基于X3D標準的多源異構(gòu)地質(zhì)模型三維可視化的方案研究.pdf

1、三維可視化技術(shù)是地質(zhì)行業(yè)所采用的重要技術(shù)手段。利用已有的鉆孔、巷道、物探及化探等成果資料，建立復(fù)雜的三維地質(zhì)模型使地質(zhì)體能夠真實、直觀和形象的展示在人們面前，為充分認識和研究地學(xué)規(guī)律和礦體空間上的分布情況、更好的進行現(xiàn)象分析，科學(xué)計算和工程設(shè)計等，從而制定科學(xué)的采掘方案，降低安全隱患的發(fā)生，同時實現(xiàn)找礦、采礦更加經(jīng)濟。然而地質(zhì)模型數(shù)據(jù)來源廣泛，數(shù)據(jù)內(nèi)容多源，結(jié)構(gòu)各異，地質(zhì)數(shù)據(jù)的多源異構(gòu)性增加了實現(xiàn)地質(zhì)數(shù)據(jù)三維可視化的難度。多源異構(gòu)地質(zhì)數(shù)

2、據(jù)的綜合管理是實現(xiàn)三維可視化的基礎(chǔ)，多源異構(gòu)地質(zhì)數(shù)據(jù)的綜合分析和共享也是地質(zhì)研究的發(fā)展方向，因此研究多源異構(gòu)的地質(zhì)數(shù)據(jù)的三維可視化對于地質(zhì)行業(yè)具有重要意義，如何實現(xiàn)多源異構(gòu)地質(zhì)數(shù)據(jù)的集成和可視化是實現(xiàn)多源異構(gòu)地質(zhì)數(shù)據(jù)共享的決定性問題。本文以多源異構(gòu)地質(zhì)數(shù)據(jù)的可視化與共享為目標，基于 X3D標準解決地質(zhì)三維模型的統(tǒng)一，提出多源異構(gòu)地質(zhì)數(shù)據(jù)的存儲、管理和可視化的研究方案，通過海量多源異構(gòu)地質(zhì)三維模型可視化集成系統(tǒng)的實現(xiàn)對該研究方案的可行性進

3、行驗證。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴完成多源異構(gòu)地質(zhì)數(shù)據(jù)的存儲方案，并通過系統(tǒng)實現(xiàn)證實其可用性。針對多源異構(gòu)二維地質(zhì)數(shù)據(jù)和三維地質(zhì)模型數(shù)據(jù)的存儲現(xiàn)狀及具體問題，選用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫PostGIS和非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫MongoDB協(xié)同實現(xiàn)多源異構(gòu)地質(zhì)數(shù)據(jù)的存儲。⑵完成多源異構(gòu)地質(zhì)數(shù)據(jù)的管理方案，并通過系統(tǒng)實現(xiàn)證實其可用性。針對多源異構(gòu)二維地質(zhì)數(shù)據(jù)和三維地質(zhì)模型的管理現(xiàn)狀及具體問題，采用元數(shù)據(jù)資源目錄的方式方便多源異構(gòu)地質(zhì)數(shù)據(jù)的管理。⑶完成多

4、源異構(gòu)地質(zhì)數(shù)據(jù)的可視化方案，并通過系統(tǒng)實現(xiàn)證實其可用性。針對多源異構(gòu)二維地質(zhì)數(shù)據(jù)和三維地質(zhì)模型的可視化現(xiàn)狀及具體問題，通過通用三維模型標準的優(yōu)缺點的比較和轉(zhuǎn)換工具優(yōu)缺點的比較，選取 X3D標準以及相應(yīng)的轉(zhuǎn)換工具，采用B/S模式的瀏覽系統(tǒng)實現(xiàn)多源異構(gòu)地質(zhì)數(shù)據(jù)的可視化，針對X3D標準的三維地質(zhì)模型數(shù)據(jù)的可視化采用基于WEBGL的輕量級開發(fā)的3D引擎X3DOM，并且結(jié)合地圖，在同一平臺上，實現(xiàn)多源異構(gòu)地質(zhì)數(shù)據(jù)的空間可視化與空間查詢。⑷依據(jù)上述

5、方案實現(xiàn)統(tǒng)一平臺，進一步證實了方案的可行性，實現(xiàn)了多源異構(gòu)二維地質(zhì)數(shù)據(jù)和三維地質(zhì)數(shù)據(jù)在同一平臺的可視化集成。通過系統(tǒng)實現(xiàn)表明，云存儲的運用解決了海量的多源異構(gòu)存儲的問題，關(guān)系型數(shù)據(jù)庫與非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的協(xié)同作用有著更快的存儲和查詢響應(yīng)速度和更簡便的數(shù)據(jù)庫設(shè)計等優(yōu)點；元數(shù)據(jù)資源目錄簡化了原本繁瑣的管理方式，高效的實現(xiàn)了目錄樹與地質(zhì)數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)和發(fā)布；X3D本身所具有平臺無關(guān)性、易擴展性、實用性和靈活性的特點，為實現(xiàn)多源異構(gòu)地質(zhì)三維模型可視化集