水電工程地質(zhì)體三維建模及其可視化研究

【摘要】： 針對水利水電工程中龐雜的地質(zhì)信息管理和實現(xiàn)可視化以及后期工程地質(zhì)分析的需要,基于數(shù)據(jù)庫技術(shù)、圖形圖像技術(shù)和相關(guān)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)技術(shù),結(jié)合相關(guān)工程地質(zhì)理論,建立了集數(shù)據(jù)庫管理和維護以及地質(zhì)信息三維可視化為一體的系統(tǒng),實現(xiàn)了工程地質(zhì)信息的有效管理和地質(zhì)信息的三維可視化。 以水利水電工程為主要應(yīng)用和實踐對象,開發(fā)了VisualDRM3D系統(tǒng),主要包括以下研究內(nèi)容。 (1)完成了VisualDRM3D主框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)建和系統(tǒng)的總體設(shè)計。將該系統(tǒng)總體規(guī)劃為地質(zhì)數(shù)據(jù)子系統(tǒng)、地質(zhì)數(shù)據(jù)分析庫子系統(tǒng)、工程地質(zhì)建模子系統(tǒng)、工程地質(zhì)分析子系統(tǒng)和成果輸出子系統(tǒng)等五個子系統(tǒng)以及各子系統(tǒng)功能模塊,諸子系統(tǒng)及其模塊的功能、相互間的聯(lián)系及其接口。 (2)建立了地質(zhì)信息數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。保證了從數(shù)據(jù)采集、解譯到數(shù)據(jù)入庫以及為后期三維地質(zhì)建模應(yīng)用而采用的分析庫的建立,為工程地質(zhì)信息的管理和維護提供了有效手段,同時此系統(tǒng)也為后期三維地質(zhì)建模提供了數(shù)據(jù)支撐。 (3)采用相關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),耦合多元數(shù)據(jù),綜合工程地質(zhì)學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)等相關(guān)理論,通過建立相應(yīng)的地質(zhì)模型,以Window操作系統(tǒng)為平臺,結(jié)合圖形圖像技術(shù),實現(xiàn)了地質(zhì)信息的三維可視化。 (4)在立足于水利水電工程地質(zhì)特點的基礎(chǔ)上,以青?，敔枔跛娬緸閷嵗?研究了水利水電工程地質(zhì)三維建模的方法,為實際工程中的龐雜信息提供了有效的管理手段、可視化平臺以及后期分析平臺。 【關(guān)鍵詞】：水利水電工程 地質(zhì)信息 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 三維可視化 智能化
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號】：TV221.2;TP391.41
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-6
• 圖索引6-7
• 表索引7-10
• 1 前言10-18
• 1.1 技術(shù)背景及研究意義10-11
• 1.2 研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 三維地質(zhì)建模的概念11
• 1.2.2 地質(zhì)數(shù)據(jù)庫研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.3 地質(zhì)體三維建模研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.4 地形三維可視化研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.5 三維地質(zhì)建模軟件開發(fā)研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 研究思路和技術(shù)路線15-16
• 1.3.1 研究思路15
• 1.3.2 技術(shù)路線15-16
• 1.4 研究內(nèi)容16-18
• 2 三維地質(zhì)建模及其可視化系統(tǒng)18-24
• 2.1 系統(tǒng)開發(fā)平臺與編程環(huán)境18
• 2.2 相關(guān)技術(shù)支持18-20
• 2.2.1 OpenGL基本原理及其主要功能18-20
• 2.2.2 數(shù)據(jù)庫及其訪問技術(shù)20
• 2.3 系統(tǒng)設(shè)計20-24
• 2.3.1 系統(tǒng)總體設(shè)計20-23
• 2.3.3 系統(tǒng)基本功能23-24
• 3 VisualDRM~(3D)系統(tǒng)的地質(zhì)體信息數(shù)據(jù)庫24-41
• 3.1 數(shù)據(jù)庫構(gòu)成24-25
• 3.2 地質(zhì)信息規(guī)范化和數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)25-40
• 3.2.1 地形信息類25-29
• 3.2.2 平硐信息類29-34
• 3.2.3 鉆孔信息類34-37
• 3.2.4 地表露頭信息類37
• 3.2.5 基本信息庫37-40
• 3.3 數(shù)據(jù)的檢驗40-41
• 4 地質(zhì)信息三維可視化的基本理論構(gòu)成41-51
• 4.1 可視化技術(shù)41-44
• 4.1.1 三維圖形變換41-43
• 4.1.2 隱藏面消除43
• 4.1.3 明暗效應(yīng)和光照模型43-44
• 4.1.4 紋理映射44
• 4.2 三維數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)44-48
• 4.2.1 基于曲面表示的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)44-46
• 4.2.2 基于體元表示的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)46-48
• 4.3 面向水利水電工程的混合數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)48-51
• 4.3.1 NURBS結(jié)構(gòu)48-49
• 4.3.2 TIN模型49-51
• 5 地形三維可視化的實現(xiàn)51-56
• 5.1 實現(xiàn)流程51
• 5.2 功能模塊51-54
• 5.3 真實感三維地形的實現(xiàn)54-56
• 5.3.1 實現(xiàn)技術(shù)54
• 5.3.2 真實感三維地形54-56
• 6 地質(zhì)趨勢面三維可視化實現(xiàn)56-61
• 6.1 地質(zhì)趨勢面的數(shù)學(xué)模型56-58
• 6.1.1 數(shù)學(xué)模型57
• 6.1.2 空間方程57-58
• 6.2 實現(xiàn)流程58-59
• 6.3 功能模塊59-60
• 6.4 地質(zhì)趨勢面三維成果60-61
• 7 工程應(yīng)用實例61-69
• 7.1 瑪爾擋水電站工程地質(zhì)研究區(qū)域61-63
• 7.2 研究區(qū)區(qū)域地質(zhì)概況63-68
• 7.2.1 地形地貌63-64
• 7.2.2 地層巖性64-66
• 7.2.3 地質(zhì)構(gòu)造66
• 7.2.4 巖體風(fēng)化卸荷66-68
• 7.3 工程區(qū)三維可視化成果68-69
• 8 結(jié)語69-70
• 8.1 結(jié)論69
• 8.2 尚待解決的問題69-70
• 參考文獻70-79
• 碩士在讀期間研究成果79-80
• 致謝80

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