Kriging插值方法在地层模型生成中的应用

为了建立三维数字地层,采用了一种适合城市工程地质和岩土工程特点的地层数据模型-基于钻孔信息的3棱柱模型。由于钻孔之间的距离稀疏程度、方向、数据值存在差异,钻孔以外未知的地质特性需要插值和推断,传统的数理统计方法无法很好地解决空间样本点的选取、空间估值和2组以上空间数据的关系等问题。借鉴地质统计学的Kriging方法给出一种距离加权插值算法,即先根据空间数据得到统计特征,再根据统计特征进行插值。通过对地层模型插值结果的观察,得出该算法可以获得良好的插值效果。

多重分形与Kriging插值在地层模型生成中的应用

为了建立三维数字地层,采用钻孔信息构建三棱柱,以适合工程地质和岩土工程特点。钻孔数据具有局部的、随机的、异常的特征,另外,钻孔数据具有一定的结构特点。传统的数理统计方法无法很好地解决空间样本点的选取、空间估值和2组以上空间数据的关系等问题,借鉴地质统计学的Kriging方法给出全局区域内一种距离加权插值算法,先根据空间数据得到统计特征,再根据统计特征进行插值,并引入多重分形理论弥补Kriging方法的滑动加权平均缺陷,度量区域化变量的局部奇异性。通过对地层模型插值结果的观察,得出该算法可以获得良好的全局和局部特征插值效果。

工程地质三维空间建模技术及其应用研究

对工程地质研究的主要三维空间对象 (勘探区域三维地质剖面体 )进行了规范化的构造描述 ,对当前主流三维空间建模方法进行了综合分析。在此基础上 ,结合专业建模对象的构造特点及三维数据模型适用表达对象的不同特性 ,融合单元分解表示 (CE)、构造实体几何 (CSG)和边界表示 (B Repsd)三种数据模型的建模思想 ,以及栅格模型的基本体元划分机制和数据组织方式 ,以不规则五面体为基本分析单元 ,采用面向对象方法构造模型内各类对象 ,提出了一种面向对象的三维矢量与栅格混合模型 ,实现了勘探区域三维地质剖面体的惟一性拓扑表达 ,并给出了可视化方案。分析了几例基于此模型的工程地质应用 ,借以验证该模型在工程地质领域内应用的合理性和可操作性。

田野考古地层空间数据模型构建

以田野考古发掘中的空间地层为研究对象,从田野考古地层的特性描述分析入手,分析其模型构建的需求.在对多层DEM和似三棱柱体进行阐述分析的基础上,基于面向对象的思想,提出基于多层DEM与QTPV的地层建模方法,并结合考古地层数据源类型,阐述了具体的地层建模过程.在此基础上设计了地层逻辑模型和数据结构,并以具体的钻孔数据进行了地层三维可视化验证.设计的模型顾及了空间对象之间的拓扑关系,方便空间对象的可视化与空间分析,为田野考古GIS的开发提供了模型支持和基础.

基于钻孔数据的三维地层建模软件的实现

介绍了基于钻孔数据三维地层可视软件的实现过程及系统总体设计、相关数据库的设计,提出了基于钻孔数据三维地层建模的总体思路及其实现步骤,并从整体上介绍了系统的模块组成.建立的软件可实现对钻孔数据的三维建模、可视化分析,具有丰富的二维成图和三维显示功能.

地质断层三维构模技术研究

对包含断层的复杂地质体三维构模技术展开讨论并提出相应的解决方案。分析了实际勘察所获取的断层数据类型,设计了标准的断层数据库格式;系统地评价了两类基本的断层构模方法(即基于地层恢复的断层构模技术和基于分区插值的断层构模技术),分析了各自的特点和不足,在此基础上提出了断层与地层的统一构模技术;该技术既能应用于同沉积断层,又能适应断层终止于地层内部的情况,还能处理具有多值面的逆断层构造的拟合问题,在理论上能够构造任意复杂的断层系统。通过北京奥运公园场址的断层构模实例验证了该方法的有效性。

基于稀疏钻孔点的地层建模及可视化

提出了一种利用距离加权与小波插值相结合,插值引入虚拟钻孔点的建模方法,采用广义三棱柱作为基本建模体元,实现了基于稀疏钻孔点的三维地层模型的建立。

基于工程钻孔数据的三维地层可视化的研究与应用

本文主要研究了基于工程钻孔数据的三维地层可视化,提出了基于钻孔数据三维地层建模的总体思路及其实现步骤,其次介绍了模型可视化的实现,介绍了基于钻孔数据三维地层可视软件的实现过程。采用VC++平台、OpenFlight API与VegaPrime API实现了基于钻孔数据的三维地质模型的自动构建,建立的三维地层模型为地质勘察决策提供有力的辅助工具。

基于多尺度CSRBFs的地层三维地质建模

基于矿山多源数据实现地层三维地质建模是数字矿山研究中的一项重要工作,其成果有助于矿山资源评估、生产规划编制等工作的有序进行。采用插值方法对离散采样的非均匀点状数据进行处理,是精准构建矿体模型的关键。然而,矿体建模常用的插值方法在处理数据时,很少有效顾及数据的非均匀性。基于多尺度CSRBFs插值方法,提出了一种可以处理非均匀数据的地层三维建模技术。首先从多源数据中提取非均匀的地质离散点数据集。然后,使用多尺度CSRBFs插值构建地层表面模型,插值步骤包括:①样品点获取与单位法向量计算;②通过八叉树空间索引构建层次点集;③使用多尺度CSRBFs方法在样品点集上由粗到细逐层插值,计算地层表面隐式函数;④地层隐式曲面可视化。最后,使用提出的断层建模方法在连续地层表面构建正断层、逆断层和交叉断层模型。研究表明:多尺度CSRBFs(Multi-scale CSRBF,MsCSRBF)插值方法通过十折交叉验证获得的平均误差为0.943 m,精度优于反距离加权法(Inverse Distance Weighted,IDW)和普通克里金法(Ordinary Kriging,OK),且MsCSRBF方法相比于IDW和OK方法插值运算效率更高。上述分析表明:多尺度CSRBFs差值方法能够针对非均匀数据进行地层表面模型的高精度、快速重建。

基于ArcEngine和钻孔数据的三维地表层建模与可视化

钻孔是获取地层信息最直观、准确和详细的手段,地层的内部构造可以通过钻孔信息应用三维建模方法表达出来。为了保证隧道施工安全,实现盾构隧道顶部地表层的可视化,提出了一种基于钻孔数据构建三维地层模型的方法:首先应用ArcEngine对钻孔数据进行预处理,得到钻孔的空间信息;基于三维约束Delaunay四面体化算法和预处理后的离散钻孔信息构建TEN(四面体格网)模型;在ArcEngine的平台调用数据库中的钻孔数据、地表层属性等信息,实现地表与钻孔信息的三维显示、信息查询和地层分析等功能。

断层地质体的三维建模技术研究

对复杂地质体中的断层三维建模技术进行研究与讨论。分析断层三维数据来源给出数据空间模型;系统地对已有的断层三维建模的技术进行分析比较,在此基础上提出一种使用TIN和三棱柱混合数据模型的断层地质体建模技术,从而有效地解决了断层三维可视化问题。

基于三棱柱体元结构的GIS地层仿真模型

在Delaunay离散点三角剖分算法,自适应三角格网划分算法和散乱数据曲面插值算法的基础上,提出一种新GIS地层仿真模型,描述该模型的对象存储结构,着重于如何获得足够的数据去仿真整个模型,以及对它进行切割并求其截面。

基于地层约束的三维地质属性模型建设

随着计算机建模技术的发展以及硬件运算水平的提高,计算机建模技术有了显著的提高,三维地质建模技术越来越成熟,在建模过程中已经引入了地质学概念。本文以SKUA-GOCAD三维地质建模软件为研究平台,介绍了数据整理、结构模型建设、属性模型建设的总体思路,重点对比了基于地层约束的三维属性模型和区域整体三维属性模型的关联和区别,从插值参数角度分析了产生这一现象的原因。结果表明在已完成三维地层结构模型的基础上,基于地层约束建设属性模型,是一种提高属性模型精度的成熟有效的方法。

广州龙头山隧道数字地层技术研究

在龙头山隧道数字化工程数据库的基础上,进行了基于三棱柱体的三维地层建模技术、数据库连接技术、隧道纵横断面自动剖切及监测信息集成技术等方面的研究,指出及时掌握隧道穿越地层的信息,以便于隧道的开挖。

基于GMS的某煤矿三维地层模型的建立

三维地质建模可以直观展现研究区的地层情况,对后期设计和勘察工作具有一定的指导意义。文中基于工程实例应用GMS软件对某关闭矿井进行地质建模,以勘探线剖面图和钻孔信息表作为数据源建立三维地层模型,并验证和分析了模型的准确性,具有一定的应用价值。