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《中国地质科学院》 2010年
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三维地质勘查软件核心技术研究与实现

邹伟  
【摘要】:地质勘查软件能够辅助地质人员建立三维数据模型,进行矿床模拟、开采评估、设计规划、生产管理等工作,国外早在20世纪70年代就已开始对该类型的软件做研发工作,而国内尚没有成熟的软件。本文是从2005年至今的5年时间中,对研发三维矿山勘查软件探矿者MinESoft的理论和实践总结。在研发三维勘查软件的过程中,借鉴了同类软件的优点,探索出“二维-三维并举”“三维可视化3DEM模式”等方案,提出了地质信息系统的概念,加强了计算机信息技术与地学专业的结合,实现了地质三维可视化。 探矿者MinESoft软件基于Windows平台,使用VC++2005编译,以OpenGL做三维渲染,各种算法均由探矿者研发团队独立设计实现,是独立平台的矿山三维勘查软件。在参与算法设计和实践编程的过程中,完成的模块主要有:二维符号库设计模块、二维矢量制图模块、3DEM三维建模模块(单工程矿体圈定、剖面编辑、三维重建)、三维空间分析模块、储量计算模块(地质块段法、地质截面法);此外,设计并实现了两套完整的数据结构:扩展的二维FTR拓扑数据结构、三维T-Rep拓扑数据结构。 相对于国内外同类软件,上述模块中的主要创新点有: 1.设计了FTR二维拓扑数据结构和属性存储结构;通过复合要素的概念,解决了悬挂弧段、多边形桥连、尖连等经典拓扑意义下无法处理的问题。 2.结合B-Rep等广泛使用的三维数据结构,提出了支持三维拓扑关系的T-Rep数据结构。该结构在保持了拓扑的完整性的同时,简化了三维数据结构的复杂性;并在T-Rep数据结构之上,完成了三维叠置分析、缓冲区分析等空间分析问题。 3.参考现有的三维重建理论,同时实现了模拟退火遗传算法和MP移动棱台算法,二者相互补充,可完成绝大多数情况下的三维重建问题; 4.将三维可视化技术与我国传统的地质储量估算方法相结合,使得在完成三维地质实体建模的同时,可以方便的使用地质块段法、地质截面法等方法进行储量估算。
【学位授予单位】:中国地质科学院
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TP311.52;P624

【引证文献】
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【参考文献】
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【同被引文献】
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【二级参考文献】
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