GeoMountain三维观测系统设计软件的开发及应用

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GMS三维可视化建模

GMS三维可视化建模

GMS三维可视化建模摘要:本文结合研究区具体的水文地质条件、含水介质的空间结构,融合基础地理数据、钻孔数据,建立了与实际情况相符的数学模型,研究了模型的边界条件、时间和空间离散、含水介质的水文地质参数的确定,利用目前较为流行的地下水数值模拟软件GMS,进行数值模拟,并进行模型识别与检验。

关键词:GMS;可视化;三维建模Abstract:This article establishes the mathematical model on the basis of knowing and grasping the hydrological condition, space structure of the water bearing medium of fengfeng mine in Handan, fusing the basic geography data and bore data. The boundary condition generalizing, the model time and spatial separate and the hydrological parameter selection are researched. The program is numerically simulated, including identification and optimization.Key words: GMS; visualization; three-dimensional modeling三维可视化建模在20世纪90年代初期开始为人类所重视,并逐渐成为数学地质、石油勘探、岩土工程、GIS和科学计算可视化领域的研究与应用热点。

所谓三维可视化地质建模,按照Simon W Houlding的观点是指运用计算机技术,在三维环境下将空间信息管理、地质解译、空间分析、地学统计与预测、实体内容分析以及三维图形可视化等技术工具结合起来,实现地质模型的三维显示,并用于地质分析的技术[1]。

Delphi中OpenGL三维仿真开发环境设计及应用_孙振海

Delphi中OpenGL三维仿真开发环境设计及应用_孙振海

收稿日期:2004-12-10第23卷 第3期计 算 机 仿 真2006年3月文章编号:1006-9348(2006)03-0172-05Del phi 中Open GL 三维仿真开发环境设计及应用孙振海,陈利,张庆明(北京理工大学爆炸灾害预防、控制国家重点实验室,北京100081)摘要:主要对W i ndo w s 环境中使用Del ph i 及OpenGL 三维仿真开发环境建立的方法进行了研究。

首先介绍了OpenGL 图形库的功能、特点以及OpenGL 在W i n32环境中的运行机制;然后详细阐述了在W i ndo w s 环境下使用Del ph i 及OpenGL 联合编程,建立三维仿真开发环境的实现过程;并将这一仿真开发环境在战斗部虚拟测试系统仿真软件中进行了综合应用。

用OpenGL 图形库进行三维仿真,真实感强,因而具有较高的使用价值和良好的应用前景。

关键词:开发环境;三维仿真;设计;开放图形库中图分类号:TP391.41 文献标识码:AD esi gn and Application of 3D Si m ul ati on D evel op m ent Environ m ent Based on Open GL by U si ng D el phiS UN Zhen-ha,i CHEN L,i Z HANG Q i n g-m ing(State K ey L ab o f P reventi on and Control o f Explosi on D i sasters ,Be iji ng Institute of T echnology ,Be ijing ,100081,Ch i na)ABSTRACT :T his paper f ocuses on t he research o f how to create a 3D si m ulati on dev elopment env iron m ent ,usi ng D elph i and O penGL toW i ndow s Syste m.T he f uncti on and character i stic o fO pen G L graph i cs c l ass and t he run m ech -an is m o f O pen GL i n W i n32env iron m en t are i ntroduced at first .T he approaches o f how to crea te a 3D si m u lati on de -velop m ent env iron m ent using Open GL and D e l ph i to prog ram a re discussed i n de tai.l A nd th i s 3D s i m u l a tion deve l op -m ent env iron m ent is appli ed to design i ng so m e v i sua lization si m ulation so ft wa re ofW arhead v irt ua l test syste m.It has a strong 3D si m ulati on w ith O penGL g raph ics class ,t herefore has preferab l e va l ue to use and good foreg round for ap -pli cation .KEY W ORDS :D eve lop m ent env iron m ent ;3D si m ulati on ;D esign ;Open GL1 引言可视化三维仿真技术是数值仿真技术与计算机图形学最新成果的结合。

ngine的三维地形可视化系统的研究与开发

ngine的三维地形可视化系统的研究与开发
的管理功能, 包括图层的添加、 移除、 显示、 隐藏等。 cn 下层的Ve e负责管理用户所看到的画面, See iw r
Ccss ls 。 oae可在 环境中 oae和C ss Ccss 开发 ls ae ls 直
接定义并实例化; as 不能直接实例化, l Cse S 只能从 其他类接 口的属性函数或其他方法的输出参数中
A Eg e 组件库的每一个组件中定义有不同 c l r nn
的类, 类下面定义了不同接 口, 口中包含不同的 接
I pr e Masr udr e MaFa 和I pur nFa 都有效。 m o m
Z Acni 中三维功能的开发技术 r g E n e
组件结构图顶层的 Seei e ot l c Ve r n o负责 n wC r
每个Ve i w对应一个 Cm a a e 对象完成类似相机镜 r
头的功能、 包括视角的选取、 观察对象的设定、 观察 者位置的设定等。位于 L e( y ar 图层) 下一层 的
获得; bt cCa e为抽象类, 而A sa ls rt ss 不能定义及实 例化, 只是用来派生其他类。
12 类的类型继承 . 类型继承是指类之间的接口类型的继承, 而不 是继承其实现。继承过来的接口只是名称相同, 具 体的实现则不同。
13 接 口 。
3Poe i 负责完成图层在三维显示( r c e D r re p ts Ac e ) sn
中的一些特殊效果, 比如高度夸张、 图层叠加、 光照
渲染等功能。另外, 还要经常用到Iuf e Su- Sr a 和Ir c a p f o 两个接口。它们主要负责完成一些常用的 e c 三维表面分析功能, 比如坡度坡向分析、 可视化分
图层的三维显示以及完成对鼠标操作的响应。默 认情况下, 移动鼠标左键实现图层的旋转观察功 能, 滑动中间键实现图层的平移功能, 移动 鼠标右

利用测绘技术实现三维地图的制作与应用

利用测绘技术实现三维地图的制作与应用

利用测绘技术实现三维地图的制作与应用测绘技术是一种应用于地理信息系统领域的重要工具,它能够帮助我们实现三维地图的制作与应用。

三维地图能够提供更加真实、准确的地理信息,为我们提供更多的空间参考。

在这篇文章中,我将介绍一些利用测绘技术实现三维地图制作与应用的关键技术和方法。

首先,实现三维地图制作的一个重要技术是激光雷达测绘。

激光雷达测绘利用激光束在地球表面上进行扫描,通过测量激光束的反射时间和强度,可以获取地面的高程和点云数据。

这些数据可以用于创建数字地形模型和三维模型。

激光雷达测绘技术能够提供高精度的地形数据,并且能够快速获取大面积的地理信息。

其次,影像测量技术也是实现三维地图制作的关键。

影像测量技术利用航空器或卫星拍摄的影像进行测量和建模。

通过在不同角度和高度拍摄的影像,可以重建地面的三维模型。

影像测量技术能够提供真实的地表纹理和建筑物信息,使得三维地图更加逼真。

此外,全球导航卫星系统(GNSS)也是实现三维地图制作的重要工具。

GNSS 是利用一组全球性的导航卫星来测量地球上任意点的位置和速度的系统。

通过在地面上放置接收器接收卫星发射的信号,可以确定接收器的位置和高度。

在三维地图制作中,GNSS能够提供准确的地理坐标信息,用于地图的位置参考。

此外,地面移动激光扫描技术(MLS)也是实现三维地图制作的重要方法之一。

地面移动激光扫描技术是利用车辆搭载的激光雷达扫描地面,通过激光束的反射时间和强度,获取地面点云数据。

地面移动激光扫描技术相比于传统的激光扫描技术更加灵活和高效,能够快速获取城市街道、建筑物等细致的地理信息。

利用测绘技术实现三维地图的应用范围广泛。

一方面,三维地图能够为城市规划、土地管理等提供决策支持。

通过分析三维地图上的地理信息,可以更好地了解城市的结构和发展趋势,制定合理的城市规划和土地利用政策。

另一方面,三维地图也可以为导航和定位提供便利。

通过利用三维地图,人们可以更加准确和便捷地进行导航和定位,避免迷路和浪费时间。

测绘技术中的三维可视化与模拟技术

测绘技术中的三维可视化与模拟技术

测绘技术中的三维可视化与模拟技术近年来,随着科技的迅猛发展,测绘技术中的三维可视化和模拟技术逐渐成为热门话题。

它们为我们提供了更加直观、沉浸式的空间认知和模拟体验,应用领域广泛且前景可观。

一、三维可视化技术的应用1. 城市规划与设计三维可视化技术在城市规划与设计中发挥着重要作用。

通过将地理信息系统(GIS)与三维建模技术相结合,可以实现对城市空间的高精度建模和可视化展示。

城市规划者可以通过在虚拟场景中进行模拟和分析,来优化城市的布局和设计,提高城市规划的科学性和可行性。

2. 地理信息系统与导航随着智能手机的普及和地理定位技术的发展,三维可视化技术在地理信息系统和导航系统中得到广泛应用。

用户可以通过虚拟地图和导航软件,实时查看街道、建筑物等空间信息,准确导航到目的地。

三维模拟技术也使得导航更加生动,用户可以在虚拟场景中进行预览,更好地规划行程。

3. 地质勘探与环境保护在地质勘探和资源开发中,三维可视化技术可以帮助研究人员更好地理解地下结构和储量,提高勘探效率和准确性。

同时,三维模拟技术也有助于环境保护,可以通过模拟场景,评估不同方案对环境的影响,及时调整工作计划,保护自然资源。

二、三维模拟技术的发展与挑战1. 模拟算法的创新实现逼真的三维模拟需要强大的计算能力和先进的算法支持。

目前,计算机图形学、计算机视觉等领域的研究者正在不断创新和优化模拟算法,提高模拟的真实感和效果。

例如,光线追踪算法和体积渲染算法能够更好地模拟光照和材质的效果,增强模拟的真实感。

2. 数据获取与处理三维模拟需要大量的空间数据支持,包括地形数据、建筑物数据、植被数据等。

数据的获取和处理成为三维模拟技术发展的一大挑战。

我们需要利用遥感技术、激光测距技术等手段采集高精度的数据,并通过数据融合和处理方法,将多源数据整合到一个统一的模型中。

三、三维可视化与模拟技术的未来展望1. 虚拟现实与增强现实的融合虚拟现实(VR)和增强现实(AR)技术是当前热门的技术趋势,它们与三维模拟技术具有天然的联系。

GMS软件在三维地质建模的测量应用

GMS软件在三维地质建模的测量应用
然后,在 MAP 模块中根据定位好的地理底图, 绘制出工作区边界,再由这些边界生成 TINs,以确 定插值计算的空间步长。
将整理好的钻孔资料导入到 Borehol 模块中,形 成钻孔 数 据。在 Borehole 模 块 中 通 过 Horizons 一 > Solid 命令,选取相应的插值方法,生成三维地质 结构体( Solid ) ,建立起三维地质结构模型的测量。
由于 GMS 具有良好的操作界面,强大的前后处 理功能及优良的三维可视化效果,目前已成为国际 上广泛应用的地下水模拟软件之一。
1 GMS 软件特点
GMS 是一个集各类软件于一体的,能够从钻孔 到地层结构、从 平 面 到 空 间、从 单 元 到 系 统 的 综 合 性、系 统 性、全 面 性 的 软 件。 不 仅 具 有 地 下 水 流 模 拟、地下水溶质运移模拟的功能,其在实现三维地 质结构可视化方面功能亦同样突出。 — 10 —
根据现有资料,对已有资料进行了调整。第一, 为了能够很好的表达地表面的起伏状态,在原有钻 孔资料的基础上,加入从电子地理底图上提取出的 地面高程点数据,使表达地表高程的数据极大地丰 富,满足了表达精度的要求。第二,在已有钻孔资料 的基础上,依据剖面图、地质图及区域水文地质报告 中的相关内容,虚拟了一些钻孔,解决了钻孔资料不 足的问题。第三,结合区域水文地质报告及剖面图 等资料,对钻孔数据进行了修正与补充。 3. 3 三维地质模型的测量构建
视化。GMS 软件除了可直接绘制水位等值线图外, 还可以浏览观测孔的计算值与观测值对比曲线以及 动态演示不同应力期、不同时段水位等值线等效果 视图。
3) 版本不断更新,功能不断完善。和众多地下 水数值模拟软件不同的是,GMS 软件不是一经开发 后就变化不大,而是在快速动态完善着。该软件通 过版本的升级来不断补充新的应用程序、不断完善 各模块的功能。短短两年时间内,其 3. 1 版较 3. 0 版添加了 PEST、UCODE 程序模块,新增了可识别* . JPEG 格式的图形文件、批处理抽水井和观测孔数 据及对数插值等功能。而目前最新的 6. 0 版更是将 可用于模拟地下水含水层空间分布的转移概率统计 程序包 T - PROGS 集成进来,使 GMS 软件的功能得 到进一步加强。

ARCSCENE三维GIS虚拟现实可视化制作教程

ARCSCENE三维GIS虚拟现实可视化制作教程

ARCSCENE三维GIS虚拟现实可视化制作教程在三维场景中浏览数据更加直观和真实,对于同样的数据,三维可视化将使数据能够提供一些平面图上无法直接获得的信息。

可以很直观地对区域地形起伏的形态及沟、谷、鞍部等基本地形形态进行判读,比二维图形如等高线图更容易为大部分读图者所接受。

ArcScene 是ArcGIS 三维分析模块的一部分,通过在3D Analyst 菜单条中点击按钮打开。

它具有管理3D GIS 数据、进行3D 分析、编辑3D 要素、创建3D 图层以及把二维数据生成3D 要素等功能。

一、要素立体显示有时需要将要素数据在三维场景中以透视图显示出来进行观察和分析。

要素数据与表面数据的不同之处在于,要素数据描述的是离散的对象如点对象、线对象、面对象(多边形)等。

它们通常具有一定的几何形状和属性。

常见的点要素有通信塔台、泉眼等在地图上通常表现为点状符号;线状要素更为常见,如道路、水系、管线等等;多边形要素如湖泊、行政区及大比例尺地形图上的居民地等。

在三维场景中显示要素的先决条件是要素必须被以某种方式赋予高程值或其本身具有高程信息。

因此,要素的三维显示主要有两种方式:1)具有三维几何的要素,在其属性中存储有高程值,可以直接使用其要素几何中或属性中的高程值,实现三维显示;2)对于缺少高程值的要素,可以通过叠加或突出两种方式在三维场景中显示。

所谓叠加,即将要素所在区域的表面模型的值作为要素的高程值,如将所在区域栅格表面的值作为一幅遥感影像的高程值,可以对其做立体显示;突出则是指根据要素的某个属性或任意值突出要素,如要想在三维场景中显示建筑物要素,可以使用其高度或楼层数这样的属性来将其突出显示(图1)。

图1 建筑物二维图形按高度突出另外,有时研究分析可能需要使用要素的非高程属性值作为三维Z值,在场景中显示要素。

最常见的是在社会、经济领域的应用。

如对某省行政范围内每个市县的经济总量值作为Z 值进行三维立体显示(图2),可直观地观察和分析全省总体的情况。

三维地理信息系统应用与开发

三维地理信息系统应用与开发

1.4城市三维公共空间地理信息平台 以三维地理信息系统为平台加载各种专题应用信息并集成城市专 业信息系统,如规划管理信息系统、房产管理信息系统、综合管 线信息系统、基础地理信息系统、智能社区、110报警系统、城市 旅游信息系统等。
(2)系统总体设计
2.1系统设计的基本原则: 先进性原则:采用先进的数据生产技术、建设方案、软件 开发标准,实现空间数据和属性数据一体化管理。 实用性原则:系统采用通用的Windows操作系统,绝大多 数的设置,操作和界面都简单易懂 安全性和完整性原则:系统采用SQ1Server2000数据库管 理软件来实现数据库系统的安全性和完整性。
(4)三维地理信息系统二次开发 本系统利用c#程序设计语言,采用ArcObjects作为GIS 开发的基础控件和组件、TerraDeveloper5.1作为三维 GIS开发平台进行开发,实现了三维基本操作、信息查 询、空间分析、三维漫游等功能。 部分代码如下所示:(参看相关网站 /SkylineGlobe/Corpor ate/Developer等)
三维地理信息系统和虚拟现实技术紧密联系,随 着虚拟现实技术发展而发展。虚拟现实技术又称为 VR(virtual reality),是21世纪的一项高新技术,是 一种高度逼真的模拟人在自然环境中视、听、动等行 为的人机交互技术应用范围非常广泛,其中包括航空、 航天、船舶、铁道、建筑、土木、科学可视化、医疗、 军事、教育、娱乐、艺术、体育等。特别在娱乐领域 的应用主要是网络游戏几乎达到了登峰造极的地步。 因此三维地理信息系统在国外又称为虚拟地理信息系 统(VirtualGIS)。虚拟现实技术应用案例1..\案例\房 地产小区三维虚拟仿真系统.exe
2.2系统软件配置 开发语言选择:c# 数据库管理软件:SQL server2000 空间数据库引擎:ArcSDE 系统开发软件:采用ArcGIS Engine9.2作为系统二 维开发平台,采用TerraDeveloper5.1作为三维GIS开 发平台。 软硬件布置图:

地质三维可视化在采矿中的应用

地质三维可视化在采矿中的应用

地质三维可视化在采矿中的应用王兴华(四川师范大学地理与资源科学学院,成都,610101)摘要: 地质体的三维可视化建模是科学计算可视化和地质科学相结合的一门交叉学科。

利用三维可视化模型,解决了传统二维地质图件用于表示三维地质不直观等问题,提高地质空间分析的能力。

本文对三维地质建模技术的提出、三维地质数据模型及软件应用等方面的问题进行了总结,并指出了本领域未来的发展方向。

关键词:GIS;地质建模;三维可视化,石油Abstract: 3D visual modeling of geological body is a frontier science between scientific calculation for visualization and geo-science. 3D visualization model, solve traditional two-dimensional geological maps are used to indicate the 3D geological not intuitive, improve geological spatial analysis ability. On 3D geological modeling technology, putting forward, 3D geological data model and software application, summarizes the problems, and points out the development direction of this field in the future.Keywords:GIS;Geological modeling;3D Visualization;Oil1.地质三维化日益广泛的应用领域对地理信息系统不断提高的要求; 使得GIS 技术的研究和应用在许多领域取得了飞速的发展,同时,计算机科学的高速发展又为GIS 提供了先进的工具和手段。

大连理工大学硕士学位论文基于三维...

大连理工大学硕士学位论文基于三维...

大连理工大学硕士学位论文基于三维GIS平台的气象模拟系统的设计与实现姓名:***申请学位级别:硕士专业:计算机软件与理论指导教师:迟忠先20040301摘要三维地理信息系统是地理信息系统的一个重要分支,自从上个世纪80年代末以来,三维地理信息系统一直就是研究和应用热点,其研究范围涉及数据库、地理信息系统、计算机图形学、虚拟现实等多门学科领域。

三维地理信息系统的迅猛发展代表了GIS发展的趋势和方向。

SEl3DGIS系统源于“数字化大连”工程项目,该系统的最终目标是发展成为一个三维地理信息系统平台。

论文首先讨论了三维地理信息系统的定义及其特点,然后介绍其发展现状和发展的趋势。

接下来介绍SEl3DOIS系统平台的主要功能、研究成果、特点以及应用范围。

之后介绍了气象模拟系统所涉及到的气象方面的专业知识。

第四章是论文的核心部分,详细介绍了基于SEIBDGIS平台的气象模拟系统的全部设计和实现过程。

整个气象模拟系统分为数据输入和数据处理、组织调度算法改进、天气现象三维模拟的实现、气象数据的组织调度和可视化四部分。

数据处理部分是系统的基础,主要实现地形数据和气象数据的预处理功能;组织调度算法部分是为了满足气象模拟系统的要求,对SEl3DGIS平台中的地形组织调度算法进行的改进;第三部分讲述了对天气现象模拟的实现,其中详细的讲述了各种天气现象的模拟过程;最后,对各类气象模型数据的组织和调度在第四部分阐述。

关键词:三维地理信息系统;SEl3DGIS;气象模拟;可视化Abstract3DGISisolleofthemostimportantbranchesinthefieldofGIS.3DGISisalwayshotspotofstudiesandapplicationssince1980s.ThestudyfieldsincludeDatabase,GIS,COⅣ【PUTERGRAPHICS,andVRetc.Therapiddevelopmentof3DGISshowsthedirectionofGISinthefuture.“SEl3DGIS”systemcomesfrom“DigitalDallan'’prqiect.anditsfinalobjectiStobeone3DGISplatfotin.Firstlythedefinitionof3DGISanditscharacteristicsarediscussedinthis搿田er.Z曲enthecurrentdevelopmentstatUSanddirectionof3DGISareintroduced.Inthefollowingmainfunction,studyresult,characteristicsandapplicationfieldsofSEl3DGISsystemplatformareintroduced.Someweatherknowledgesinvolvedinweathersimulationsystemarealsointroduced.Thefourthchapteristhekernelpartofthispaper.Alldesignandrealizationof“weathersimulationsystem”areintroduced.ThesearebasedonSEl3DGISplatform.Thewholeweathersimulationsystemiscomposedofdatain[1utanddataoperation,improvementoforganizationandschedulingalgorithm,realizationof3dweathersimulation,organizationandschedulingofweatherdataandvisualization.ThepartofdataoperationiSthebaseofthesystem.Operationprocessofterraindataandweatherdataarerealizedinthispart.Thedepartmentoforganizationandschedulingalgorithmistoimprovetheterrainorganizationandscheduling.AUtheseworkshavebeendonetomeettheneedofweathersimulationsystem.ThesimulationofweatherconditioniSaccomplishedinthethirdpart.AUprocessesofweathersimulationareintroducedinthispart.Organizationandschedulingoftheweathermodeldataareintroducedinthefinalpart.Keywords:3DGIS;SEI3D6IS;weatherairrtuIation;visuaI.zation0前言作为OIS技术中不断发展的一个重要组成部分,三维GI¥有着广阔的发展空间。

三维地质建模及可视化系统的设计与开发

三维地质建模及可视化系统的设计与开发
三维地质建模及可视化系统的 设计与开发
目录
01 三维地质建模及可视 化系统的发展历程
03 系统设计
02 需求分析 04 实现方法
05 系统测试
07 参考内容
目录
06 系统维护
随着科技的不断进步,地质学研究已经进入了三维时代。三维地质建模及可 视化系统作为地质研究的重要工具,得到了广泛的应用和发展。本次演示将介绍 三维地质建模及可视化系统的设计与开发。
(4)模型导出与分享:可将地质体三维模型导出为通用的文件格式,如STL、 obj、fbx等,并支持将模型分享到云平台或其他应用中。
2、数据模型设计
GeoModel系统采用体素数据结构进行地质体建模,体素是一种三维网格数据 结构,能够精确描述地质体的空间形态和内部结构。同时,系统还支持将地质属 性数据(如岩石类型、岩石年龄、矿物质含量等)绑定到体素模型上,以便进行 数据分析与可视化。
详细设计
1、界面设计
GeoModel系统的界面采用Qt界面框架,分为建模客户端和可视化服务器两部 分。建模客户端采用图形化用户界面,以方便用户进行地质体三维模型的建立和 编辑。可视化服务器采用交互式界面,以方便用户进行模型的可视化与渲染。同 时,系统还支持多种皮肤和主题的切换,以适应不同的使用场景和用户需求。
2、代码实现
GeoModel系统的代码实现采用C++和Qt框架,利用Qt的类库进行界面设计和 代码编写。在建模客户端中,采用体素数据结构进行地质体建模,利用Qt的图形 化界面类库进行图形化用户界面的设计。在可视化服务器中,采用OpenGL图形库 进行图形渲染,利用Qt的网络通信类库进行数据传输和交互。
感谢观看
需求分析
三维地质建模及可视化系统的功能需求包括数据输入、数据处理、模型建立、 可视化输出以及交互操作等。技术特点包括高效性、可靠性、易用性和可扩展性。 用户需求包括方便快捷的操作、高精度的模型和可视化效果以及良好的用户体验 等。

三维地理资讯系统整合多尺度DTM及多平台遥测制图技术以陈有兰溪

三维地理资讯系统整合多尺度DTM及多平台遥测制图技术以陈有兰溪

三維地理資訊系統整合多尺度DTM及多平台遙測製圖技術─以陳有蘭溪流域為例Integration of Multi-Scale and Multi-Platform Remote Sensing Techniques Using 3D GIS - The Case of Chen You-Lan River江孟璁1莊永忠2廖泫銘3李錦昌4Meng-Tsung Chiang1 Yung-Chung Chuang2 Hsiung-Ming Liao3 Tony Li 4摘 要在空間資訊領域中,不論是在資料展示、空間分析等加值應用,三維地理資訊系統已蓬勃發展。

二維平面系統在多來源資料、感測器的現今社會,在空間分析的立體面向上,較難展示擬真效果;相較於平面世界,三維GIS的推出提供了高互動、立體動態及擬真的效果,並提供豐富的空間資料在網路世界上與使用者互動。

三維空間的展示瀏覽需在3D地圖上呈現擬真世界,主要組成包括數值地形模型(Digital Terrain Model, DTM)、真實影像、與空間物件。

地形是構成三維是界的基本要素,DTM的選擇根據使用者需求,可從不同的產製途徑、解析度與結構組成下去劃分;本研究以陳有蘭溪流域為例,利用不同尺度DTM,套疊多時期多感測器圖層,於三維地理資訊系統上進行展示,不僅具有高互動、擬真界面,且藉由歷史圖資與向量資料,更容易了解長時期自然環境時空變遷過程。

關鍵字:三維地理資訊系統、數值高程模型、多時期影像______________________________1中央研究院人社中心地理資訊科學研究專題中心/專案管理師GIS Engineer, Center for Geographic Information Science, Research Center for Humanities and Social Sciences, Academia Sinica. (Corresponding author)2中央研究院人社中心地理資訊科學研究專題中心/博士後研究員Postdoctoral Research Fellow, Center for Geographic Information Science, Research Center for Humanities and Social Sciences, Academia Sinica.3中央研究院人社中心地理資訊科學研究專題中心/研究助技師Assistant Research Scientist, Center for Geographic Information Science, Research Center for Humanities and Social Sciences, Academia Sinica.4藏識科技有限公司/協理Sales Director, PilotGaea TechnologiesAbstractThree dimensional Geographic Information System (GIS) has flourished in the field of spatial information in terms of data display and analysis. Two dimensional systems have become obsolete to simulate virtual realities in the current status where large amounts of multi-data platforms are often used. Three dimensional GIS, however, allows a high level of interaction, displays 3D dynamic and virtual reality effects. It also provides an abundant amount of geospatial information for user interactions.The browsing of three dimensional spatial displays must present virtual reality on 3D maps. Main components include digital terrain model (DTM), images, and objects, with terrain being the most basic element. DTM can be chosen in terms of the data resource, resolution, and structure. This study uses Chen You-lan River as the study area. Multi-scale DTM and different temporal and platform images are combined into a 3D GIS. The result of this is a high interactive and virtual reality interface, allowing the process of natural environmental changes to be more easily and readily understood through the overlapping of historical image data and vector data.Keywords:3D GIS, digital terrain model, multi-period images前 言空間資訊領展示逐漸趨向三維化,不論是資料展示或分析,其組成皆包括數值地形模型(Digital Terrain Model, DTM)、影像與空間物件資料。

三维地形自动测量分析系统的开发及应用

三维地形自动测量分析系统的开发及应用

器为主 的测 距组 件 实现行 走 定位 , 高 了测 车 和 测桥 的 定位 精 度 。 采 用 齿 带传 动 结构 代 替 钢 提 索牵 引方案 实现 测 车横 向行走 , 大地提 升 了测 车的 定位 能 力 ; 用轴 传 动 结构 实现 测桥 自动 较 采
纵 向行 走 , 高测桥 的定 位 能力 。采 用 双探 头采 集模 式 , 体 上 大幅 度 提 高 了数 据 采 集 效 率 。 提 整 系统提供 了地形 数据 的 自动 测量功 能 , 降低 了人 员劳动 强度 , 供 了测 车 和测 桥 行走 的控 制 功 提 能, 方便 用 户 自定义操 作 ; 供 了测 量 断 面的 显 示 和 对 比 , 维 地 形 的显 示 、 高线 的绘 制 、 提 三 等 冲
析。
0 引 言
在 河 工 、 工 模 型 试 验 中 , 形 是 重 要 的 测 量 要 素 之 港 地


如何降低 测量 工作 中的人 工劳 动强 度 和人 工 干扰 ,
1 测 量 原 理
三 维 地 形 自动 测 量 分 析 系 统 可 以 分 为 3个 部 分 : 械 机
Vo . 6 No 9 11 . Sp 2 0 e ., 01
动行走时左右两端保 持 同步 , 不仅保 证 了运 动的精度 , 还 有效避免测 桥被 卡住 等问题 。 测车位于测 桥上 , 内部 安装有步 进电机 , 通过齿 带传 动结构带动 4个滚动轮在测桥上移动 , 齿带传动结构可有 效防止传动带 打滑 , 保证 横 向移动 的精度 与效 率 。系统
静 止 值 的 扰 动 现象 。媒 质 包 括 气 体 、 体 和 固体 。流 体 中 液
的声波常称为压缩波或压强波 , 对一 般流体媒 质而言 , 声 波是一种纵波 , 其传播速度为 :

浅谈对三维可视化技术的矿产管理信息系统的应用与研究孙晓丹

浅谈对三维可视化技术的矿产管理信息系统的应用与研究孙晓丹

浅谈对三维可视化技术的矿产管理信息系统的应用与研究孙晓丹发布时间:2023-05-11T07:45:18.169Z 来源:《中国建设信息化》2023年5期作者:孙晓丹[导读] 矿产资源的开采和利用是我国经济建设和社会发展的重要物质基础通化县二密镇人民政府摘要:矿产资源的开采和利用是我国经济建设和社会发展的重要物质基础,传统的矿产资源管理方式存在许多弊端,制约了我国矿产资源的合理开发利用,因此建立一套高效、便捷、准确的矿产管理信息系统是非常必要的。

本文阐述了三维可视化技术在矿产管理信息系统中的应用,分析了三维可视化技术在矿产管理信息系统中的主要作用,并对其实现途径进行了探讨,旨在为我国矿产资源管理信息系统建设提供有益参考。

关键词:三维可视化技术;矿产管理;信息系统引言:矿产管理信息系统(Mining Management Information System, MIS)是指运用现代计算机技术和现代数据库技术,把矿产资源的勘查、开发、生产、销售和管理等全过程进行集成,以实现资源信息的网络化管理和共享。

作为一种新型的矿产资源管理工具,矿产管理信息系统将为矿业企业的生产经营决策提供可靠的数据支持,使矿业企业在激烈的市场竞争中取得先机。

三维可视化技术是以计算机图形学、地学数据可视化及计算机图形学等理论为基础,并结合当前国际上先进的三维制图技术,将计算机图形图像处理与传统的矿产资源管理相结合而发展起来的一门新兴学科。

1.三维地质模型的建立三维地质模型是指在一定的空间位置和实体关系下,由各种地质数据和地质实体所组成的三维实体模型。

它可以模拟地球的真实形状,表示空间实体之间的各种关系。

其内容包括地层、构造、岩体、矿体等,它是建立矿床三维模型的基础[1]。

三维地质模型主要包括以下几个方面:(1)地层和岩体的三维空间分布特征。

地层是三维空间中最基本的单元,它包括岩层(岩石)、构造层和地层界面等。

岩层和岩体是地质体的基本结构单元,它们具有一定的几何特征和物理性质,在三维空间中具有相应的位置关系。

高精度的三维地理信息系统设计与实现

高精度的三维地理信息系统设计与实现

高精度的三维地理信息系统设计与实现在当前数字化时代,地理信息系统(GIS)在各个领域的应用越来越广泛。

高精度的三维地理信息系统设计与实现是为了满足人们对地理空间数据更精确、更细致的需求而提出的。

该系统的设计与实现涉及到多个方面的内容,包括数据采集、数据处理、数据存储与管理、数据可视化等。

本文将重点介绍高精度的三维地理信息系统设计与实现的关键技术和方法。

首先,高精度的三维地理信息系统设计与实现的第一步是数据采集。

数据采集可以通过多种手段进行,如遥感技术、GPS定位等。

遥感技术可以通过卫星或无人机获取地球表面的图像数据,从而得到地理空间数据。

GPS定位可以获取地理点的经纬度信息,并配合其他传感器获取地理点的高程等附加信息。

数据采集的关键在于确保数据的准确性和完整性,以及数据的一致性。

因此,在设计与实现高精度的三维地理信息系统时,需要考虑如何选择合适的数据采集手段,以及如何保证数据采集过程的质量。

其次,高精度的三维地理信息系统设计与实现的第二步是数据处理。

数据处理涉及到对采集到的原始数据进行清洗、校正和合并等操作,以提高数据的质量和准确性。

在数据处理过程中,常用的方法有数据清洗、数据插补、数据配准等。

数据清洗是指对采集到的原始数据进行噪声去除、异常值修正等操作,以排除数据中的干扰项。

数据插补是指对缺失数据进行估算或插补,以使数据的连续性得到保持。

数据配准是指将多源、多时相的地理数据进行对齐和一致性校验。

数据处理的目标是得到高质量的三维地理空间数据,为后续的数据存储和管理提供有效的基础。

然后,高精度的三维地理信息系统设计与实现的第三步是数据存储与管理。

数据存储与管理主要涉及到如何有效地组织和存储大量的地理空间数据,以便于后续的数据查询和访问。

在数据存储与管理过程中,需要选择合适的数据存储格式和数据存储结构,以提高数据的存储效率和查询效率。

数据存储格式可以选择常见的数据库格式,如MySQL、Oracle等,也可以选择专门针对地理空间数据存储的格式,如GeoPackage、Shapefile等。

gms软件在三维地质建模中的应用

gms软件在三维地质建模中的应用

前言GMS(Groundwater Modeling System)是种综合性的图形界面软件,是一个各种软件于一体的,能够从钻孔到地层结构、从平面到空间、从单元到系统的综合性、系统性、全面性的软件。

不仅具有地下水模拟、地下水溶质运移模拟的功能,其在实现地质结构可视化方面功能亦同样突出。

经过10多年的发展,GMS软件的功能越来越完善,并在各个领域中取得广泛应用。

本文重点介绍了GSM软件在工程地质方面的应用情况,与其他三维地质建模软件对比。

对比显示GMS软件在当前广泛应用的三维建模软件软件中,如:GIS、FEFLOW、MOFDFLOW、FFMWATER、MT3DMS、RT3D、SEAM3D、MODPATH、SFFP2D,以其强大的功能明显优于其他三维地质建模软件。

在本文最后的工程实例中对3D GMS软件在三维地质建模中的应用有更详尽的阐述。

1三维地质建模基本问题概述1.1三维地质建模概述三维地质建模技术在上世纪60年代被国外学者提出,在国外,地质建模已经发展了几十年,中国自上世纪80年代末开始引入EsrthVision以来,也已经发展了快二十年。

近10年来,地学领域将其理解为地理Geography、地质Geology、地球物理Geophysics和大地测量Geodesy等地学相关学科的统称,因其英文名称之前缀均(Geo-)关于三维空间信息的研究与日俱增,形成了两大并行发展的支流:一是三维地理信息系统(3D GIS),二是三维地学模拟系统(3D Geosciences Modeling System,3D GMS)。

真3D地学模拟、地面与地下空间的统一表达、陆地海洋的统一建模、三维拓扑描述、三维空间分析、三维动态地学过程模拟等问题,已成为地学与信息科学的交叉技术前沿和攻关热点。

三维地质建模(3D Geological Modeling)又称为三维地学建模(3D Geoscience Modeling)、三维地质数字化建模等,一般对其过程进行了概括:三维地质建模是指在原始的地质勘探数据基础上,在地质工程师的专家知识和经验指导下经过一系列的解译、修改后,以适当的数据结构建立地质特征的数学模型,通过对实际地质实体对象的几何形态、拓扑信息(地质对象间的关系)和物性三个方面的计算机模拟,由这些对象的各种信息综合形成的一个复杂整体三维模型的过程[1]。

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作者简介:刘鸿,1971年生,高级工程师;主要从事软件研发工作。

地址:(610213)四川省成都市双流县华阳镇华阳大道一段1号。

电话:(028)85762508。

E‐mail:lh_1971@sohu.com
GeoMountain三维观测系统设计软件的开发及应用
刘鸿 巫骏 敬龙江 朱晨 陈三平
川庆钻探工程公司地球物理勘探公司技术发展中心
刘鸿等.GeoMountain三维观测系统设计软件的开发及应用.天然气工业,2009,29(7):32‐34.
摘 要 为了实现包括适应山地特点的三维地震勘探观测系统的优化设计,研发了GeoMountain三维观测系统设计软件,较好地解决了在观测系统的布设与设计中复杂的逻辑处理、功能间的协调关系以及计算上的精度等问题。

该软件采用了先进的图片矢量化处理技术和高效率的大容量数据处理技术。

应用结果表明:该软件系统能正确高效地完成包括超大面积三维工区的观测系统设计工作。

关键词 GeoMountain软件系统 地震数据 采集 三维 观测 系统 面积 应用 DOI:10.3787/j.issn.1000‐0976.2009.07.010
0 引言
目前,我国东部各大油气田已经进入以三维地震勘探为主的时期,西部条件较好的地区在勘探早期已直接进入三维地震勘探,并逐渐向复杂地表地区推广。

伴随着三维地震勘探被石油工业界的广泛接受和应用,以及三维地震勘探所涉及的近地表条件与地下构造的多样性(海上、陆上与滩浅海、山地、沙漠、黄土塬等),三维地震资料采集技术的研究也就受到人们的广泛重视。

三维地震数据采集技术研究一般包括采集设计、采集方法、质量控制及装备制造等方面的研究内容。

对于三维地震采集设计中观测系统参数的选择,必须要满足各种地球物理条件的要求、野外施工作业和投资成本的约束。

由于计算机硬件和软件的迅速发展,国外地球物理公司在观测系统设计方面的软件也有较大进展,先后开发出了一系列交互式的三维观测系统设计软件。

而在激烈的海内外勘探采集市场竞争中,拥有具有自主知识产权的采集软件系统的重要性和紧迫性越来越突出。

因此,川庆钻探工程有限公司地球物理勘探公司技术发展中心
研发了GeoMountain三维观测系统设计软件[1]
,实现了三维地震勘探中观测系统的优化设计。

1 软件功能与特色
GeoMountain三维观测系统设计软件基于
Microsoft.NETFramework1.1平台,采用VisualStudio2003集成开发环境,开发语言使用C#[2‐4]。

根据三维观测系统设计的技术路线(图1),软件
实现了进行三维观测系统设计所需的各项功能。

图1 技术路线图
1.1 软件主要功能
三维观测系统设计软件主要提供布设理论观测系统的方法和进行观测系统属性分析,帮助用户分析设计的观测系统是否能满足调查地质目标的需要。

GeoMountain三维观测系统设计软件可以用于纵波勘探设计和横波勘探设计,软件界面友好、操作方便、实时动态、设计功能强。

1.1.1 模板设计与分析 软件可设计线束模板、斜交模板、砖墙模板。



1・第29卷第7期 天 然 气 工 业 地质与勘探
各种模板不同的滚动参数情况下,具有纵横向覆盖次数、炮检距和方位角等属性的分析功能。

1.1.2 多种炮检点布设方法
软件可直接布设出正交、斜交、砖墙等观测系统,直接布设提供自动中心激发、多排激发与标签激发等多种激发选择。

1.1.3 转换波观测系统设计
提供转换波模板分析、炮检点布设到CCP(共转换点)面元信息分析的一整套用户转换波设计的功能。

1.1.4 任意区域满覆盖边界自动布设
矩形区域与任意多边形剪切激发、矩形区域与任意多边形自动满覆盖激发。

确保以最小工作量完成地质任务。

1.1.5 面元属性计算与统计分析
软件可以进行CMP(共中心点)面元信息计算和CCP(共转换点)面元信息计算,并可以对多种属性进行统计分析,包括:覆盖次数计算和统计分析、炮检距计算和统计分析、方位角计算和统计分析、变观前后的覆盖次数对比。

为了使各种属性的显示更加清晰,还提供了三维显示[5]功能,使各种属性更加一目了然。

1.1.6 炮检点编辑
可以对炮点、检波点和关系片进行增加、删除、移动、禁止、激活等编辑。

可以用鼠标交互编辑、电子表格编辑,操作非常方便、实用。

当增加、删除或移动激发点、接收点时,同时显示出相关CMP面元的覆盖次数、炮检距、方位角属性的变化。

1.1.7 基于卫星照片的避障
可导入卫星图片作为背景并在其上布设观测系统;提供多种障碍物及其填充方式;可以通过文本文件批量输入障碍物、修改障碍物形状、修改障碍物的禁止属性。

可以完成自动避障,使理论设计更加符合实际地理情况。

1.1.8 多种格式的数据输入、输出
为了与其他软件进行方便的数据交换,软件支持自由格式文本文件和国际标准数据SPS的输入和输出。

1.2 软件主要特点
1.2.1 图片矢量化处理技术
背景图片在观测系统中是必不可少的。

它的作用是引导障碍物的创建,偏移炮检点后影响了覆盖次数,然后通过加炮补助覆盖次数。

这样在实际施工中就可以在相应的位置加炮,可以一定程度上节省施工时间。

一般背景图片是工区的卫星图片,数据量很大。

所以在背景图片的操作中效率是个很重要的问题。

为此,首先要将图片的数据进行处理:提取图片的头信息及数据,然后转换为自定义的图片格式文件。

这里主要采用了高斯金字塔技术[6],通过对图片不同倍数的缩略产生图像金字塔,根据图片的放缩比例从不同层次的图片中提取需要的局部数据,在3D纵波观测系统设计软件中采用了1/4逐层缩略。

1.2.2 高效率大容量数据处理技术
大型工区可能会分多次施工,就会需要将多次施工的数据库合并到一起。

每次施工都会存在一个数据库,这样可以方便地将工区统一起来。

3D纵波观测系统设计软件中同时加载多个数据库,合并前可以选择性地操作某个工区,而不影响其他数据库。

1.2.3 高效的面元分析技术
CMP面元属性分析作为3D纵波观测系统设计软件最重要的功能之一,不仅要求功能的准确性同时也要求处理的高效性。

软件采用高效的索引技术,反射点与测量点根据关系建立索引文件,大幅度提高系统的运行效率。

2 应用效果
为进一步落实四川盆地LG地区二、三叠系礁、滩分布范围,精细刻画礁、滩储层纵横向展布情况,中国石油西南油气田公司在该区开展地震勘探工作,计划部署三维地震满覆盖面积2600km2,在三维地震工区东北及西南侧部署二维地震工作量800
km。

利用GeoMountain三维观测系统设计软件对LG地区进行三维观测系统设计。

采用多种方案,并对其进行对比分析,最后选用14线240道8炮45°斜交束线观测方式,其自动避障碍布设、覆盖次数、设计质量分析和列线图见图2~图5。

通过在LG地区三维工区的应用测试,可以看出GeoMountain三维观测系统设计软件能正确完成包括超大面积三维工区的观测系统设计工作,能为野外采集工作提供相关技术支撑。

3 结论与认识
1)在观测系统的布设与设计中主要是复杂的逻辑处理、功能间的协调关系以及计算上的精度等问题,三维观测系统设计软件必须解决这些问题。




地质与勘探 天 然 气 工 业 2009年7月
图2
 某县城自动避障布设图
图3
 某县城自动避障布设覆盖次数图
图4 观测系统玫瑰图、方位角及炮检距分布图
、炮检距统计图
图5 列线图(旋转后)
2)要提高软件的效率,怎样实现图片、数据、计
算处理的高效性也是必须解决的问题。

参 考 文 献
[1]龙资强.3D纵波观测系统设计软件开发研究报告[R].
成都:川庆钻探工程有限公司地球物理勘探公司,2008.[2]内格尔.C#高级编程[M].4版.李敏波,译.北京:清华
大学出版社,2006.
[3]JAMESWCOOPER.C#设计模式[M].张志华,刘云
鹏,译.北京:电子工业出版社,2004.
[4]MCCONNELLS.代码大全[M].金戈,译.北京:电子工
业出版社,2006.
[5]FRANKDLUNA,RODLOPEZ.DirectX9.03D游戏开
发编程基础[M].段菲,译.北京:清华大学出版社,2007.[6]吴立新,史文中.地理信息系统原理与算法[M].北京:科
学出版社,2005.
(收稿日期 2009‐05‐27 编辑 韩晓渝)

3・第29卷第7期 天 然 气 工 业 地质与勘探。

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