三维地质建模及可视化在危机矿山找矿中的应用研究——以沂南金矿为例

随着21世纪工业的快速发展,人们对矿产资源的需求日益扩大,然而我国一大批矿山却面临着严重的资源危机,解决危机矿山的根本是加大矿山周边和矿山深部的找矿工作。同时,随着地学研究和勘查工作的不断深入,积累了海量的地学数据,矿产勘查己进入信息找矿的新时代。矿山三维地质建模与可视化技术研究,是"数字矿山"的核心组成部分,是现代矿山信息化研究的热点和重点。本文从三维地质建模的概念出发,探讨了基于钻孔数据的矿山三维地质建模及可视化的一般过程,包括地质数据库的建立,实体模型、品位块体模型的创建等,通过在沂南金矿成矿预测研究中的具体应用,探讨了三维地质建模及可视化应用于危机矿山成矿地质条件分析及大比例尺成矿预测中的过程和方法,为矿区成矿规律的研究和危机矿山的成矿预测提供了有效的技术手段,大大地提高矿产勘查的效率,促进了我国矿山信息化的建设。     

深部矿产地质调查中多元数据三维地质建模技术研究——以铜陵矿集区为例

深部矿产地质调查以解析深部地质结构、寻找深部隐伏矿、半隐伏矿和难识别矿为主要目标。根据深部矿产地质调查工作的特点,提出一套基于数据库、3S、三维建模、三维可视化等技术,并适用于矿集区的三维地质建模技术方法。该技术方法以较全面的地质调查资料为基础,以成矿系统理论为指导,利用多元数据平行剖面建模法,以研究区"含矿地质体"及其空间展布特征为目标,分级构建"矿集区—矿田—矿床"模型并耦合,实现矿集区2 000m以浅三维成矿系统结构"透明化"展示。多元数据三维地质模型可为验证成矿模式、提取示矿信息、构建找矿模型及三维找矿预测等提供信息支撑,该建模技术已在铜陵矿集区实践验证并取得良好效果,可为其他地区开展类似工作提供借鉴。     

公路边坡三维可视化建模系统研究

建立完善的公路边坡三维可视化建模系统,适时、较准确地为公路边坡工程稳定性评价、边坡开挖与治理、岩土工程的数值模拟分析等提供地质依据或模型资料,为岩土工程师对岩土工程问题的正确判断、分析提供综合信息,是今后公路岩土工程发展的一个主要方向。本文根据边坡信息采集的内容和特点,提出了边坡三维可视化技术、可视化建模的内容、及研制开发岩体结构三维可视化模型及构图系统实现的方法。     

基于虚拟现实技术的三维旗袍辅助教学系统的设计与实现

数字三维可视化技术和虚拟交互技术的应用如今迅猛发展,特别是在服装设计方面,例如服装虚拟展示、3D试衣等研究近年来都有突出表现,但是在服装教学,特别是民族服装———旗袍的教学应用上甚为少见。借助虚拟现实技术,可以让传统旗袍与现代技术完美结合,散发出数字化的光芒。该文利用3D虚拟现实技术实现三维虚拟互动旗袍教学,改变传统的教学手段,提升教学质量与效率,并为旗袍爱好者提供学习平台。     

基于Skyline的流域河口生态安全评价三维场景实现技术

在总结了地学可视化发展过程及目前三维可视化技术研究进展的基础上,针对大洋河流域河口的地理特征设计并实现了三维可视化场景,为流域河口生态安全评价三维演示系统的实现奠定了基础,并从地表模型的建立、建筑物模型的建立和虚拟场景的搭建三方面详细介绍了流域河口三维场景实现的具体方法。     

大气污染扩散可视化--地理信息系统的应用

在进行某一项目区的大气污染扩散研究时，可借助现有的GIS平台，利用数字技术对具有空间内涵的对象作可视化处理，实现污染源可视化、结果浓度数据可视化和大气环境评价结果可视化。     

压实坡积土的应力应变关系三维曲面初步研究

对两组不同含水量的压实坡积土样进行三轴CD试验,利用试验得到的ε1～q曲线以及体应变εv、剪应变εr、平均正应力p和广义剪应力q等数据,通过神经网络反演,并采用可视化处理技术,得到试样的部分应力应变关系三维曲面,为三维数值建模研究创造条件。     

基于“情景-应对”的三维应急推演方法研究

针对石油化工行业事故应急现场环境三维快速模拟需求,研究基于石化模型库的无人机倾斜摄影三维建模的技术方法。利用无人机快速获取预定区域的遥感影像、完成场景的影像标定、建立场景的稠密点云,基于石化模型库对点云进行曲面拟合和纹理映射生成实时三维可视化模型。利用三维事故桌面推演平台,让应急指挥人员在全面掌握事故现场信息情况下,充分研判事故演变过程,开展基于"情景-应对"的事故应急推演。     

水利水电工程三维地质建模设计对生态环境的影响研究

水利水电工程对该地生态环境有很大的影响,而工程前期的环境影响评估一般存在很大的误差。通过建立水利水电工程三维地质模型,可以该模拟工程建成后对周围环境的影响状况,从而对工程进行优化设计,寻找最优设计并且将对生态环境的影响降低到最低水平。分析了水利水电工程对工程所在地环境的影响,设计了三维地质建模的一般步骤,提出了建模机制、建模过程中数据的获取过程以及模型建立后生态评估的方法和手段。三维地质建模是水利水电工程中十分必要的一步。     

混合地质建模方法刻画复杂含铀砂层地质结构

基于地质统计学原理的地层建模与岩性建模方法被广泛应用于三维地质建模中。对于矿区地质结构复杂、透镜体大量发育、矿层与围岩交互发育的地质结构,单纯使用地层建模方法很难划分地层层序,岩性建模方法难以刻画地层的连续性,且在局部缺乏钻孔资料时容易出现突变现象。提出一种地层/岩性混合的三维地质建模方法,该方法首先采用地层建模方法构建矿区层序清晰的标志地层,并确定地质模型标志层架构及分布范围;然后采用岩性建模方法构建具有复杂交互结构的含水层及含矿砂层;最后将地层建模和岩性建模部分通过模型拼接,最终构建砂岩型铀矿床的三维地质结构模型。以北方某大型砂岩型铀矿床含铀砂体及其围岩地质结构为例,依据提出的地层/岩性混合的三维地质建模方法,并采用EVS(Earth Volumetric Studio)软件完成了复杂的含铀砂层地质建模,并与岩性建模方法的结果进行对比分析,结果显示:地层/岩性混合的三维地质建模方法能够明显提高建模精度,可用于刻画含铀砂层非连续发育的砂岩型铀矿床的复杂地质结构。     

油田企业安全生产三维数字化系统研究与应用

运用虚拟现实和三维数字化技术对油田企业操作仿真、管网三维管理和消防桌面推演进行可视化开发,阐述了基于交互的可视化操作培训和管线可视化管理,研究了基于灾害场景和应急预案的桌面虚拟演练系统,系统能够有效提升油田企业的安全生产和管理水平。     

安徽运漕地区隐伏地质体三维模型构建及应用

以安徽运漕地区为例,从地层与岩体特征入手,结合地质—地球物理信息,开展浅覆盖区隐伏地质体三维建模研究。介绍了划分建模单元及建立地质—地球物理模型和构建最终地质体模型的过程,针对区内侵入岩、浅成侵入岩发育情况,提出采用地层与岩体并行建模的思路,通过"先分后合"的方式构建地质体三维模型。最终的成果模型反映了研究区隐伏地质体的主要物性层(建模单元)、主要断裂与褶皱构造、岩浆隆起构造的空间展布特征,模型将区域重磁、断层展布、已知矿点与闪长岩类及三叠世周冲村组叠加显示,以三维可视化的方式标识了成矿有利地段的空间位置。     

城市地上地下一体化大数据信息平台助力杭州智慧城市建设

<正>城市地上地下一体化大数据信息平台是将城市地质信息纳入城市规划、建设、管理主流程的重要平台。将城市地质调查获取的地质资料和成果收集、标准化处理、检查并入库,建立多源、异构、海量地质数据的"地下数据中心",综合利用GIS、三维地质建模、数据库等技术,构建地上地下一体化三维可视化决策支持平台。     

综合能源管理平台多能图模库一体化建模方法

综合能源信息管理平台复杂的管理模式和管理功能,该平台是基于相应地智能化互联网技术,主要由数据采集、通讯等部分组成。方便对于复杂的电力系统进行可视化简约化的操作;而图模库一体化建模技术通过实现图形、模型、数据库三者之间的信息关联,能够实现综合能源信息管理平台的可视化操作,提高了整个电力系统的运行效率,节约了管理成本,是构建综合能源管理平台极为关键的技术因素。     

基于GMS的武山矿区水文地质结构可视化模型

在介绍GMS生成水文地质结构实体模型方法的基础上,利用武山矿区大量钻孔数据,建立了该侵入岩矿区水文地质结构三维可视化模型。结果表明:将武山岩体的horizon ID设置为第7层,插入Q与T1d2—T2j之间建模取得了较好的效果;建立的可视化模型可以灵活地实现含水层的拆分组合、任意剖面及任意方向的旋转、切剖面等功能,并能清晰地展示含水层的空间分布特征,为了解水文地质结构特征、进一步挖掘地质与水文地质相关信息提供了方便。     

基于约束关系的石化装置三维重建方法研究

针对现有的三维建模算法存在耗时长,局部结合细节建模效果差等问题,提出了一种基于石化设备模型库的装置三维重建算法。利用计算机视觉"从运动恢复结构"技术初步实现石化装置部件的识别与定位,提取关键帧中局部特征显著的设备信息,实现基准部件识别及位置匹配。提取复杂管道的空间布局信息,利用阀门(组)的识别信息及约束关系来校正已重建的三维场景,最终实现整个石化装置的自动化三维重建。实例证明,采用文中算法进行石化装置三维重建,可以有效地减少建模时间,提高建模精度。     

基于GIS与SketchUp的矿井三维可视化方法研究

为更加实时、直观地体现矿井信息及三维地学信息,本文运用ArcGIS软件与SketchUp Pro软件,分别建立矿井三维地层模型,地表景观模型与工程巷道模型,最终在.NET与ArcEngine编程环境中实现原型系统集成并进行二次开发。经实践证明,本技术方案所实现的矿井模型三维可视化效果形象直观、沉浸感强,成果切实可靠。这对煤矿开采设计水平的提高及其应急管理决策支持软件的研发有一定的借鉴意义。     

CATIA在水轮发电机组设计中的运用

采用法国Dassault System公司的CATIA软件对轴流式、混流式和灯泡贯流式水轮发电机组进行三维建模。采用top-down设计整机及部套骨架,运用参数化设计技术,使计算公式产生尺寸链接驱动三维设计模板变形。部套设计使用optimization方法进行运动干涉检测及空间尺寸分析,实现优化三维水轮发电机组总装模型设计。     

基于VRML的远程多媒体教学课件的研究与实现

针对目前远程教学中虚拟课件这一技术难点,结合当前网络技术的实际应用情况,提出了基于VRML技术实现远程教学课件的具体方案,介绍了VRML技术的工作模式、造型机制,以齿轮运动为例,着重讨论了三维建模和动态交互设计实现,指出了网上发布方法.     

矿山地质灾害高分辨率遥感监测方法研究——以北京市房山区史家营煤矿为例

以北京市房山区史家营煤矿为研究对象建立了矿山地质灾害高分辨率遥感监测方法与技术流程。它是在建立矿山地质灾害遥感识别标志的基础上,对高分辨率数据进行空间分辨率融合和信息增强,利用"已知推未知"的工作思路,对多种地质灾害类型进行识别与提取;结果表明,高分辨率遥感图像和"3S"技术在矿山地质灾害监测中发挥着重要作用;对矿山地质灾害诱因的建模分析结果表明,人工采矿活动是导致矿山地质灾害发生的最直接原因,构造、岩性和坡度等是矿山地质灾害发生的重要因素。因此,加强矿山非法采矿的遥感监测与治理,注重对已采矿区的回填和管理是矿山地质灾害治理的关键。