论文部分内容阅读
近年来随着计算机技术的高速发展,地质工程技术也得到了快速发展,三维地质建模信息化是地学研究的前沿领域,也是三维GIS地学的一个重要组成部分,对它的研究可以补充和完善地理信息系统的基础理论、拓宽其应用领域、同时还可以促进地质学理论的发展。目前,三维建模可视化系统被广泛地应用于军事技术、科学研究、工程设计以及商业等领域,影响着人类生活的各个方面。
本课题的主要任务是研究开发出一套地质灾害体三维建模软件,到截稿前已经完成,所取得的结果已经应用于三峡库区地质灾害预警指挥系统的实际工程中。
本文研究的平台是中国地质大学(武汉)国土资源信息系统研究所开发的GeoView3D,对于给定的地质平面图、地质剖面图和钻孔信息,将该区域的地质三维模型建立出来。软件使用C++编程语言和面向对象程序设计技术将空间地图数据及其操作封装成图元对象,大量使用C++STL中的模板管理内存和地图数据以确保软件的稳定性。此外,本软件可以支持CAD数据,gis数据以及明码格式的txt数据,并且可以对三维地质模型进行空间分析,交互编辑和信息查询等处理,还可以为滑坡稳定性分析提供接口数据,这些优势是普通gis软件无法实现的。
论文首先介绍了地质空间数据结构分为矢量和栅格两种,以及各自的优缺点,在此基础上引出三维空间数据模型的概念,重点介绍了面元模型、体元模型和混合模型三大类,还介绍了地质空间对象建模的类型和特点,以及空间对象的几何特征、时空特征和属性特征。
其次,重点介绍了建模过程中的两个重要流程创建钻孔和竖立剖面,钻孔的属性信息存储在数据库中,具体包括灾害体名称、灾害体编号、钻孔编号、钻孔岩层序号和钻孔坐标等,通过连接数据库读取钻孔的信息,按照各个灾害体中钻孔编号和钻孔的岩层序号,依次创建线型钻孔模型,保留钻孔上各个岩层的几何信息和属性信息;竖立剖面是为了获取更多建模所需的数据,更好地看清楚岩层之间的关系,还可以获得更多的地层分界线和风化线,以及水位线等地质要素,使建出的模型更加精确,更能真实地反映地质体的地表和地下信息。
最后,本论文还讨论了地质剖面线的生成与应用,主要是围绕三角曲面网格的切割算法进行,对地质体任意方向切割,生成剖面线,并且能够应用与AutoCAD,Arcgis,Mapgis等软件系统,同时还能够生成附带多地质属性的明码格式txt文件。