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基础地质数据管理与三维地质模型构建方法研究

作　者: 张林
导　师: 侯恩科
学　校: 西安科技大学
专　业: 地质工程
关键词: 基础地质数据三维数据模型三维地质建模构建方法实验系统
分类号: P628.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 356次
引　用: 8次
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内容摘要

基础地质数据管理与三维地质模型构建是三维地学模拟研究的基础,是实现地矿工作信息化的关键。对基础地质数据的管理方法和含拓扑三维地质模型的构建方法进行研究,可以完善三维地质建模方法,促进三维地学模拟系统(3DGMS)理论和技术的发展,为开发实用商业化3DGMS软件提供理论和方法基础。基础地质数据是指三维地质建模的主要地质数据。论文将三维地质建模的基础地质数据分为孤立采样点数据、钻孔数据和地质图纸数据三类,研究给出了各类基础地质数据的组织方法和管理算法。在分析地质对象基本特征及其建模要求、三维地质建模任务及流程、三维地质数据模型选择原则的基础上,分析、讨论了面向对象的三维体元数据模型、数据结构及其特点,并提出了该模型的构建方法。该方法的核心是以钻孔勘探数据和地质图纸数据为数据源,通过交互式绘制地质体剖面多边形和连接剖面多边形等过程,生成含拓扑的三维地质模型。论文重点研究了含拓扑三维体元数据模型构建过程中涉及到的主要算法,包括地质图纸数据转换为三维模型数据的方法、剖面多边形处理的主要算法、体元周边界面的生成算法、空间拓扑关系的自动生成算法及基于OpenGL的地质体可视化方法,并以Window XP为开发平台,以MS Visual C++6.0为开发语言,借助OpenGL图形函数包为图形处理工具,研究开发出了基础地质数据管理与三维地质模型构建实验系统。该实验系统的主要功能包括:①动态灵活的基础地质数据管理功能;②钻孔勘探数据的二维显示(钻孔平面布置图)和三维显示(钻孔三维迹线和柱状图)功能;③由钻孔勘探数据和地质图纸数据自动生成、显示三维地质模型功能;④地质体空间属性查询功能;⑤二维平面图形绘制功能等。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
1 绪论  8-18
  1.1 问题的提出  8-9
  1.2 国内外研究现状与存在的问题  9-15
    1.2.1 基础地质数据管理模块研究现状  9-10
    1.2.2 数据模型  10-11
    1.2.3 建模方法  11-12
    1.2.4 可视化方法  12-13
    1.2.5 软件开发  13-14
    1.2.6 应用  14-15
  1.3 研究目标和研究内容  15-16
    1.3.1 研究目标  15
    1.3.2 研究内容  15-16
  1.4 研究方法  16-18
2 基础地质数据及其组织  18-24
  2.1 基础地质数据  18-19
    2.1.1 基础地质数据的来源及特点  18
    2.1.2 基础地质数据的类型  18-19
  2.2 基础地质数据的组织  19-24
    2.2.1 孤立采样点数据的组织  20
    2.2.2 钻孔数据的组织  20-21
    2.2.3 地质图纸数据的组织  21-24
3 三维地质数据模型及其构建方法  24-33
  3.1 地质对象基本特征及其建模要求  24-25
  3.2 三维地质建模的任务及流程  25-26
  3.3 三维地质数据模型的选择  26-31
    3.3.1 选择三维地质数据模型的原则  26-27
    3.3.2 面向对象的三维体元数据模型  27-28
    3.3.3 面向对象的三维体元数据模型的数据结构  28-30
    3.3.4 面向对象的三维体元数据模型、数据结构的特点  30-31
  3.4 面向对象的三维体元数据模型的构建方法  31-33
4 基础地质数据管理与三维地质模型构建的主要算法  33-46
  4.1 基础地质数据管理的主要算法  33-36
    4.1.1 部分SQL  33-35
    4.1.2 坐标转换  35
    4.1.3 孔斜计算和校正  35-36
  4.2 地质图纸数据转换为三维模型数据的方法  36-37
  4.3 剖面多边形处理的相关算法  37-39
  4.4 体元周边界面生成算法  39-42
  4.5 空间拓扑关系的自动生成算法  42
  4.6 基于OPENGL 的地质体可视化方法  42-46
5 基础地质数据管理与三维地质模型构建实验系统  46-65
  5.1 总体设计  46-49
    5.1.1 设计原则  46
    5.1.2 实验系统功能设计  46-49
  5.2 实验系统的开发  49-50
    5.2.1 运行环境和基础软件平台  49
    5.2.2 实验系统主要功能的开发步骤  49-50
  5.3 实验系统功能测试  50-65
    5.3.1 基础地质数据管理  50-56
    5.3.2 钻孔平面位置显示  56-57
    5.3.3 三维钻孔迹线及柱状图显示  57-60
    5.3.4 含拓扑三维地质模型生成及显示  60-62
    5.3.5 空间查询  62-63
    5.3.6 二维平面图形  63-65
6 结论  65-67
  6.1 结论  65-66
  6.2 展望  66-67
致谢  67-68
参考文献  68-71
附录  71

基础地质数据管理与三维地质模型构建方法研究

内容摘要

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