面向地質(zhì)勘查的三維可視化系統(tǒng)研制與開(kāi)發(fā).pdf

1、成都理工大學(xué)博士學(xué)位論文面向地質(zhì)勘查的三維可視化系統(tǒng)研制與開(kāi)發(fā)姓名：羅智勇申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專(zhuān)業(yè)：地球探測(cè)與信息技術(shù)指導(dǎo)教師：楊武年20080501成都理工人學(xué)博學(xué)位論文(3)地形三維可視化系統(tǒng)對(duì)QuadtreeLOD算法和ROAMLOD算法進(jìn)行了改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了地形模型的實(shí)時(shí)簡(jiǎn)化與多分辨率表示。通過(guò)視相關(guān)LOD地形簡(jiǎn)化、可見(jiàn)性剔除，地形繪制得到加速，用戶可以實(shí)時(shí)交互地進(jìn)行三維景觀漫游和多控制方式的模擬飛行。(4)地形三維可視化系統(tǒng)采用遙感

2、影像作為紋理，將平面的遙感影像投射到三維空間，拓展了人們的觀測(cè)視野和思維空間，可以協(xié)助地質(zhì)工作者生動(dòng)、直觀地進(jìn)行場(chǎng)區(qū)的構(gòu)造地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)等特征信息的提取和綜合評(píng)價(jià)。(5)地下地質(zhì)體三維可視化與分析系統(tǒng)采用廣義三棱柱(GTP)作為基本體元，基于一種新的廣義三棱柱生長(zhǎng)算法實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜地質(zhì)條件下的三維地質(zhì)建模，可以處理地層缺失、尖滅、透鏡體、正斷層／逆斷層等復(fù)雜地質(zhì)情況。算法中還提出了控制性虛擬鉆孔鏈的概念，通過(guò)帶約束的Delauna

3、y剖分維護(hù)虛擬鉆孔鏈的完整性，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜地質(zhì)體建模。(6)針對(duì)地質(zhì)鉆孔成本高，在一個(gè)研究區(qū)域內(nèi)通常無(wú)法獲得足夠多的鉆孔數(shù)據(jù)，而且有限的數(shù)據(jù)往往還呈不規(guī)則分布的這一隋況，地質(zhì)體三維可視化與分析系統(tǒng)采用了一種新的鉆孔加密算法，該算法可實(shí)現(xiàn)鉆孔的插值加密，從而形成更為密集的鉆孔數(shù)據(jù)集，為模型優(yōu)化創(chuàng)造條件。(7)地質(zhì)體三維可視化與分析系統(tǒng)在吸收前人有關(guān)棱柱體三維空間切割算法、剖面生成算法、三維空間交互技術(shù)等研究成果的基礎(chǔ)上，采用面向?qū)ο蟮能浖_(kāi)發(fā)

4、思想，編程實(shí)現(xiàn)了豐富的地質(zhì)體三維可視化與分析功能，實(shí)現(xiàn)了三維地質(zhì)模型的縮放、漫游、剖切、開(kāi)挖、透明度調(diào)整、揭層操作、柵欄圖生成等操作。論文的研究工作初步實(shí)現(xiàn)了地質(zhì)勘查中地表地形信息與地下地質(zhì)體信息的三維可視化與分析，這對(duì)于地質(zhì)勘查工作信息化、定量化和提高工作效率具有重要意義。之于地上，地形信息三維可視化可以拓展人們的觀測(cè)視野和思維空間，以遙感影像為紋理，可以創(chuàng)造出一種讓人身臨其境般的虛擬環(huán)境，地質(zhì)工作者可以生動(dòng)、直觀地進(jìn)行場(chǎng)區(qū)的構(gòu)造地質(zhì)

5、、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)等特征信息的提取和綜合評(píng)價(jià)，這對(duì)那些自然環(huán)境惡劣、山高路險(xiǎn)、交通不便，地質(zhì)勘查開(kāi)展十分困難的區(qū)域意義尤為重要；之于地下，地質(zhì)體信息三維可視化可以恢復(fù)出地表以下地質(zhì)體的結(jié)構(gòu)、形態(tài)特征以及空間展布，幫助地質(zhì)工作者對(duì)場(chǎng)區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行深入的觀察和分析。通過(guò)可視化的分析手段，地質(zhì)工作者可以進(jìn)一步地詳細(xì)研究地質(zhì)目標(biāo)，對(duì)其進(jìn)行縮放、漫游、剖切、揭層、虛擬挖掘、柵欄圖生成等操作，了解其內(nèi)部的細(xì)節(jié)信息以及與周邊地質(zhì)環(huán)境之間的關(guān)系，為