地形与地质体三维可视化的研究与应用

【作者】 黎华；

【导师】 夏斌； 王核；

【作者基本信息】 中国科学院研究生院（广州地球化学研究所） ， 构造地质学， 2006， 博士

【摘要】 在“数字地球”大背景的影响下,地学领域的可视化研究显得越来越重要。而在地学领域的可视化研究中,形成了两大并行发展的主流:3D GIS和3D GMS,最具有代表性的分别是地形与地质体的三维可视化。本文以作者参与的与此两方向相关的科研工作为基础,以地形和地质体的三维可视化的研究与应用为主线,详细论述了基于组件技术、UML技术、三维可视化技术等来构建地形和地质体三维可视化系统的思路和过程。 在分析地形三维可视化系统需求分析的基础上,提出了适合用户需求的系统三层体系架构,采用关系数据库来统一管理空间数据和属性数据。基于组件的开发技术实现该系统,实现了模拟三维地形、三维地形可视化操作、空间分析以及土方量算等综合应用。详细论述了各组件的具体实现思路及过程,探讨了构建规则DEM的主要原理及算法、DEM法计算土方的原理、土方均衡及道路填挖方的原理和算法等。 针对地形数据网上发布的需求,提出了一种基于GML的适合三维地形的网上共享和集成的方法:构建扩展的、良构的GML文档。采用ActiveX控件法,尝试性的提出了一种适合三维地形网上发布的系统框架,并论证了开发三维地形GIS ActiveX控件的必要性。 通过对地质勘察领域的数据模型进行分析,提出了一种适合层状地质体的三维建模方法:首先基于钻孔点的分层数据按DEM的方法对各个地层进行拟合,对各个DEM表面模型同时显示,然后将多层DEM表面模型边界两两缝合构成实体。在数据模型、三维建模方法和可视化技术的基础上,利用组件技术开发了地质体三维可视化系统,具有读取地质勘察原始数据、模拟三维地层、三维地层显示、剖切显示等功能。 地学领域中的地形和地质体三维可视化技术的使用可以帮助我们更加全面、准确的了解地学信息,分析地学规律,进而可以为地学领域的生产及宏观规划进行辅助决策。更多还原

【Abstract】 control, and demonstrates the need to develop 3D terrain GIS activeX control.Analyzing the data structure of geological exploration domain, a 3D modeling method adapting to stratum is proposed: first fitting the various strata by Dem based on the tiered data of the bores, displaying synchronously the every Dem facial model, then sewing them to form entity. The geological 3D visualization System is developed with component technology based on the data model, 3D modeling method and visual technology, which has the function to read the original data of geological exploration, simulate and display 3D strata, display section and et al..The 3D visual technology on the terrain and the geological body in geoscience domain can understand the geoscience information more roundly and exactly, analyse geoscience rule, then make decision for producing and micro planning in geoscience domain.更多还原