论文题目: 三维栅格地质建模及其空间分析方法研究
论文类型: 硕士论文
论文专业: 地质工程
作者: 袁兵
导师: 侯恩科
关键词: 三维地质建模,三维栅格数据模型,空间分析,实验系统开发
文献来源: 西安科技大学
发表年度: 2005
论文摘要: 三维地质建模是当前三维地理信息系统和虚拟矿山技术中的热点研究课题。本文主要研究了三维栅格地质建模方法和基于栅格数据模型的空间分析方法,提出了三维栅格数据模型和基于剖面含拓扑矢量数据模型的集成方法,开发出了基于三维栅格数据模型的地质建模实验系统。 1.根据对地质体特征的分析,概括总结了地质体的概念模型,并对地质数据的分类、数据的获取以及数据的存储方法进行了分析研究,阐述了三维地质建模的关键问题。 2.根据对栅格模型基本原理的分析研究,提出了基于栅格的地质模型生成方法,即以格网层面几何模型或基于剖面含拓扑三维矢量几何模型为约束边界,在其内充填三维栅格模型,并设计出了基于三维栅格模型的数据结构。 3.研究了基于剖面含拓扑矢量三维地质建模的数据模型和数据结构,在此基础上提出了三维栅格模型和基于剖面含拓扑三维矢量数据模型的集成思想和集成方法,并设计出了集成数据模型。 4.研究了基于三维栅格模型的空间分析和空间插值方法,特别探讨了三维栅格建模中应用距离权重法内插地层层面未知栅格数据和应用普通克里金法内插地质体内未知三维栅格空间属性的方法,提出了基于栅格的地层层面曲面面积、投影面积、地质体剖面面积和体积等的计算方法。 5.设计出了三维栅格地质建模实验系统框架结构,并运用 VC++6.0、OpenGL 图形库、Access 数据库等开发语言和工具,开发出了基于单机平台的三维栅格地质建模实验系统,对三维栅格数据模型、数据结构、建模方法以及部分空间分析算法进行了验证。
论文目录:
1 绪论
1.1 问题的提出
1.2 研究现状分析
1.2.1 数据模型和数据结构
1.2.2 三维地质建模方法
1.2.3 软件开发
1.2.4 现状分析总结
1.3 研究目标和研究内容
1.3.1 研究目标
1.3.2 研究内容
2 地质体与三维地质建模
2.1 地质体概念模型
2.1.1 地层
2.1.2 岩石与矿体
2.1.3 地质构造
2.2 地质体特征的认识
2.2.1 地质体特征
2.2.2 地质体特征认识方法
2.3 表达地质体特征的原始数据
2.3.1 原始数据的类型
2.3.2 原始数据的获取
2.3.3 原始数据的存储
2.4 三维栅格地质建模的关键问题
3 三维栅格数据模型和数据结构
3.1 二维栅格数据模型和数据结构
3.1.1 栅格模型的基本原理
3.1.2 二维栅格数据模型
3.1.3 二维栅格数据结构
3.2 三维栅格数据模型和数据结构
3.3 三维栅格模型的生成方法
3.4 栅格数据模型的变异发展与数据压缩
3.4.1 栅格数据模型的优缺点
3.4.2 四叉树及八叉树数据模型
3.4.3 栅格数据的压缩
4 集成数据模型
4.1 基于剖面含拓扑矢量三维数据模型与数据结构
4.1.1 基于剖面含拓扑矢量三维数据模型
4.1.2 基于剖面含拓扑矢量三维数据模型特点
4.1.3 基于剖面含拓扑矢量三维数据结构
4.2 栅格模型与矢量模型的片面性
4.2.1 栅格数据模型的片面性
4.2.2 矢量数据模型的片面性
4.3 三维地质建模集成数据模型研究
4.3.1 TIN 与CSG 的集成
4.3.2 八叉树与四面体格网的集成模型
4.3.3 三维栅格与基于剖面含拓扑矢量三维数据模型的集成
5 基于栅格的空间数据分析方法
5.1 基于栅格的开曲面模拟方法
5.1.1 多项式曲面模拟
5.1.2 距离权重法
5.1.3 径向基函数法曲面模拟
5.2 基于栅格的空间度量算法
5.2.1 基于栅格的距离与方向度量算法
5.2.2 基于栅格的面积度量算法
5.2.3 基于栅格的体积度量算法
5.3 三维栅格定量属性变量的插值方法
5.3.1 普通克里金法
5.3.2 普通克里金法在三维栅格插值中的应用
6 三维栅格模型实验系统的开发与实现
6.1 实验系统开发工具的介绍
6.1.1 Access 数据库
6.1.2 VC++语言编辑器
6.1.3 OpenGL 图形库
6.2 实验系统开发基本框架
6.2.1 实验系统设计基本原则
6.2.2 实验系统系统结构设计和数据处理流程
6.3 实验系统开发
6.3.1 实验系统开发工具的选择
6.3.2 实验系统开发过程
6.4 实验系统功能实现
6.4.1 数据库功能的实现
6.4.2 建模系统的实现
6.4.3 空间查询和分析功能的实现
6.4.4 部分附属功能的设计与实现简介
7 结论与展望
7.1 结论
7.2 展望
致谢
参考文献
附录
发布时间: 2005-07-12
参考文献
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