露天煤矿三维地质建模及其可视化研究 ——以霍林河南矿为例

论文摘要

地质三维可视化建模技术及其应用是集地学、计算机科学、软件科学、信息技术等多科学的交叉技术。近年来,计算机在地质中的应用越来越普及,大大推动了三维地质建模的发展。本文在深入研究地质三维建模原理的基础上,以霍林河南露天煤矿为实例,对南露天煤矿三维地质建模及可视化进行分析和研究。首先介绍国内外三维地质建模及可视化的研究现状等;然后对露天煤矿三维地质建模会涉及到的对象和三维地质可视化建模原理及理论进行分析和研究,归纳总结出适合露天煤矿三维地质建模的方法和实施过程,包括露天煤矿建模的方法、可视化技术、数据资料、插值方法的选择及可视化流程等;其次在此理论基础上,以美国CTECH公司研发的MVS为平台,针对南露天煤矿实际地质条件,建立了南露天煤矿三维地质模型,包括地层模型、地表地形模型和地质综合实体模型;再次对南露天煤矿模型实例进行分析验证,如剖面对比、平面拟合等,证明了所建立的模型是符合实际的。并对模型进行进一步深入分析与研究,如切剖面和地层的查询与显示,实现对深部地质情况的可视化认识,更加直观的反映了露天矿煤层埋深、地层分布等地质情况;最后通过以上的工作和研究,实践证明了所归纳总结的露天煤矿三维地质建模原理和实施过程是可行的,此思想指导下所建立的露天煤矿三维地质模型具有直观性、实用性等特点,并且可以基于模型做进一步的研究工作,对霍林河南露天煤矿的实际生产设计等具有一定的指导借鉴意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 选题背景及研究意义
• 1.1.1 选题背景
• 1.1.2 本文的研究意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 三维地质建模研究现状
• 1.2.2 可视化研究现状
• 1.2.3 三维地质建模可视化在露天煤矿中的应用研究现状
• 1.3 本文的研究内容与方法
• 2 露天煤矿三维地质可视化模型构建原理
• 2.1 建模对象
• 2.2 建模方法及选择
• 2.3 建模数据资料需求及其概化处理
• 2.3.1 数据资料需求
• 2.3.2 数据资料的概化处理
• 2.4 插值方法及选择
• 2.5.1 单值曲面的拟合方法
• 2.5.2 多层连续地层曲面的拟合函数
• 2.5 可视化方法的选择
• 2.6 三维模型的可视化及其分析
• 2.6.1 可视化流程
• 2.6.2 模型的可视化及其分析
• 2.7 本章小结
• 3 霍林河南露天煤矿三维地质模型构建实例
• 3.1 南露天矿地质环境
• 3.1.1 自然地理
• 3.1.2 工程地质条件
• 3.2 地质三维可视化建模数据准备
• 3.2.1 南露天矿地层数据的建立
• 3.2.2 南露天矿地表数据的建立
• 3.3 南露天煤矿三维地质模型的建立
• 3.3.1 南露天矿地层模型的建立
• 3.3.2 南露天矿地表模型的建立
• 3.3.3 南露天矿三维地质实体模型的建立
• 3.4 本章小结
• 4 南露天矿三维地质模型及其可视化的分析与研究
• 4.1 模型的检验
• 4.2 南矿模型的扩展应用
• 4.2.1 切剖面
• 4.2.2 地层查询和显示
• 4.3 建模的意义及作用
• 4.4 本章小结
• 5 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 创新点
• 5.3 不足与展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录