实体建模三角网相交算法及应用研究
基于AutoCAD的工程地质三维实体建模方法
基于AutoCAD的工程地质三维实体建模方法王大志;黄鹏【摘要】采用基于AutoCAD平台的ObjectARX二次开发技术,以测量数据和钻孔数据为基础,编程建立各地层界面模型,通过面域拉伸和实体布尔运算等方法生成工程地质三维实体模型.其中,地表模型的建立直接采用测量数据,形成Delaunay三角网面域;地表以下各地层模型的建立则是利用Surfer对地层钻孔数据进行插值拟合,形成三维网格数据文件,导出为"?.dat"文件后,利用ObjectARX二次开发技术编程建立地层三角网面域.研究结果表明,用该方法建立的模型,不仅能真实反映工程所处的地质环境,而且极大地提高了设计工作效率.【期刊名称】《人民长江》【年(卷),期】2017(048)019【总页数】7页(P72-78)【关键词】AutoCAD;ObjectARX;Surfer;插值拟合;工程地质;三维实体模型【作者】王大志;黄鹏【作者单位】国家电投集团广西电力有限公司,广西南宁530022;国家电投集团广西电力有限公司,广西南宁530022【正文语种】中文【中图分类】TP391.9工程地质三维建模是借助计算机可视化技术，真实地反映工程所处的地质环境，在三维环境下，将工程地质体的空间信息、拓扑信息和属性信息结合起来，用于工程决策、工程设计、储量计算及岩土数值分析。
工程地质三维实体模型具有立体直观、层次丰富的优点，可以提高工程技术人员对地质规律的认识、指导工程施工及监测[1]。
随着计算机技术的发展，涌现了大量工程地质三维建模软件，比较常见的软件有GoCAD、Petrel、RMS、ItasCAD、GIS、MapGIS等，这些软件能够将地质体的三维结构形态很好的展示出来，具有强大的成图和三维显示功能，能实现不同层次、多角度、任意切片、过滤、体积切割等三维地层动态显示。
但是上述软件基于不同平台，缺乏与工程设计软件AutoCAD的结合，无法实现工程三维设计，比如：边坡土石方开挖三维设计、道路路线规划三维设计、洞室群开挖三维设计等。
三角网平差方法的原理和实际应用
三角网平差方法的原理和实际应用引言：三角网平差方法是测量工程中常用的一种数据处理方法，它能够通过三角形的几何关系来计算测量点的坐标，具有简单、高效的特点。
本文将详细介绍三角网平差方法的原理及其在实际测量中的应用。
一、三角网平差方法的原理三角网平差方法是基于三角形的相似性原理进行测量计算的一种数学模型，其原理基于以下几个关键点：1. 角度平差原理：三角网平差方法中，首先需要对测量角度进行平差。
角度平差是通过比较测量角度与理论角度之间的差异，使用最小二乘法进行计算和调整，使角度的测量误差最小化。
2. 边长平差原理：在测量中，除了测量角度外，还需要测量各个三角形边长。
边长平差是通过比较测量边长与理论边长之间的差异，同样使用最小二乘法进行计算和调整，使边长的测量误差最小化。
3. 角边关系原理：在三角形中，通过一个已知边长和一个已知角度可以确定另外两边的长度。
三角网平差方法利用这种角边关系，通过已知的边长和角度，计算未知点的坐标。
二、三角网平差方法的实际应用三角网平差方法在实际测量中具有广泛的应用，以下是几个常见的实际应用场景：1. 工程测量：在大型工程测量中，如建筑施工、道路规划等，常需利用三角网平差方法计算出各个测点的坐标，以确定设计图纸的准确位置。
通过对测量角度和边长进行平差，可以提高测量结果的精确性和可靠性。
2. GPS定位：全球定位系统（GPS）是一种利用卫星信号确定地球上任意点位置的技术，而三角网平差方法是GPS定位中常用的数学模型。
通过利用多个卫星信号同时测量，然后应用三角网平差方法计算出接收器的位置坐标，从而实现精确的定位。
3. 摄影测量：在航空摄影测量中，常常需要将航空摄影图像转化为地面坐标。
通过测量图像上的人工控制点和摄影机的方位元素，利用三角网平差方法可以计算出图像上任意点的地面坐标，从而实现对地理信息的精确提取。
4. 地质测量：地质勘探中常常需要对地质构造进行测量和分析。
三角网平差方法可以用于分析地形形态、测量地壳变形和地震断层等地质现象，为地质工作者提供重要的数据支持。
第三章 实体模型-4
第三章Solids Modeling 实体模型第一节实体概念什么是实体模型实体相关术语实体文件实体模型的应用什么是实体模型?实体模型是一个三维的数据三角网. 例如,一张3DM就是通过用包裹一个DTM的方式而形成的一种实体形式，用线条描述了通过实体的剖面。
实体模型与DTM（数字化地形图）基于同样的原理，在Surpac中已经使用很多年了。
您也许已经听说过与实体模型相关的3DM或者“线框模型”等概念。
实体模型用多边形联结来定义一个实体或空心体，所产生的实体用于：∙可视化∙体积计算∙在任意方向上产生剖面∙与来自于地质数据库的数据相交DTM是用于定义一个表面的。
在Surpac中，DTM的创建是自动的。
三角网的创建是通过计算将大批的三维空间点计算到X－Y平面上联结形成的。
实体模型是能过将线中所含的点联结为一系列三角形建立起来的。
这些三角形在平面上看可能是重叠的，但实际上在三维空间里就不是重叠或相交的了。
实体模型的三角网可以很彻底地闭合为一个空间结构。
尽管在Surpac中有很多工具能自动地完成很多过程，但是创建一个实体模型要比创建一个DTM需要更多的交互过程。
下图就是一个实体模型的例子（地下矿山设计和矿体）.实体术语一个实体模型是由一系列不重叠的三角形联结而形成的。
实体的这些三角形可以用1到32,000的数字进行标识。
体（体）表示了实体中不连续的部件。
例如在上图，下山和矿体都有不同的体数字标识，因为它们表示不同的部件。
然而，像矿体一样，体里可能包含有一小群相对独立的细节，你又想给它们相同的体标识号以表示它们是相同结构的，这时，每一个小部分必须再给予三角网（三角网）号，一个三角网三角网是体的一部分，您可以给它赋以任何正整数。
体与三角网号涉及到实体模型中的所有部件。
体和三角网可以是开放的或者是闭合的。
在组成三角网的三角形之间如果存在缝隙，那么它就是开放的。
一个体可以包含开放的或者是闭合的三角网。
区分体为开放的或者是闭合的，其原因在于：∙一个闭合的体可以通过计算每个三角形到任一平面的体积关系来得出体的体积。
利用3DMine矿业工程软件建立石碌铁矿北一矿区地质三维模型
3.1块体模型的建立
目前估值的品位数据主要来自巷道刻槽取样数据库和北一基建勘查钻孔数据库。针对北一矿区的矿体分布特点，需要建立一个旋转块体模型。设置块体尺寸为2.5*2.5*0.5，次级模块为2.5*2.5*0.5；旋转角度为30°。
（3）北一矿区建立矿体模型的过程
将E2-E25勘探线，两个相邻剖面的矿岩边界线用3DMine软件打开，找到矿体与矿体之间的对应关系，将矿岩边界线连接成三角网矿段，并保存。
将E2--E25勘探线剖面两两相连的矿段统统调入3DMine软件中，利用合并三角网功能分别将矿体和夹石合并，并保存。
3三维块体模型
利用3DMine矿业工程软件建立石碌铁矿北一矿区地质三维模型
摘要：介绍了利用3DMine矿业工程软件建立石碌铁矿北一矿区地质三维模型和块体模型，实现了地质模型的动态显示与三维分析功能，模型可广泛应用与矿山地质、测量和采矿等工作中。
关键词：3DMine矿业工程软件；石碌铁矿；矿床建模；块体建模
引言
为了解决石碌铁矿由露天开采转向地下开采出现的一系列问题，提高海南矿业矿山开采的信息化水平，海南矿业股份有限公司进行了数字矿山系统的建设，迫切需要一个适应于我国国情和矿山企业的专业化矿山三维可视化软件（GIS）。
（2）生产钻孔数据库
在3DMine软件中建立北一基建勘探钻孔数据库。将北一矿区的生产钻孔数据库整理成为Excel表格，表格分为定位表、测斜表、岩性表、化验表四个表格，整理好后一并导入北一基建钻孔数据库中。
测绘技术中的三角网测量方法与技巧
测绘技术中的三角网测量方法与技巧一、引言测绘技术是实现地理信息的准确记录与传播的重要工具。
而三角网测量方法作为测绘技术中最为重要和基础的一种方法，在现代地理信息系统中扮演着至关重要的角色。
本文将对三角网测量方法与技巧进行详细的探讨与分析。
二、三角网测量方法概述三角网测量方法是测绘技术中的一种基本测量手段，通过测量三角形间的距离与角度来确定地面实体的位置和形状。
三角网测量方法的基本原理是利用几何三角学中的定理，将地面实体转化为理想三角形，并通过测量角度和距离来确定地点的坐标。
三角网测量方法主要包括角度测量和距离测量两个环节。
三、角度测量技巧1. 角度观测装置的选择在进行角度测量时，合适的观测装置是至关重要的。
目前，最常用的角度测量仪器是全站仪，其具备高精度和自动化特点，并能实时记录和存储观测数据。
但在工程实际应用中，也需根据具体需求选择其他合适的观测装置。
2. 角度测量的精度控制角度测量的精度直接影响到三角网的测量结果。
因此，在进行角度观测时，应注意控制精度。
常用的措施包括：安装稳定牢固的测地仪座，避免振动；定期校准仪器并进行常规维护；在观测过程中注意观测目标的亮度和清晰度等。
四、距离测量技巧1. 距离测量仪器的选择距离测量的精度与仪器的选择和使用密切相关。
常见的距离测量仪器有激光测距仪、电子测距仪和经纬仪等。
针对不同的地形和测量需求，选择适合的测距仪器能够提高测量精度。
2. 规避测距误差在进行距离测量时，误差的产生是难以避免的。
为降低误差的影响，可采取几种方法：选择合适的测距仪器，确保其测量精度符合实测需求；进行多次重复测量，并取平均数以减小误差；合理设置测量基准，并及时进行校正。
五、三角网测量的关键技巧1. 长边测量技巧三角网测量中，长边测量是关键步骤之一。
长边测量的精度直接影响到整个三角网的测量结果。
为了提高测量精度，可以采用以下技巧：合理设置仪器、避免测量误差的积累；采用示意性标志物，提高目标的可见性；根据实际地形选择合适的测量方式。
三角网原理
三角网原理三角网原理是一种地理信息系统（GIS）中常用的数据模型，它是由一系列相互连接的三角形构成的网络，用来描述地理空间中的各种要素和其之间的关系。
三角网原理在地图制图、地形分析、空间数据处理等方面都有着广泛的应用。
三角网原理的基本思想是将地理空间划分为许多小的三角形单元，通过连接这些三角形的顶点来表示地理要素之间的空间关系。
这种方法可以有效地描述地理要素的位置、形状和相互关系，为GIS系统的空间分析和地图制图提供了重要的数据基础。
在三角网原理中，每个三角形都由三个节点（或称为角点）构成，这些节点的坐标可以精确地表示地理空间中的位置。
通过连接这些节点，可以构建出一张完整的三角网，用来表示地理要素的空间分布和拓扑关系。
三角网的建立需要考虑到地理要素的特性和空间关系，以及数据采集的精度和效率等因素。
三角网原理在地形分析中有着重要的应用。
通过建立地理空间的三角网模型，可以对地形进行高程插值、坡度计算、流域分析等操作，为地理空间的地形特征提取和地形分析提供了重要的数据基础。
三角网原理还可以用来进行地图制图，通过连接三角形的边界和节点，可以构建出地图的网格结构，用来表示地理要素的空间位置和分布。
除此之外，三角网原理还可以用来进行空间数据处理和空间分析。
通过对三角网模型的建立和优化，可以实现对地理要素的空间关系和拓扑关系的有效描述和计算，为GIS系统的空间分析和地理信息处理提供了重要的数据支持。
总的来说，三角网原理是GIS系统中一种重要的数据模型，它通过建立地理空间的三角网模型，可以有效地描述地理要素的空间位置和关系，为地图制图、地形分析、空间数据处理等应用提供了重要的数据基础。
三角网原理的应用不仅可以提高GIS系统的空间数据处理和分析能力，还可以为地理信息科学和地理空间研究提供重要的理论和方法支持。
如何进行三角网的建立与处理
如何进行三角网的建立与处理在计算机科学领域中，三角网是一种用于连接数据点的网格结构。
它由许多三角形组成，每个三角形的三个顶点都是数据点。
三角网的建立和处理是许多计算机图形学和计算机视觉任务中的基础步骤。
本文将探讨如何进行三角网的建立与处理。
一、三角网的建立三角网的建立是通过一系列步骤来生成一个包含数据点的三角网格。
以下是一个简单的流程：1. 数据预处理：首先，需要根据实际应用场景，对数据点进行预处理。
这可能包括数据清洗、数据采样和数据变换等操作，以确保数据的质量和适用性。
2. 确定边界条件：在建立三角网之前，需要确定边界条件。
边界条件可以是已知的数据点或外部提供的信息。
边界条件的选择对于生成合理的三角网格非常重要。
3. 进行三角网格的初始化：在确定边界条件后，可以开始进行三角网格的初始化。
这可以通过将数据点放置在二维平面上，并根据某种规则（如Delaunay三角剖分算法）进行三角剖分来实现。
三角剖分算法是一种常用的方法，它能够确保所有的三角形都是“良好”的，即不会出现重叠或相交的情况。
4. 优化三角网：在初始化完成后，可能需要进行一些优化来改进生成的三角网。
例如，可以使用各种算法来优化三角网的质量和形状，以满足特定的需求。
常用的优化算法包括Laplacian平滑算法和拓扑优化算法等。
二、三角网的处理一旦三角网建立完成，就可以进行各种处理操作。
以下是一些常见的三角网处理技术：1. 网格编辑：三角网的处理通常涉及在网格上进行编辑和修改。
这可以通过添加、删除或移动数据点来实现。
网格编辑技术是计算机图形学和计算机视觉任务中的重要部分，可以用于模型编辑、形变和纹理映射等应用。
2. 网格分析：通过对三角网进行分析，可以获得有关数据点之间关系的更多信息。
例如，可以计算三角形的面积、周长和法向量等属性。
这些信息在许多应用中都是有用的，如物体表面重建、拓扑分析和形状匹配等。
3. 网格变形：通过对三角网进行变形操作，可以实现形状的变化和动画效果。
三角网布设及概算
三角形生成
根据地形数据，利用三角形生 成算法，构建三角形网格。
结果输出
将生成的三角形网格输出为所 需格式，如DXF、DWG等。
Байду номын сангаас2
三角网布设方法
常规三角网布设方法
常规三角网布设方法
根据地形起伏和精度要求，在实地测量和计算的基础上，按照一定的 规则和密度布设一系列三角形，形成三角网。
适用范围
适用于地形起伏较小、精度要求一般的测量项目。
优点
操作简单，精度可靠，能够满足一般测量需求。
缺点
在地形起伏较大的地区，需要增加测量点和计算量，工作量大，效率 较低。
优化三角网布设方法
优化三角网布设方法
基于常规三角网布设方法，通过优化算法 和计算机技术，自动选择最优的三角形组
合和布设方案，提高测量效率和精度。
优点
能够自动选择最优的三角形组合和布设方 案，减少人工干预和计算量，提高测量效
三角网布设及概算
contents
目录
• 三角网布设概述 • 三角网布设方法 • 三角网布设的参数选择 • 三角网布设的概算 • 三角网布设的应用场景 • 三角网布设的未来发展
01
三角网布设概述
三角网布设的定义
三角网布设：根据地形数据，利用数 学和几何原理，将地形表面划分为一 系列连续三角形，形成三角网的过程。
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物力成本概算
物力成本
包括三角网布设所需的材料、设备等 费用。
物力成本概算
根据项目需求，选择合适的材料和设 备，并进行物力成本概算，以确保项 目预算的合理性和可行性。
时间成本概算
时间成本
包括三角网布设所需的时间费用，如 工期、维护期等。
一种快速实现地形图三维实体建模方法
一种快速实现地形图三维实体建模方法王大志【摘要】基于AutoCAD平台的地形图三维实体建模对现阶段土石方工程精确算量、三维可视化设计非常重要.一般建模过程为利用二维多段线或者三维多段线建立地形图三维网面,然后拉伸成三维实体,在此过程中,易产生20%~25%退化的不支持拉伸的对象,这些对象需重新手动建立三角网面域,然后才能拉伸成实体,严重影响建模速度.采用ObjectARX二次开发技术,直接通过坐标变换,利用等高线数据,调用"boundary"函数来生成不规则三角网面域,然后建立扫掠、放样建模接口函数,沿Z 轴对三角网面域进行拉伸形成立体,快速实现了地形图三维实体建模.%Based on the topographic map of 3D modeling of AutoCAD platform, the accurate calculation of 3D visualization design is very important in earthwork engineering at the present stage. The general process of modeling 3D topographic map of a net surface is that a three-dimensional entity is stretched into by using of 2D polyline or 3D polyline. In this process, there are 20%–25% degradation of tensile objects, and it is needed to manually build triangle region, then these objects extruded. This is serious impact on modeling speed. The "boundary" function is called to generate a triangular irregular network area and then a sweep and lofting the interface function along theZ axis of the triangular mesh surface domain stretching formation of the three-dimensional object using coordinate transformation and contour data based on ObjectARX development technology. The fast terrain modeling is realized.【期刊名称】《图学学报》【年(卷),期】2017(038)001【总页数】5页(P23-27)【关键词】AutoCAD;ObjectARX;boundary;实体建模【作者】王大志【作者单位】中电投云南国际电力投资有限公司,云南昆明 650228【正文语种】中文【中图分类】TP391.9地形图的三维建模一直是计算机图形学领域的研究热点。
地表及地下三维建模技术的研究与应用
创建钻孔空间数据库是构建三维矿体模型及块体模型 的基础，全面准确的收集钻孔相关原始资料是构建钻孔数据 库的关键。本次 S 矿区范围内针对目标矿体共施工钻孔 28 个，见矿钻孔 28 个，见矿率 100%。已收集到原始数据有 ： 探矿工程登记表、基本分析登记表、28 个钻孔坐标位置分布
192 世界有色金属 2021年 9月下
收稿日期 ：２０２１－０９ 作者简介 ：苏融，女，生于 １９８９ 年，汉族，山西孝义人，硕士研究生，讲师， 研究方向 ：工程测量、三维建模。
1.2 地表三维地形模型创建 1.2.1 创建 DTM
数字地形模型（DTM），是一种将空间位置和地形地貌 相结合的三维空间表达形式，通过对高程点或者等值线构建 三角网实现矿区的地形三维立体显示，极大的方便实际工 作，增强可视性。
SU Rong
（Ｗｅｉｈａｉ Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｗｅｉｈａｉ ２６４２００，Ｃｈｉｎａ）
Abstract: Ａｓ ｔｈｅ ｋｅｙ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ＂ｄｉｇｉｔａｌ ｍｉｎｅ＂ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ， ３Ｄ ｍｏｄｅｌｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｓ ｍｏｒｅ ａｎｄ ｍｏｒｅ ｕｓｅｄ ｉｎ ｖａｒｉｏｕｓ ｍｉｎｅｒａｌ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ， ｍｉｎｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｄｉｇｉｔｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｗｏｒｋ． Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ， ｔｈｅ ｔｉｎ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｉｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｃｒｅａｔｅ ａ ｔｈｒｅｅ－ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ｔｅｒｒａｉｎ ｍｏｄｅｌ； Ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ ｏｆ ｂｏｒｅｈｏｌｅ ｄａｔａｂａｓｅ， ｔｈｅ ３Ｄ ｓｏｌｉｄ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｏｒｅ ｂｏｄｙ ｉｓ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ， ａｎｄ ｏｎ ｔｈｉｓ ｂａｓｉｓ， ｔｈｅ ｏｒｅ ｂｏｄｙ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｒｅｓｅｒｖｅｓ ａｒｅ ｅｓｔｉｍａｔｅｄ ｂｙ ｇｅｏｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ． Ｔｈｅ ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ａｒｅ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｂｌｏｃｋ ｍｅｔｈｏｄ， ａｎｄ ｔｈｅ ａｃｃｕｒａｃｙ ａｎｄ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｍｏｄｅｌｉｎｇ ａｒｅ ｖｅｒｉｆｉｅｄ． Keywords: ３Ｄ ｍｏｄｅｌｉｎｇ； ＧＩＳ； Ｒｅｓｅｒｖｅ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ
空间不规则三角网相交算法优化及研究
在三维面环境下， 有两地表 Ｔ ＩＮ三维面模型 ， 求
两 三角 网的交线 。 ５ 实例研 究
一… …
作者简介
．
： 白润才（ １ ９ ６ １ 一 ） ， 男， 内蒙古察右 中旗人 ， 教
． ． ， 、 ．． 。 ．
授， 博士生导师， 研究 方向： 露 天开 采技术与 理论， 数字矿山。
完成构建矿区地形 Ｔ Ｉ Ｎ模型过程后 ， 得到由若干三维 多段线组成 的三角 网结构 ， 经过 Ｔ Ｉ Ｎ模 型求交预处理
采用包 围盒 方法 排除 完全 不相 交 的三角形 单元 避免 无效检 测 。运用 除数 留余 法建 立 Ｈ ａ ｓ ｈ表 ， 进一 步剔 除部分 肯定 不相交 的三角形 ， 大大提 高 了求 交效 率 。 Ｔ Ｉ Ｎ模 型 交 线求 取 利 用 Ｔ ｏ ｍ ａ ｓ Ｍｏ ｉ ｌ ｅ ｒ 研究 提 出 的快
巨 函 蛋 重 盈
露 天 采 矿 技 术 ２ ０ １ ３ － ｆ ： － ￣ ７ 期
・ ５ １ ・
空间不规则三角网相交算法优化及研究
白润才，王喜 贤， 刘光伟 ，白 羽，王志鹏
（ 辽 宁工程技 术大 学研 究生 学院 ，辽宁 阜新 １ ２ ３ ０ ０ ０ ）
摘
要 ：通过构 建不规 则 三 角 网模 型 的方 法 ，采 取 包 围盒 方 法排 除 两三 角 网模 型 中大量 无效 三 角形 单
图 ７ 更 新 后 的地 形 Ｄ Ｅ Ｍ
图 ４ 三角形 及其平面相 交情形 ２
矿 构建 了露 天矿 地形模 拟 Ｔ Ｉ Ｎ模型 ，并 给 出 了计 划 采 掘边 界线 （ 见图 ７ 一 图９ ） 。
图 ８ 更新后 的排土场 Ｄ Ｅ Ｍ
实体运 算转 化为二 维 面运算 ， 快速 得到所 需工程 量 。
三维建模的技术方法特点研究及应用曹君1、2张亚军1、2赫海涛1、2孙鑫鹏1、2邹磊1、2肖兰1任建磊
三维建模的技术方法特点研究及应用曹君1、2 张亚军1、2 赫海涛1、2 孙鑫鹏1、2 邹磊1、2肖兰1 任建磊1 王宝迪1 廖静瑜1发布时间：2021-11-03T03:42:52.130Z 来源：基层建设2021年第23期作者：曹君1、2 张亚军1、2 赫海涛1、2 孙鑫鹏1、2 邹磊1、2 肖兰1任建磊1 王宝迪1 廖静瑜1[导读] 现阶段，城市经济快速发展，加快了建设规划1.中国核工业二三建设有限公司广东深圳 5181202.深圳中核普达测量科技有限公司广东深圳 518120摘要：，朝着数字城市方向发展。
在工程项目建设过程中，为了保证最终质量，应有效运用三维建模技术，取得良好成效。
三维建模技术类型较多，特征明显，适用范围有所差异，为了提升应用水平，必须加强技术研究，保证建设活动顺利开展，推动社会经济的发展。
关键词：三维建模；激光扫描；倾斜摄影测量引言在现代化社会中，三维建模在数字化城市规划发展中具有无限潜力，促使该技术逐渐成为学术界高度关注的重要话题，通过模拟三维构筑物形象，强化大众的视觉体验。
此次研究对以航测法为基础的三维建模技术进行研究，通过此次研究提升三维建模的工作效率。
1三维建模技术目前数字城市建设速度加快，为了方便工程建设，需要对现实中的事物进行模拟和还原。
利用三维空间系统中的三维建模技术，通过精确描绘再现真实事物，使相关人员能够直观查看项目。
在建模过程中进行全面分析，根据建设的重点，加强对三维空间中形状、色彩等属性的研究，保证达到3D再现的目标。
三维建模技术关键是全面掌握三维空间信息，在此基础上构建相应的立体模型，借助相关软件将图形展现出来，再进行操作处理。
在获取研究对象三维空间信息时，运用有效算法建立三维空间特征点的空间位置和二维图像对应点的坐标间的定量关系，最终明确任意点的坐标值。
充分了解研究对象的几何属性，例如形状、尺寸等，三维几何模型可以分为线模型、面模型及体模型，复杂程度有所差异。
三维地质建模方法研究进展
三维地质建模方法研究进展摘要：随着计算机技术和空间信息技术的发展，三维地质建模越来越受到人们的关注。
目前，三维地质建模已广泛应用于城市建设、石油、地下水模拟、矿山开采、固体矿产资源储量评价、岩土工程等领域，为经济社会高质量发展提供辅助决策支持。
本文根据三维地质建模方法的研究现状，归纳总结了基于钻孔信息的三维地质建模方法、基于剖面的地质建模方法、多条件约束地质建模方法以及特殊地质体建模方法的研究进展，并对其未来发展进行了展望。
关键词：地质建模；三维；钻孔；剖面；地层三维地质建模技术目前已广泛应用于城市建设、石油、地下水模拟、矿山开采、固体矿产资源储量评价、岩土工程等领域。
所谓三维地质建模，就是运用计算机和信息技术，使用适当的数据结构，将空间信息管理、地质解译、空间分析和预测、地学统计、实体内容分析以及图形可视化等工具结合起来，在三维环境下，建立起能反映地质构造的形态、各构造要素之间的关系以及地质体空间物性分布等地质特征的定量的数学模型，并应用于地质分析的技术[1-6]。
通过三维地质模型，可以把空间分布不均匀、不连续、通过野外工程勘测或其它仪器测量获得散乱的地质信息通过数学曲面和拟合与现代计算机图形学的方法变成可视的、连续的、形象直观的三维地质模型和图形图像[4]。
三维地质模型能够直观有效地表达各种地质结构、地质现象间的拓扑关系，从而迅速提高专业技术人员对地下空间的认识，最大限度发挥空间信息优势，为地质勘探、矿产资源开发利用、城市地下空间管理等提供辅助决策支持，积极主动服务经济社会发展。
1. 三维地质建模方法分类三维地质建模方法简要分类如下:1)从尺度方面，可分为宏观建模和微观建模。
宏观建模主要关注地质现象的区域特征，数据来源主要是地质露头、钻孔、地质解释资料等；微观建模要关注岩石、矿物等的微观特征，数据来源可以是岩石切片、照片和通过仪器直接得到的三维点云等。
通常的地质建模多指宏观建模。
2)从对地质体内部属性的处理分析，可分为结构建模和属性建模。
利用CASS 10米方格网法和CASS-DTM两期间三角网法计算土石方比较
利用CASS 10米方格网法和CASS-DTM两期间三角网法计算土石方比较土石方工程量虽然在整个房建工程中造价比列较小，但因工程量引起的纠纷却不少。
我广州昌利行货运有限公司承建的敏捷建筑集团公司的基坑土石方开挖工程，贵司集团总裁及各位领导高度重视。
我司承建的基坑土石方开挖及回填工程是在贵集团公司总裁、各级领导和我司老板的领导和关怀下，贵司施工员、测量员、运营监理、预算员、我司管理、司机、清洁工等人员付出了极大的辛勤劳动和汗水，在长达快两年的时间完成的。
因此，在工程收方时，测量员细致地测量开挖前后实际地形，预算员使用精准的土石方计算方法计算工程量，符合集团公司总裁和各位领导、我司老板的要求和殷切期望，也能对得起长期艰苦奋斗在施工一线的各项目经理、施工员、测量员、施工机械司机、管理员、清洁员等人员，他们不畏严寒酷暑、不惧风吹雨打、不怕灰尘污染，日复一日，年复一年，辛勤劳作，付出极大心血换来的劳动成果。
利用南方CASS进行土石方计算，最常见的有方格网法和两期间三角网法。
贵司常用的为10米方格网法（原地面采用原始DA T文件，完成面采用三角网）。
一、现将南方CASS方格网法土石方计算原理及其计算过程进行解读。
1、计算原理、公式采用网格法时，应按任务要求绘制网格线;并应先对地形高程点、设计高程点分别建立地形高程三角网、设计高程三角网，再内插计算出每个网格角点和边界点的地形高程和设计高程，整格计算时，应将网格各角点地面高程与设计高程之高差的算术平均值乘以网格面积，获得该格的土石方量; 破格计算时，应将破格的各网格角点地面高程与设计高程之高差按点间距离加权计算平均值乘以破格面积，获得该破格的土石方量; 应将计算获得各网格的挖填方量分别累加，获得工程项目的土石方量。
以上出自中华人民共和国行业标准《城市测量规范CJJ/T 8-2011》第134页。
利用南方CASS软件方格网法进行土石方计算时，分四个大步骤：1、建立三角网数字地面模型；2、内插出每个网格角点和边界点的地形高程和设计高程；3、计算出每个方格填挖高度并绘制零线；4、计算出每个方格体积并统计输出成表格。
不规则三角网生成的算法培训资料
生成三角形网格。
优化处理
对生成的三角形网格进行优化， 如删除冗余的三角形、调整三角 形的形状等，以提高TIN的质量
和精度。
Part
03
不规则三角网生成算法实现
数据准备
数据来源
确定数据来源，如地图数据、卫 星遥感数据等，并了解数据的格 式和精度要求。
不规则三角网生成的 算法培训资料
• 引言 • 不规则三角网生成算法基础 • 不规则三角网生成算法实现 • 算法优化与改进 • 实践操作与问题解答
目录
Part01Fra bibliotek引言主题简介
三角网是地理信息系统（GIS）中用于表示三维表面的一种数据结构，由一系列三角形面 片组成。不规则三角网（TIN）是一种特殊的三角网，它能够更好地表示地形表面的不规 则性和复杂性。
案例总结
总结成功案例的经验教训， 为算法在实际应用中提供 参考和借鉴。
Part
05
实践操作与问题解答
实践操作流程
导入数据
将需要生成不规则三角网的数据 导入到软件中，确保数据格式正 确无误。
结果输出
将生成的三角网导出为所需格式， 如GeoTIFF、Shapefile等。
参数设置
根据数据特征和需求，设置合适 的参数，如阈值、最小三角形边 长等。
优化策略
减少计算量
通过优化算法，降低计算 复杂度，提高计算效率。
空间索引
利用空间索引技术，快速 定位和筛选符合条件的点， 减少不必要的计算。
并行计算
将算法拆分成多个子任务， 利用多核处理器进行并行计 算，提高计算速度。
改进方法
STEP 02
基于3DMine的马坑铁矿数字化应用
山管理决策的科学性、减小了管理成本、降低了 管理风险。
1 3DMine 应用流程 3DMine 具有专业性特点。即使软件具有实 用性、普及性和本土化的特点，要达到对各模块 单元了解并熟悉亦非易事。结合马坑铁矿实际情 况，为便于理解软件模块单元，有必要先建立模 块单元之间体现逻辑关系的 3DMine 应用流程 图（如图 1 所示）。从流程图可以看出，模块单元 具有平行关系，可为今后充分利用 3DMine 或其 他矿山软件提供可行性参照。
2.2.3 空区建模 马坑铁矿利用全站仪对顶板和底板分别进 行测量，形成顶板和底板的测点和等高线图，然 后再使用南方 CASS 作图计算空区体积。
8
基于 3DMine 的马坑铁矿数字化应用
3DMine 通过测点快速建立三角网模型，再
3 结论
通过“合并三角网”形成复杂的空区实体，查询空
（1）3DMine 发展至今已比较完善。结合马坑
图 4 断层建模
图 5 块体模型
对平面地质界线赋值，使地质界线落在真三 维巷道上，就是利用 3DMine 提供的各种赋高程 方法中的线赋高程实现的；也可利用已有的二维 图形资料或文字资料，将这些资料整理成真正的 三维数据资料，使地质界线与三维巷道吻合，再 建立真实的矿体模型。真实矿体模型能消除巷道 坡度对储量计算的影响，例如马坑铁矿水平方向 巷道长度 2644m，按照 3译坡度计算，巷道两端 相对高差可达 8m，可能导致水平储量与巷道控 制储量之间产生数十万吨的误差。虽然矿体的总 储量不变，但显然影响到了生产计划的准确性。 通过建立真实的矿体模型，可以计算出实际巷道 控制的储量，准确制定生产计划，这是传统方法 无法比拟的优势。
柱），选择“生成内空的面”，其他闭合线将不被填 灵活方便的菜单功能[8]，实现了数据库和实体
空间三角网的测量原理与计算方法
空间三角网的测量原理与计算方法空间三角网是地理测量中常用的一种测量方法，用于确定地理空间点之间的空间关系和地理位置信息。
空间三角网的测量原理和计算方法在地理测量学领域具有重要的意义。
一、空间三角网的概念和基本原理空间三角网是由一组相互连接的空间三角形组成的网络。
在进行测量时，选择适当的空间三角形进行测量，并通过测量结果计算其他空间点的位置和坐标。
空间三角网的测量基于以下基本原理：1. 三角形的性质：根据三角形的性质，可以利用三角形的边长和角度来计算其余的边长和角度。
这是空间三角网测量的基础。
2. 观测方向：在测量过程中，需要确定观测点的方向。
观测方向可以通过测量角度和方位角来确定。
3. 观测距离：观测距离是指在测量过程中测得的两点之间的直线距离。
观测距离可以通过直接测量、间接测量和辅助测量等方法来获取。
二、空间三角网的测量方法1. 直接测量方法：直接测量方法是通过测量仪器直接测量空间三角形的边长和角度。
常用的测量仪器包括全站仪、测距仪、经纬仪等。
直接测量方法适用于地面测量和室内测量等情况。
2. 间接测量方法：间接测量方法是通过三角形的边长和角度以及其他已知点的位置信息来计算未知点的位置和坐标。
常用的间接测量方法包括三边定位法、内外角观测法、多边形闭合法等。
3. 辅助测量方法：辅助测量方法是通过其他测量手段来辅助空间三角网的测量。
例如，可以利用全球定位系统（GPS）来获取一些已知点的位置信息，然后通过空间三角网的计算方法来确定其他未知点的位置。
三、空间三角网的计算方法1. 角度计算：在测量过程中，需要测量观测点之间的角度。
角度可以通过全站仪等测量仪器进行测量。
测量得到的角度可以通过三角函数计算，例如正弦定理、余弦定理等。
2. 距离计算：在测量过程中，需要测量观测点之间的距离。
距离可以通过测距仪等测量仪器进行测量。
对于无法直接测量的距离，可以通过三角形的边长和角度进行计算。
3. 坐标计算：在测量过程中，需要计算未知点的位置和坐标。
不规则三角网的原理和应用
不规则三角网的原理和应用1. 引言不规则三角网是一种在地理信息系统（GIS）和计算机图形学中常用的数据结构，用于表示地形、地貌和其他空间数据。
本文将介绍不规则三角网的原理和应用。
2. 不规则三角网的原理不规则三角网是由一组不重叠的三角形组成的网络，其中每个三角形的边都共享一条边。
它可以用于将二维或三维空间上的数据进行离散化表示。
以下是建立不规则三角网的基本原理：•节点选择：首先需要选择一组合适的节点来构建三角网。
节点可以是地理位置、数据采集点或其他感兴趣的位置。
这些节点将成为三角网的顶点。
•三角剖分：根据节点的位置，在节点之间进行三角形的剖分。
通常使用Delaunay三角剖分方法，保证所有三角形的内接圆不包含其他节点，这样可以避免形成过于细长或扭曲的三角形。
•节点连接：将每个三角形的顶点连接起来形成三角网。
每个三角形的边都共享一条边，这样可以保证三角网的连续性。
3. 不规则三角网的应用不规则三角网在地理信息系统和计算机图形学中有广泛的应用。
以下是几个常见的应用场景：3.1 地形分析不规则三角网可以用于对地形进行离散化表示和分析。
通过节点的高程信息，可以计算每个三角形的面积、坡度和曲率等地形属性。
这对于地质学、测绘学和环境科学等领域的地形分析非常重要。
3.2 地理可视化不规则三角网可以用于地理可视化，将地理数据以更直观的方式呈现出来。
通过对三角形进行插值，可以根据节点上的数据对整个区域进行表面重建，从而生成地形模型或地图。
这对于城市规划、区域分析和地理导航等应用非常有用。
3.3 网格生成在计算机图形学中，不规则三角网可以用于网格生成。
根据给定的节点，可以通过插值方法生成一系列网格点，用于绘制曲线、表面或其他图形。
这对于计算机辅助设计、虚拟现实和游戏开发等领域非常重要。
3.4 数据插值不规则三角网可以用于数据插值，将离散的数据点进行填充。
通过插值方法，可以根据已知节点的属性估计其他位置的属性。
这对于气象学、地质学和农业等领域的数据分析非常有用。
三角网建立与边界测量的技巧与要点
三角网建立与边界测量的技巧与要点引言在地理信息系统（GIS）领域中，三角网是一种常用的空间数据模型，用于对地理现象进行描述和分析。
它由一系列的相互连接的三角形构成，并且可以通过三角形的边界线进行边界测量。
本文将探讨三角网的建立技巧与边界测量的要点，帮助读者更好地理解和应用这一数据模型。
一、三角网建立技巧1. 数据准备在建立三角网之前，首先需要准备好相关的数据。
这包括地理坐标数据和地形数据。
地理坐标数据可以通过全球定位系统（GPS）等技术获取，而地形数据可以通过地形测绘和地形数据集等途径获得。
2. 选择适当的投影方式在进行三角网建立之前，需要选择适当的坐标投影方式。
不同的投影方式在保留地理形状和角度方面具有不同的优势。
常用的投影方式包括等距投影、等角投影和等积投影等，根据具体需求选择合适的投影方式可以提高建立三角网的准确性和效率。
3. 确定三角网密度三角网的密度决定了三角形边界的数量和大小。
在确定三角网密度时，需要考虑到地理现象的复杂程度和所需的分析精度等因素。
如果地理现象较为复杂或需要较高的精度，可以选择较高的三角网密度。
4. 确定控制点三角网的建立需要通过控制点进行辅助定位。
控制点可以是已知地理坐标的地标、测量点或已有的地理要素等。
在选择控制点时，要保证其在空间分布上具有一定的均匀性，以提高三角网的精度。
5. 利用插值方法生成三角网确定了控制点后，可以利用插值方法来生成三角网。
插值方法常用的有反距离插值法、克里金插值法和样条插值法等。
根据实际情况选择合适的插值方法，并通过计算机软件进行插值运算，得到三角网的节点坐标和边界线。
二、三角网边界测量要点1. 选择适当的边界线在进行三角网边界测量时，需要选择适当的边界线。
边界线应该与地理现象的实际边界相匹配，并尽量减少边界线的交叉和重复。
同时，边界线的数量也需要根据实际需求进行控制，以免过度细分导致测量结果的不准确性。
2. 测量边界线的长度和角度在测量三角网边界线时，需要准确测量其长度和角度。
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Ｏ 引 言
在露 天 矿 开 采计 划 中 ， 需 要 分 期分 批 地 处 理对
林、 喻定权从 图形拓扑结构角度 ， 给 出一种 基于拓扑搜
要： 通过构建 不规则三角网模型 的方法 ， 采 取包 围盒方法排除两三角 网模型 中大量无效三 角形单元 ， 辅 以空 间
编码技术进一步定位相交三 角形集合 ， 即利用 Ａ Ｕ Ｔ Ｏ Ｃ Ａ Ｄ软件下 的 Ｖ Ｂ Ａ语言实现初期 网格模型构建和最终交线生 成； 中期 数据处理采用 Ｖ Ｃ＋＋编译 环境 ， 对其进行相交 检测并 求 出交 线端点 坐标 ， 经过端 点排序最 终生 成连续 的 多段线或 闭合交线环形成包 络面 ， 此举能够极大地 降低计算 过程 的实体建模和运算的大量 数据而导致 的计算效率 低， 最终准为实现露天矿生产过程 中数字化模拟 。 关键词 ： 不规则 三角网 ； 包 围盒 ； Ｖ Ｂ Ａ语言 ； 露天矿 ； 数字化模拟
第３ ７卷 第 ６期
２ ０ １ ． ３ ７ Ｎｏ ． ６
Ｃ ＨＩ ＮＡ Ｍ０Ｌ ＹＢＤＥＮＵＭ Ｉ ＮＤＵＳ Ｔ ＲＹ
Ｄｅ ｃ ｅ ｍｂ ｅ ｒ ２ ０ １ ３
实体 建 模 三 角 网相 交算 法及 应 用研 究
王喜 贤
（ 辽 宁工程技术 大学研究 生学院 ， 辽 宁 阜新 摘 １ ２ ３ ０ ０ ０ ）
中图分类号 ： Ｔ Ｐ ３ ９ １ 文献标识码 ： Ａ 文章 编号 ： １ ０ ０ ６— ２ ６ ０ ２ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ６— ０ ０ １ ５— ０ ３
Ｓ ＰＡＣＥ ＴＲＩ ＡＮＧＵＬＡＴＥＤ Ｉ ＲＲＥＧＵＬＡＲ ＮＥＴＷ ｏＲＫ Ｉ ＮＴＥＲＳＥＣＴＩ ＯＮ ＡＬＧＯＲＩ ＴＨＭ Ｗ ＡＮＧ Ｘｉ—ｘ ｉ ａ ｎ
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