GeoSOT-3D椭球体剖分真三维数据表达

随着地球观测技术和信息技术的进步,以全球为背景的科学探索不断增多,不仅是地球表面信息,地下、水下、空中等地球上各个层次的空间信息都受到极大的关注。地球球体剖分网格可以构建真三维的数据模型,进而实现空天地、地下水下一体化的空间数据组织、管理、表达与应用。本文详细论述了GeoSOT-3D椭球体剖分网格的剖分空间框架、剖分编码与剖分尺度特性等理论体系。建立基于GeoSOT-3D的空间对象的真三维表达模型。利用该真三维模型实现了地球椭球体的地上地下可视化,点线面体等空间实体的可视化。研究表明,GeoSOT-3D椭球体剖分具有椭球剖分框架简单、体系完整、二三维一致等特点,因而在该框架下的真三维数据模型可用于下一代地理信息系统中的空间大数据的组织管理与表达。

基于3DMine的矿山真三维可视化构建

露天矿真三维可视化是矿山数字化的重要组成部分。真三维可视技术以3DMine软件为平台,集地质、测量、采矿、管理为一体,综合运用数字化技术、图形技术、计算机技术等,用一定的方法建立矿床地质模型,对某一地区的地质地形进行准确而详细的描述,具有对地质地形信息存贮、查询、修改、计算地质储量、绘制地质地形图件,进行地质分析等功能的信息系统。它通过将各种地质信息以数字的形式载入数据库来加以成图,能够直观的反应出矿山的三维可视化图像,很大程度上方便的了矿山的总体设计、储量计算及矿山的管理。本文以义煤集团青海公司木里矿为例介绍了我公司在此软件的基础上实现真三维可视化的基本原理、方法及应用情况。

高山峡谷多视卫星立体像对真三维重建

为解决大面积艰险条件下高山峡谷真三维重建难题,提高卫星影像空间及光谱分辨率,以中国西藏某高山峡谷流域Pleiades卫星立体像对为切入点,探讨了RPC轨道参数校正、SIFT算子优化密集匹配等卫星影像三维重建关键技术,构建无控定位条件下全色、多光谱及融合状态下真三维重建模型。结果表明:3种方案下多视卫星立体像对匹配点误差均小于1个像素,全色方案匹配点精度达到0.67个像素,丰富了1∶5千、1∶1万地形图测绘、地质灾害早期识别及监测、高海拔地区冰川演变分析手段及方法。研究成果可为卫星影像真三维重建提供借鉴。

断层相关褶皱的三维构造几何学分析：以川西三维地震工区为例

现有的断层相关褶皱理论均基于平衡剖面原理而建立的二维几何学模型。所谓的假三维模型则是通过一系列的二维剖面复合而成的,真正意义上的三维断层相关褶皱理论尚未确立,仍然处于探索阶段。本文采用Trishear4.0和GoCad软件,分别构建一系列不同位移量的断层转折褶皱和三剪断层传播褶皱的二维正演剖面,将这些正演剖面按照一定的线性位移梯度平行排列,从而建立起断层转折褶皱和三剪断层传播褶皱的假三维理论模型并加以分析和讨论。进而选取川西南盆地中三维地震勘探所覆盖的邛西断层转折褶皱和盐井沟断层传播褶皱,作为真三维实际解释模型的两个实例。研究表明,邛西背斜是一个典型的剪切断层转折褶皱,盐井沟背斜是一个典型的三剪断层传播褶皱;断层相关褶皱的假三维理论模型与实际解释模型的对比分析,可以看出沿背斜走向的位移梯度是控制三维构造几何学特征的基本因素,然而自然界断层面几何学的复杂多变以及岩层力学性质的各向异性,是造成断层相关褶皱真三维理论模型难以建立的主要原因。

深部层状节理岩体分区破裂模型试验研究

随着地下工程开挖深度的增加,深部洞室围岩将产生不同于浅部洞室的分区破裂现象。为深入研究深部岩体分区破裂现象的形成机制和影响因素,以淮南矿区丁集煤矿的深部巷道为工程背景,利用模型相似材料和高地应力真三维加载模型试验系统,首次开展了带有软弱夹层的层状节理岩体的真三维地质力学模型试验。结果表明:(1)在满足一定应力条件下,带有软弱夹层的层状节理试验模型出现明显的分区破裂现象;(2)软弱夹层是影响层状节理岩体分区破裂现象的重要因素,在相同的应力条件下,软弱夹层使得巷道围岩的径向位移和应变明显增加;并且软弱夹层的间距越小,洞周破裂区的层数越多,范围越大;(3)洞周破裂区的形状近似为圆形,与是否存在软弱夹层及软弱夹层间距均无关。模型试验结果有效揭示了分区破裂的影响因素,为深入研究高地应力深部岩体的非线性变形破坏特征奠定了坚实的试验基础。

不同洞形与加载方式对深部岩体分区破裂影响的模型试验研究

随着地下工程开挖深度的增加,深部洞室围岩将产生不同于浅部洞室的分区破裂现象。为研究分区破裂的破坏机制和形成机制,以淮南矿区丁集煤矿高地应力深部巷道为工程背景,采用模型相似材料和数控真三维加载模型试验系统,开展圆洞、城门洞和马蹄形洞在沿洞轴向和垂直洞轴向加载条件下的洞室开挖真三维地质力学模型试验。模型试验研究表明:(1)初始最大主应力平行于洞轴方向且其量值超过1.5倍围岩单轴抗压强度是深部岩体产生分区破裂的重要条件;(2)洞室分区破裂的范围与洞形和洞室尺寸有关,洞室尺寸越大,分区破裂范围越大。模型试验结果有效揭示分区破裂的形成条件和破坏规律,为深入研究高地应力深部岩体的非线性变形特征与破坏机制奠定了坚实的试验基础。

真三维模型后期处理过程探讨

在三维激光扫描真三维成果的基础上,介绍了一种优化贴图纹理的制作与处理方法,提升真三维模型的展示效果,开拓了三维激光扫描成果的应用领域。

三维建模方法研究现状综述

针对三维建模问题,通过查阅大量资料,阐述了三维建模基本方法,对三维建模方法以矢量模型、体元模型和混合模型进行分类,分析了各种三维建模方法的优缺点。就真三维建模主要问题,对测绘学和地学不同学科专家观点进行分析总结,为三维建模的研究和实践提供参考。

地矿真三维建模分析

通过总结分析测绘领域和地矿领域专家对三维建模的认识,在对地矿建模过程和建模对象进行分析的基础上,指出面向地矿真三维建模的侧重点是内部非均匀场表达,由于地下对象勘探技术和成本问题造成采样数据稀疏,很难有充足数据在三维栅格建模中表达体内部属性场。

粉细砂的三维弹塑性本构模型与试验验证

合理的砂土本构模型不仅要能够描述砂土的剪胀性和应变软化,同时还要能反映土体三维应力空间的真实特性,因此不能只建立在代表轴对称状态的常规三轴试验基础上。在室内真三轴试验的基础上,对Mohr-Coulomb强度准则的形状函数进行了改进,可以更准确地反映砂土三维应力状态下的变形和强度特性。同时考虑应力水平相关剪胀性与应变软化特征,建立了一个适用于粉细砂的三维本构模型。通过对上海粉细砂常规三轴和真三轴试验结果的数值模拟,验证了模型的合理性和有效性。

真三维套管-水泥环-岩层系统力学模型研究

二维力学模型很难真实反映套管的受力状态,三维力学模型没有考虑地质构造形态对套管损坏的影响。为了克服上述力学模型的缺陷,提出了真三维套管-水泥环-岩层系统力学模型。采用ANSYS软件中自底向上的建模方法建立真三维套损力学模型。根据地质勘探获得的三维地质构造信息,在井眼附近取出一定大小范围内的三维地质构造数据点,以获取不同层位各离散点的高度数据,用这些数据建立井眼周围的三维地质构造曲面,在此基础上生成三维实体的粗糙模型。研究结果表明,真三维套管-水泥环-岩层系统力学模型能够真实地模拟套管实际变形,可与有限元分析方法相结合用于套损的预测。

基于真三维模型的室内定位系统设计

为了解决全球定位系统在大型室内场合无法给出精确定位的问题,设计了一种安卓平台下基于真三维模型的室内定位系统。基于百度地图SDK(software development kit)开发一款室外定位的电子地图软件,用于获取室内场景所在位置,再结合Unity3D游戏引擎将根据室内场景制作比例为1的模型制成可在安卓设备上运行的软件,通过虚拟现实技术及空间位置服务,实现室内定位功能。结果表明:系统具有的功能基本满足用户室内外定位需求,且系统具有定位方法直观、功能服务全面及系统搭建简单等特点,适用于一些大型的室内外公共场合,如商场、机场、博物馆等。

相空间中的保真振幅偏移

在三维地震资料叠前偏移中,平面波偏移的成像效果可以等价于共炮点偏移,但计算效率却能成倍提高。此外,保真振幅偏移可以得到地下反射层的相对强度,获得品质更好的地下结构图像,为储层分析提供定量信息。基于这种考虑,针对平面波的保真振幅偏移进行了系统的研究。引人Maslov理论,利用τ-ρ变换将数据从空间(s,r,t)分别变换到(P^s,r,τ)和(s,p^r,τ)及(p^s,p^r,τ)空间中,并将其结合到Born反演中,推导出了相空间偏移算子振幅的高频渐近解。基于Marmousi复杂地质模型的模拟计算结果表明,平面波的保真振幅偏移在合理的计算量条件下可以得到高品质的地下结构图像。

Key Technology in Developing Web-Based Engineering Drawing CAI Software

Key techniques to improve the quality of developing Web-based engineering drawing CAI software are discussed and some experience in applying commercial tools for generating vector drawing, concise representation of 3D solids, real-time interactive animation, data management etc. is illustrated. A Web-based Engineering Drawing CAI software 'Solid Projection' has been implemented by using these techniques.

一种真三维显示数据生成的方法

固态体积式真三维显示技术是目前最新的体数据显示技术。针对该技术存在的实时显示问题提出一种真三维显示数据生成的方法。该方法以Visual Studio.NET为平台通过基于OpenGL格式的三维模型为例进行实验,对三维图像数据进行读取、压缩编码以及快速绘制进行了研究。程序已在VC++.NET环境下编译、调试通过,优化代码后,图像显示的刷新速度为24帧/s,在计算机上初步实现了实时显示。

威特无人机航摄系统在露天矿开采中的应用

在露天矿的建设和生产过程中,主要任务有测量对象的空间位置,比如矿体的产状和形态,采剥工程的位置、形状、大小和它的空间变化,工业设施的布置,矿区边坡安全性、土石方量计算等工作^([1])。本文以威特(WingtraOne)下文简称威特无人机航摄系统在山西某露天矿航测项目为例,分析总结航测成果正射影像图DOM、数字线划图DLG、三维模型3D scence等在矿山测绘中的各种应用,为十三五提出的智慧矿山做出有力的推动作用。

倾斜摄影技术在矿山生态修复试验区的应用

结合某矿山生态修复工程的实际需求,提出采用无人机倾斜摄影技术快速获取废弃矿山地理信息的技术流程和方法。经过实际生产验证,文中所述无人机倾斜摄影系统能够满足矿山生态修复所需1∶500大比例尺地形测量的精度要求,所生产的真三维模型能够为矿山修复快速提供可靠详细的地表现状信息。

无人机倾斜摄影测量技术在建筑施工中的应用

我国建筑业经过高速发展后,产业转型升级向高质量发展,建筑施工数字化、智慧化是建筑业发展的重要方向。为此探索无人机倾斜摄影测量技术在建筑施工中的应用,分析无人机倾斜摄影测量技术的内外业作业流程;并通过实践案例提出建筑施工工地像制点布设方案和倾斜摄影策略。探索无人机倾斜摄影测量技术构建的真三维模型在施工管理中应用场景,具有广阔的应用前景。

乡村建筑策划与设计新工具——无人机倾斜摄影获取真三维模型技术探析

对无人机倾斜摄影获取真三维模型技术进行了介绍和研发,论证了该技术引入乡村建筑设计的意义、可能性与难点,并根据乡村建筑设计的应用需要提出了该技术实现的策略和工具。在此基础上结合实际应用案例,提出乡村建筑设计中利用无人机倾斜摄影获取真三维模型的操作方法和应用方向。

基于三维图像相关的铝合金板真实应力应变曲线研究

用三维图像相关方法测量并分析了铝6061板材的真实应力应变曲线,研究了不同应变计算区域的选取对计算真实应力应变曲线的影响;分析试验数据,获得了Johnson-Cook本构模型的基本参数;用有限元分析软件对试验进行仿真分析,并与试验数据数据进行了全场对比,对比结果吻合。