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东沟钼矿矿床三维地质模型构建研究

张海晖  
【摘要】:在矿山开采的理论和技术研究中,一个比较重要的方面就是矿山三维地质模型的构建及其可视化研究。该方面的研究分为三维模型的构建和可视化。三维模型的构建集成了数据采集、数据分析规范化、系统合成、数据结构、计算机编程实现等学科;可视化则集成了计算机图形学、计算机辅助设计、图形渲染等学科和技术。因此矿山三维地质模型的构建及其可视化研究是一个集成了多门技术和理论的综合研究课题。 本文在吸取前人研究成果的基础上,针对露天矿床的特点,提出一种基于AVL树结构的快速TIN三维模型生成算法,在此算法基础上又结合等值线的概念,给出了一种基于等值线的快速矿山TIN模型重构算法。该重构算法用于TIN三维地质模型精细化。最后本文采用OpenGL技术对模型进行了可视化模拟。本文的主要研究内容包括: 东沟钼矿地质数据资料的采集与处理,其中包括地质数据的规范化和数据库的导入。并根据三维地质建模需求数据的特点,在钻孔数据中增加了虚拟钻孔,确定了钻孔轨迹及剖面数据。 研究现有的三维矿山模型构建方法,分析优缺点。发现目前大多数算法的缺陷在于效率问题,模型计算花费时间过长。本文中提出一种基于AVL树的快速三维地质表面模型生成算法。 本文使用基于等值线的TIN模型重构算法对矿山三维地质表面模型进行了精细化处理,以得到更为精确的模型,并在精细化之后的模型基础上,生成基于等值线的CDT(Contrained Delaunay Triangulation)剖面。 本文最后,采用OpenGL技术对东沟钼矿的三维地质模型进行了可视化模拟。证明算法的有效性。综上,本文深入研究Delaunay三角网的构建算法,并对其效率方面进行重要优化。结合实际应用在模型重构方面进行了一定的研究。


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