三维地质可视化关键技术研究

【摘要】：地质体是经历长期、复杂的地质作用形成的,要完全真实的再现地质体是众多学科领域共同面临的研究内容。随着“数字地球”概念的提出和现代空间信息技术的飞速发展,使得地质体信息的可视化已成为当今地质研究的一个热点研究课题。通过地质数据生成三维地质体,模仿真实环境,并在此基础上进行地理信息显示与空间分析,是地理信息系统的一个重要发展和研究内容,也是建立“数字地球”的重要组成部分。三维地质体可视化有着广阔的应用背景,近年来越来越受人们的关注。 本文首先讨论了地质体三维可视化在桩基工程中对基桩设计的辅助决策作用以及对勘察报告数字化和信息化的影响。再介绍了当前的技术,如三维地理信息系统、科学计算可视化和虚拟现实以及地质体建模的方法。最后针对桩基工程的勘察报告主要以地形图、剖面图以及柱状图等二维图件描述为主,这也是获取地质体数据主要来源。然后对获得的勘测的离散钻孔数据进行预处理,即插值,转化为DEM 数据源,构成单岩(土)层面DEM,再由地质体空间拓扑关系,进行叠加,并缝合相邻层面的界面,构成三维地质实体。在此基础上,进行多角度,多手段观察和操作建立的模型,为工程地质条件的分析评价提供可视化的手段。同时建立相应的地质信息数据库,将三维地质模型与数据库信息链接起来,实现工程地质信息的可视化管理与查询。同时本文也介绍了三维可视化图形接口OpenGL知识以及OpenGL在MFC下的应用和多窗口的实现。