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《东北大学》 2006年
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基于剖面的三维地质建模与可视化研究

郭甲腾  
【摘要】:三维地质建模是一门运用现代空间信息理论来研究地层及其环境的信息处理、数据组织、空间建模与数字化表达,并运用科学可视化技术来对地层及其环境信息进行真三维再现和可视化交互的科学技术。开展三维地质建模的关键技术与应用问题研究是数字矿山的一项关键研究内容,对于促进地质相关领域的信息化建设,提高管理效率和辅助决策分析具有重要意义。 本文以钻孔信息和剖面图为基础数据,设计了相应的三维拓扑数据结构,提出了基于剖面的三维地质建模流程,建立了地质体的线框面模型及其相应的地质块段体模型,最终实现了“线框-地质块段模型”(Wire Frame-Block Model)面体混合构模。采用三维图形接口OpenGL与MFC集成开发,对地质模型进行了科学可视化,实现了地质模型的平移、旋转、缩放等空间操作和光照、材质、纹理等渲染效果;实现了地质体的剖切显示以及空间信息查询和分析。研究了构模过程中的若干关键算法:提出“切开-缝合”算法,解决了形状和顶点数目差异较大的相邻剖面轮廓线重构三维形体模型问题;研究了基于约束Delaunay三角剖分的任意多边形(含岛或无岛)三角剖分算法,解决了含夹石或孔洞的复杂地质体构模问题;研究了判断点在多面体内的网格约束算法,以线框模型为约束构建了相应的地质块段体模型。
【学位授予单位】:东北大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:P208

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 王恩德;孙立双;蔡洪春;付建飞;;矿体三维数据模型及品位插值方法研究[J];地质与资源;2007年03期
2 杨成杰;吴冲龙;张夏林;翁正平;;基于实体与块体混合模型的三维矿体可视化建模技术[J];煤炭学报;2012年04期
3 孙立双;毕天平;马运涛;车德福;;一种基于剖面轮廓线进行矿体三维建模的方法[J];沈阳建筑大学学报(自然科学版);2011年04期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 周智勇;三维可视化集成矿山地测采信息系统研究[D];中南大学;2010年
2 孙立双;矿体三维建模及储量计算关键问题研究[D];东北大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 张元生;面向地上下无缝集成建模的空间数据组织研究[D];东北大学;2008年
2 张海晖;东沟钼矿矿床三维地质模型构建研究[D];西安建筑科技大学;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 周培德;任意多边形三角剖分的算法[J];北京理工大学学报;1995年05期
2 邓小英,李英,张宏梅,肖玲;用序列二维轮廓线重建三维形体表面的方法[J];吉林大学学报(信息科学版);2003年S1期
3 刘刚,胡远来,邓林;层迭三维体表面重构的算法探讨[J];成都理工大学学报(自然科学版);2003年05期
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10 吴立新,史文中,Christopher Gold;3D GIS与3D GMS中的空间构模技术[J];地理与地理信息科学;2003年01期
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 庄玲;数字矿山可视化技术的研究与实现[D];山东科技大学;2003年
2 孙劲飞;利用二维轮廓线重构双峰值三维形体[D];中国海洋大学;2003年
3 董辉;地质体三维可视化原理与方法研究[D];中南大学;2003年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张耀波;DEM在公路设计中的应用[J];安徽地质;2002年03期
2 于鹏;;合肥市城市工程地质信息系统的建设与应用[J];安徽建筑;2011年01期
3 李粉玲;李京忠;张琦翔;;DEM提取坡度·坡向算法的对比研究[J];安徽农业科学;2008年17期
4 卢双珍;曹顺伟;邓喜庆;张煜;喻庆国;;三维林相图制作研究[J];安徽农业科学;2009年14期
5 卢双珍;喻庆国;曹顺伟;;影响无量山自然保护区及其周边森林分布的主要空间因子分析[J];安徽农业科学;2009年17期
6 谭勇;许联芳;;DEM在土地利用总体规划中的应用[J];安徽农业科学;2010年19期
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8 费龙;田秋艳;李秋菊;;基于RS与GIS的玉米种植适宜性分析[J];安徽农业科学;2010年32期
9 张希雨;杨茂功;付晓刚;李敬敬;;基于EVS-Pro的西安三维水文地质结构可视化模型的构建[J];安徽农业科学;2011年06期
10 马驰,宋伟东;利用DWG格式地形图建立城市DEM[J];鞍山科技大学学报;2004年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 高春晓;刘玉树;;GIS中的三维地形模型技术研究[A];OA’2001办公自动化国际学术研讨会论文集[C];2001年
2 徐九华;谢玉玲;李克庆;李建平;;矿业类专业地质学“十一五”国家级规划教材建设[A];探索的脚步——“十一五”北京高等教育教材建设论文集[C];2010年
3 胡晓彤;曾超;;靶向穿刺自动进针障碍物规避路径规划的研究[A];图像图形技术研究与应用(2010)[C];2010年
4 李青元;王涛;朱菊芳;孙立坚;张福浩;;对“绘制—检出”栅格化方法的深入探讨[A];图像图形技术研究与应用(2010)[C];2010年
5 张文燕;崔希民;;GIS的发展趋势及技术突破点探讨[A];第二届“测绘科学前沿技术论坛”论文精选[C];2008年
6 宋伟东;李兰勇;隋心;董山;;露天矿采场时空数据库的构建与应用研究[A];《测绘通报》测绘科学前沿技术论坛摘要集[C];2008年
7 李佳田;陈军;赵仁亮;;一种支持离散面目标自然邻居查询的空间索引[A];中国测绘学会九届三次理事会暨2007年“信息化测绘论坛”学术年会论文集[C];2007年
8 李响;;三维地理信息系统的设计与实现[A];重庆市测绘学会第三届优秀论文评选获奖论文暨2005-2006年度学术交流会论文选编[C];2008年
9 刘军;;彩色晕渲在《重庆市地图集》中的应用[A];重庆市测绘学会第三届优秀论文评选获奖论文暨2005-2006年度学术交流会论文选编[C];2008年
10 梁诚;陈楚江;余绍淮;王丽园;;基于约束的隧道及围岩体数字化建模方法[A];经济发展方式转变与自主创新——第十二届中国科学技术协会年会(第三卷)[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 杨长强;激光扫描仪检校及车载激光点云的分类与矢量化研究[D];山东科技大学;2010年
2 贾瑞生;矿山开采沉陷三维建模与可视化方法研究[D];山东科技大学;2010年
3 田峰敏;水下地形导航模型求解与导航区初选策略研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
4 王红;基础地理信息地形数据库信息量度量方法研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
5 王春;基于VR/GIS一体化城市微观交通虚拟仿真系统的研究与应用[D];中国海洋大学;2010年
6 魏浩征;高压直流输电系统可听噪声预测系统的研究[D];合肥工业大学;2010年
7 孙贤斌;三维信息获取技术中定标与图形包含问题的研究[D];华中科技大学;2010年
8 张永林;车辆道路数值模拟与仿真研究[D];华中科技大学;2010年
9 孟凡文;面向光栅投影的点云预处理与曲面重构技术研究[D];南昌大学;2010年
10 张冬梅;离散曲线曲面的形状优化算法研究[D];浙江大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王庆牛;煤系地层三维地质建模及可视化技术研究[D];河南理工大学;2010年
2 王飞;基于MAPGIS的开采沉陷预计分析系统[D];河南理工大学;2010年
3 梁鹏帅;基于OpenGL的三维可视地理信息系统初步设计[D];河南理工大学;2010年
4 崔树新;可重构动态集成测量方法研究[D];河南理工大学;2010年
5 邓小铭;基于OpenCV的物体三维检测系统研究[D];南昌航空大学;2010年
6 田会波;海底地形三维可视化[D];山东科技大学;2010年
7 张善心;充填采矿法计算机辅助设计技术研究[D];山东科技大学;2010年
8 解斐斐;UAV城市高质量DOM制作方法研究[D];山东科技大学;2010年
9 杜波;基于“一张图”思想的城乡一体化地籍管理信息系统研究[D];广西师范学院;2010年
10 毕军芳;基于开放式构架的移动空间信息服务模块的设计与实现[D];山东农业大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 尹辉增;地籍管理信息系统中空间信息更新的改进方法研究[J];北京测绘;2005年02期
2 胡金星,潘懋,马照亭,吴焕萍;高效构建Delaunay三角网数字地形模型算法研究[J];北京大学学报(自然科学版);2003年05期
3 戚国安,吴雨沛,陈廷琨;变异函数自动拟合初探[J];北京钢铁学院学报;1984年02期
4 胡小荣;变异函数球状模型的拟合研究[J];本溪冶金高等专科学校学报;2000年04期
5 孟宪伟,杜德文;二级套合结构实验变差函数的几何拟合[J];长春科技大学学报;1999年02期
6 连长云,苏小四;胶东地区未发现金矿床资源总量的分形估计[J];长春科技大学学报;2000年01期
7 程朋根,刘少华,王伟,陈红华;三维地质模型构建方法的研究及应用[J];吉林大学学报(地球科学版);2004年02期
8 刘进,李绍虎;断层的三维可视化建模研究[J];吉林大学学报(地球科学版);2004年S1期
9 程朋根,王承瑞,甘卫军,肖根如;基于多层DEM与QTPV的混合数据模型及其在地质建模中的应用[J];吉林大学学报(地球科学版);2005年06期
10 孔小利;一种简单多边形剖分的算法及实现[J];承德石油高等专科学校学报;2003年03期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 燕永锋;“矿床数学—经济模型”软件包的开发及其在元江金矿的应用[D];昆明理工大学;2000年
2 彭仪普;地形三维可视化及其实时绘制技术研究[D];西南交通大学;2002年
3 陈建宏;可视化集成采矿CAD系统研究[D];中南大学;2002年
4 曾新平;地质体三维可视化建模系统GeoModel的总体设计与实现技术[D];中国地质大学(北京);2005年
5 程朋根;地矿三维空间数据模型及相关算法研究[D];武汉大学;2005年
6 邹艳红;矿山地测数据集成与三维立体定量可视化预测研究[D];中南大学;2005年
7 石若明;基于GIS的城建档案管理信息系统集成研究[D];中国地质大学(北京);2006年
8 张新宇;地学空间三维可视化储量计算辅助分析系统关键技术的研究[D];吉林大学;2006年
9 姜晓轶;基于Open GIS简单要素规范的面向对象时空数据模型研究[D];华东师范大学;2006年
10 刘明忠;面向随机协作的柔性管理信息系统框架及若干关键技术研究[D];南京理工大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王瑜;OpenGL在三维造型中的应用[D];大连理工大学;2000年
2 姜宇涛;计算几何的不规则三角网算法研究及在GIS中应用[D];中国地质大学(北京);2003年
3 王靖;三维地质建模与剖面图生成[D];山东科技大学;2003年
4 庄玲;数字矿山可视化技术的研究与实现[D];山东科技大学;2003年
5 李刚;地形三维可视化中TIN模型的构建方法研究[D];辽宁工程技术大学;2004年
6 吴慧欣;三维建模技术的研究与应用[D];西安建筑科技大学;2004年
7 董辉;地质体三维可视化原理与方法研究[D];中南大学;2003年
8 赵洲;基于剖面的三维地质建模研究[D];西安科技大学;2004年
9 柳庆武;基于钻孔资料构造—地层格架三维建模[D];中国地质大学;2004年
10 王瑞;三维地质模型可视化交互系统[D];成都理工大学;2005年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 梁涛;陆树文;罗照华;樊秉鸿;胡瑞刚;杨宗锋;;安妥岭钼矿矿体线框模型和矿块模型的初步建立[J];地质与勘探;2010年03期
2 于倩;胡建明;;数学计算在3DMine软件不同模块中的应用[J];金属矿山;2009年S1期
3 孙立双;毕天平;马运涛;车德福;;一种基于剖面轮廓线进行矿体三维建模的方法[J];沈阳建筑大学学报(自然科学版);2011年04期
4 李莹;肖克炎;陈建平;;基于立方体模型的三维矿体模拟与资源评估[J];地质通报;2010年10期
5 熊燃;龚敏;龚鹏;赵波;贾先巧;曾键年;马振东;;江西城门山矿区深部Mo资源量预测方法[J];物探与化探;2011年04期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 于倩;胡建明;;数学计算在3DMine软件不同模块中的应用[A];第八届全国采矿学术会议论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 姜在炳;煤层3D动态建模技术及应用研究[D];煤炭科学研究总院;2008年
2 周智勇;三维可视化集成矿山地测采信息系统研究[D];中南大学;2010年
3 王波;基于三维地质模型的金属矿床动态储量计算技术研究[D];南京师范大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 陈国利;中加矿业公司矿石品位动态检测及质量控制系统试验研究[D];西安建筑科技大学;2009年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 邓小英,周振平,康春涛;一种用于CT片层间轮廓线插值的算法[J];吉林大学学报(信息科学版);2002年03期
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4 毛善君,张大顺;计算机自动快速三角联网法[J];测绘学报;1991年04期
5 韩国建,郭达志,金学林;矿体信息的八叉树存储和检索技术[J];测绘学报;1992年01期
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7 郭达志,杜培军,盛业华;数字地球与3维地理信息系统研究[J];测绘学报;2000年03期
8 孙敏,陈军,张学庄;基于表面剖分的3DCM空间数据模型研究[J];测绘学报;2000年03期
9 马荣华,黄杏元,贾建华,蒲英霞;矿山地理信息系统中巷道模型的研究[J];测绘学报;2000年04期
10 程朋根,龚健雅;地勘工程3维空间数据模型及其数据结构设计[J];测绘学报;2001年01期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 粟献科;;矿床三维地质建模数据与建模数据库的研究[J];数字技术与应用;2011年08期
2 明镜;;三维地质建模技术研究[J];地理与地理信息科学;2011年04期
3 陈旭;徐瑞洁;;西黑山露天矿数字矿山信息系统[J];科技致富向导;2011年24期
4 李国鑫;袁海涛;陈宜金;;基于三维GIS的数字矿山综合管理系统的研究和应用[J];黑龙江科技信息;2011年23期
5 丁赛;陶月赞;;ArcGIS构造三维水文地质模型探讨[J];地理空间信息;2011年03期
6 曾文波;朱元超;马春;张旭祥;;三维地质建模与储量估算在印尼某铁矿的应用研究[J];地质学刊;2011年02期
7 张馨方;黄敏儿;;数字矿山建设及其现状简介[J];科技致富向导;2011年21期
8 蒋国荣;郝少东;杜涛;李利洋;;南海北部温跃层逐月变化特征分析[J];海洋预报;2011年03期
9 陶梦江;侯攀峰;林道悦;;浅析物联网与感知矿山[J];科技致富向导;2011年20期
10 曾思美;董少坤;韩军;黄鹏;;矿区地面场景三维建模与可视化研究[J];大众科技;2011年07期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 柳波;陈广平;;基于3 DMine的贾家堡铁矿三维地质建模技术研究[A];2010'中国矿业科技大会论文集[C];2010年
2 苗晋祥;吴继臣;朱学立;王永成;李自涛;;三维地质建模技术的发展历史与未来展望[A];河南地球科学通报2008年卷(下册)[C];2008年
3 孙建珍;;首钢矿山数字采矿建设及思考[A];2011年中国矿业科技大会论文集[C];2011年
4 ;数字矿山包括数学地质和微机在矿山中的广泛应用[A];中国实用矿山地质学(上册)[C];2010年
5 陈玉民;李国清;何吉平;胡乃联;;山东黄金数字矿山建设实践[A];2010全国采矿科学技术高峰论坛论文集[C];2010年
6 吕鹏飞;郭军;;我国煤矿数字化矿山发展现状及关键技术探讨[A];第七次煤炭科学技术大会文集(下册)[C];2011年
7 孙惠民;范建国;董崇远;;建设综合自动化集控 打造本安型数字矿山[A];煤矿自动化与信息化——第20届全国煤矿自动化与信息化学术会议暨第2届中国煤矿信息化与自动化高层论坛论文集[C];2010年
8 李冰;吴立新;齐安文;;面向数字矿山的三维地质模拟系统研究与开发[A];第六届全国矿山测量学术讨论会论文集[C];2002年
9 王彦兵;吴立新;陈国良;;基于MGIS的矿山开采损害评估与可视化研究[A];第六届全国矿山测量学术讨论会论文集[C];2002年
10 李春民;李仲学;王云海;;“数字矿山”三维可视化研究[A];中国系统仿真学会第五次全国会员代表大会暨2006年全国学术年会论文集[C];2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 魏东 王延斌;“数字矿山”展现矿山安全美好图景[N];科技日报;2008年
2 山东记者站;“数字矿山”解决方案就在我们这里[N];科技日报;2009年
3 本报记者 于成水 通讯员 尹红;山东蓝光为采矿业量身定做“数字矿山”[N];中国工业报;2009年
4 曾鑫波;利用信息技术 建设数字矿山[N];中国矿业报;2011年
5 本报记者 李慧源 通讯员 田金辉;应用物联网新技术 山东济宁打造数字矿山[N];中国工业报;2011年
6 记者 王心怡 通讯员 韩庚祥;能源公司积极推进“数字矿山”建设[N];国家电网报;2011年
7 王家华 焦鸣;打造数字矿山[N];中国矿业报;2003年
8 赵丽霞;有色金属行业第五期数字矿山培训交流活动在昆明举办[N];中国有色金属报;2010年
9 本报记者 戴明阳;“数字矿山”让矿工踏实[N];工人日报;2008年
10 曾鑫波;数字矿山助推柿竹园公司产业升级[N];中国有色金属报;2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李一帆;数字矿山信息系统的研究及应用[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2007年
2 邓念东;基于OO-Solid数据模型的三维地质模型构建与动态更新方法研究[D];西安科技大学;2009年
3 罗智勇;面向地质勘查的三维可视化系统研制与开发[D];成都理工大学;2008年
4 周杰文;三维城市地质信息可视化研究[D];华东师范大学;2006年
5 曹亮;城市地下空间开发的地质环境识别评价与建模研究[D];南京大学;2012年
6 董兆一;饱和液氮爆发沸腾实验与理论研究[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2005年
7 王向荣;洪积扇储层油藏描述及地质建模研究[D];中国地质大学(北京);2006年
8 李攀;三维地质建模及其在天然气水合物储量评价中的应用[D];吉林大学;2009年
9 陈少强;一个以“移动立方体法”为关键技术的人机交互三维地质建模系统[D];中国地质大学(北京);2003年
10 欧阳钢;针刺治疗缺血性中风不同作用因素比较的可视化研究[D];黑龙江中医药大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郭甲腾;基于剖面的三维地质建模与可视化研究[D];东北大学;2006年
2 于香明;铜陵矿集区狮子山矿田矿化—蚀变系统的三维可视化研究[D];合肥工业大学;2009年
3 陈春;矿床三维地质建模与成矿信息定量提取[D];中南大学;2010年
4 石磊;岐口18-1油田浊积岩沉积特征及三维地质建模[D];燕山大学;2011年
5 陈晓鹏;基于TIN-GTP-TEN的混合三维地质建模研究[D];西安建筑科技大学;2010年
6 张恒;复杂地质界面三维建模方法研究[D];西安科技大学;2005年
7 袁兵;三维栅格地质建模及其空间分析方法研究[D];西安科技大学;2005年
8 王浩天;全断面掘进工程中的三维地质建模技术研究[D];沈阳航空工业学院;2010年
9 蔡海军;三维地质建模在重磁正反演中的应用研究[D];东北师范大学;2006年
10 赵洁;新疆富蕴可可托海地区稀有金属定量预测与评价[D];中国地质大学(北京);2008年
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