpac在矿山建设中的方法,展现具体的操作过程,以及三维可视化矿山的成果。既作为夏日哈木铜镍矿工作的一部分,同时也以此为例说明surpac在矿山建设中的应用,同时找出研究中的问题,为surpac在国内的完善提出建议,促进国内三维可视化矿山的普及。 摘要 三维地质建模技术是三维地理信息系统技术的一个重要分支。三维建模技术旨在利用对地质实体的三维建模实现地质实体三维可视化,使抽象的矿体数据转化为清晰的三维模型,而更明显的揭示矿体的形态分布规律,方便研究工作的进行。同时,通过三维建模可以使得传统的二维平面上的工程设计清晰直观的展现在三维空间中,有利于矿床生产,也有利于环境评估。 在Surpac中,地质数据库的建立是基础,矿体及地质体的三维建模是核心,块体模型的建立和矿体储量的估算是推广和应用。本文对青海省夏日哈木铜镍矿床进行了三维可视化研究,并建立了

三维城市地质信息系统建设—以厦门为例

Frontier of Environmental Science June 2014, Volume 3, Issue 2, PP.52-59 3D Urban Geology Information System --A Case Study Xiamen Guizhong Chen Xiamen Geological Engineering Investigation Institute, Xiamen 361008, China Email: 905068217@https://www.doczj.com/doc/867775056.html, Abstract The 3D urban geology information system of Xiamen including massive data management, analysis and information dissemination function, is a basic and comprehensive platform which geological work of Xiamen city can dynamic service in economic and social development in long term. This paper introduced the background of the establishment of the 3D urban geology information system of Xiamen and the overall design plan. The key technologies of the system and innovations, the application results were discussed in detail. The advantages and disadvantages of current system were also analyzed. Keywords: Urban Geology; 3D Geology; Digital City; Social Service 三维城市地质信息系统建设—以厦门为例 陈桂忠 厦门地质工程勘察院,厦门361008 摘要:三维城市地质信息系统融海量数据管理、分析评价和信息发布功能为一体,是地质工作长期动态服务于经济社 会发展的基础性、综合性的平台。本文以厦门市为例,解析了三维城市地质信息系统建立的背景及其总体设计方案,对 系统的关键技术及创新、应用成果进行了详细的探讨与展望。 关键词:城市地质;三维城市;数字城市;社会服务 0引言 随着“城市化”进程的不断加速和城市经济的快速发展,一方面,城市建设的加快导致了地面沉降、地面塌陷、地下水资源紧缺、土壤和地下水污染等各种城市地质问题,成为制约和影响城市可持续与安全发展的主要因素之一;另一方面,当城市建筑越来越多,位置要求越来越精确,地下地质信息的完备和准确,对于城市规划、设计、施工以及地下空间开发利用等至关重要。而相对于地上资料,当前地下资料在系统性、现时性和表现性方面都较差。传统二维GIS在城市规划、地下空间开发等领域的缺陷日渐突出,三维建模与可视化技术因在三维数据管理,可视化分析、工程设计直观三维视觉效果等优势[1,2],引起了广大学者浓厚的兴趣。为了合理规划城市建设、充分利用地下空间,并且搞好城市地质灾害预防,迫切需要借助地质信息系统技术和三维可视化建模技术[4,5],建立起一个地下数字城市。在这样虚拟的地下数字城市中,人们可以自由地对地下地质结构空间信息进行浏览、查询检索、分析和综合。三维城市地质信息系统便是在这个背景下诞生并迅速发展,成为近些年来的研究热点[6]。 1 厦门三维城市地质研究的背景 厦门自建国以来开展几十年的区域地质调查,完成了1:20万、1:5万区域地质调查、水文地质调查和工程地质调查。城市快速发展,建筑越来越多,开展过大量的城建工程、地下工程勘查,积累了海量的地下地质结构的资源数据。这些数据具有多来源、多类别、多数量、多维数和多主题的显著特征,大部分数据资料

精细三维建模技术规定

精细三维建模技术规定

2011年10月31日

引用文件 本技术规定参考了以下标准及规范。 1)《基础地理信息三维模型生产规范(征求意见稿)》; 2)《基础地理信息三维模型产品规范(征求意见稿)》; 3)《基础地理信息三维模型数据库规范(征求意见稿)》; 4)《城市三维建模技术规范》(CJJ/T 157-2010); 5)《数字测绘成果质量检查与验收》(GB/T 18316-2008); 6)《测绘技术设计规定》(CH/T 1004-2005)。

1.工艺流程设计 项目实施的工艺主要包括四个主要阶段,分别是:项目准备阶段、基础数据整理阶段、三维数据生产阶段和三维效果整合阶段。项目准备阶段主要是成立项目组,并确定项目目标以及分配任务。基础数据整理阶段包括现有基础资料收集整理、管理细分与区域分级、建模基础资料的采集和补充和基础资料完备性检查四个步骤。三维数据生产阶段包括除三维模型数据生产、基础三维模型数据质检和基础三维模型数据成果抽样检查三个步骤。三维效果整合阶段包括三维模型效果整合与实时浏览和三维模型效果质检两个步骤。综合各阶段共为10个步骤,详见图2工艺流程图。 1.1.成立项目组并确定项目目标 根据合同要求,成立项目组负责项目实施。召开项目启动会议,要求项目组成员必须参加,明确项目要求,统一工作思路和项目目标,并明确现势性时点、工作分工并分配任务。 1.2.现有基础资料收集整理 该步骤主要收集项目实施需要的基础资料,包括实施标准,基础数据等。实施标准为项目相关的技术标准,作为项目实施的依据。基础数据为项目实施需要的基础测绘成果,主要包括大比例尺数字地形图,数字正射影像图,数字高程模型等。 1.3.管理细分与区域分级 该步骤主要分为两部分工作,一部分是管理单元和建模单元的划分,另一部分是区域的分级划分。建模单元和管理单元的划分依据为《基础地理信息三维模型生产规范(征求意见稿)》,根据要求对建模范围进行二级划分,分别为管理单元和建模单元,并根据标准中要求进行命名。区域分级的依据为《基础地理信息三维模型产品规范(征求意见稿)》,将整个区域分为四级,其中I、II、III、IV四级要求依次降低。

地质体三维建模方法与技术指南

地质体三维建模方法与技术 指南 -标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

内容简介 本书系统分析了目前国内外地质体三维模拟技术和应用软件开发的现状,由此提出了不同领域地质体 三维建模的数据需求、技术流程和主要建模软件的数据接口;详细阐述了Micmmine、surpac、Mapgis、 3D-Grid等三维地质体模拟软件在矿山、地下水、城市地质等领域的应用实践和示范工作,以及提交的相 应三维模型成果;并对今后如何展开相关工作提出了建议。 本书可作为开展三维地质建模工作的指导用书,同时亦可作为地质及相关专业学生的专业参考书。 【节选】 (一)地下水三维地质建模所需数据类型 在地下水三维地质建模中,会涉及的地质现象主要有:地貌(或地形)、地层、褶 皱、断裂、透镜体及侵人体等,为刻画这些地质现象,就需要用到地表数字高程模型数据(DEM)、遥感影像数据、地理信息数据、钻孔数据及剖面数据等。具体来说,为刻画三 维模型中的各种地质现象,需要的相关数据包括以下几种: 1.地表数字高程模型(DEM)数据 地表数学高程模型数据用于生成三维地质结构模型顶面(地表面),此部分数据可以 从测绘主管部门获取或向国家测绘局基础地理信息中心购买,从基础地理信息中心购买的 数据属于标准数据,数据以ARCINFO数据格式存放。DEM数据比例尺有多种,其中,全

国的1:25万数据库在空间上包含816幅地形图数据,覆盖整个国土范围,国外部分沿国界外延25公里采集数据。地貌统一在TERLK层中存放,包括等高线、等深线、冲沟等,DEM等高线的等高距,在全国范围内共分40 m、50 m、100 m三种,使用时可参照等分布图确定。对于标准数据,可以根据需要进行数据格式转换、比例变换、投影变换等多种处理。 另外,如果不能获取现成的DEM数据,也可以自己使用专门的地理信息系统软件用 地形图生产。即把纸质地形图数字化及几何纠正校准,然后进行高程信息的提取——对等高线进行屏幕矢量跟踪并对等高线标赋高程值,同时编辑、检查、拼接以生成各种拓扑关系,最后用软件进行内插值、裁剪生成DEM数据。 2.遥感影像数据 遥感影像是地球空问数据最直接、时效性最强的数据形式,模型的表面需要用影像数 据进行贴图,来表达真实的地表景观。由于影像数据的容量大,为了能够快速、高质量地进行显示,需要根据显示的范围、显示的比例选择分辨率最合适的影像进行纹理映射。一个模型可以有不同分辨率的多套卫星/航测影像数据,某些影像数据有可能只局限于某个局部。因此,在显示时,所有的影像数据都需要读入内存,以实现多分辨显示。这就需要在技术上做一些处理,比如图像格式的转换,根据显示分辨率和比例的不同,转换为不同分辨率的图像如BMP、TIFF、GIF等图像格式。 对遥感影像数据的处理主要包括对遥感影像的几何精纠正和不同分辨率影像数据的融合。一般使用遥感处理软件ERDAS和ENVI软件进行处理。遥感影像几何精纠正的目的

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