【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ual cities for progressive transmission over works. Third International Symposium on 3D Data Processing, Visualization, and Transmission (3DPVT39。06), 2020: 8 [7] De Kemp tools for 3D structure geological modeling Part I:B233。zierbased curves,ribbons and grip frames[J].GeoInformatica,2020,7(1):5571. [8] 潘煒 ,劉大安 ,鐘輝亞等 .三維地質(zhì)建模以及在邊坡工程中的應(yīng)用 [J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào) ,2020,23(4):597602. [9] 陳樹(shù)銘 ,王滿春 ,劉慧杰等 .工程地質(zhì)三維數(shù)字化及計(jì)算機(jī)三維實(shí)現(xiàn) [C].中國(guó)土木工程學(xué)會(huì)第十屆會(huì)議論文集 —— 土木工程與高新 技術(shù) .北京 :中國(guó)建筑工業(yè)出版社 ,2020:530535. [10] 朱良峰 ,吳信才 ,朱國(guó)修 .基于鉆孔數(shù)據(jù)的三維地層模型的構(gòu)建 [J].地理與地理信息科學(xué) ,2020,20(3):2630. [11] 張晶，張崢嶸．城市地理信息三維可視化研究 [J].系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào)， 2020， 15(12)：17711773,1777. [12] 杜忠友 ,劉浩 ,張海林等 .數(shù)字城市中快速自動(dòng)生成三維景觀 的研究 [J].微計(jì)算機(jī)信息，2020,22(1):249251. [13] 喬志磊 .城市三維地理信息系統(tǒng)研究與應(yīng)用 [D].天津工業(yè)大學(xué) ,2020,1. [14] 徐俊 .面向數(shù)字 城市 旅游的視頻建模關(guān)鍵技術(shù)的 研究與 開(kāi)發(fā) [D].浙江 大學(xué) ,. [15] De Kemp of plex geological structures using 3D B233。zier 天津市應(yīng)用基礎(chǔ)與前沿技術(shù)研究計(jì)劃項(xiàng)目申請(qǐng)書(shū) _____________________________________________________________________________________________________ construction tools[J].Computeramp。Geosciences,(5):581597. [16] Courrioux,G.,Nullans,S.,Guillen,A., volumetric modeling of Cadomian terranes(Northern Brittany,France):an automic method using Voroni diagrams[J].Tectonophysics,2020,331(12):181196. [17] Brandel S.,Schneider S.,Perrin M.,et building of structured geological models[J].Journal of Computing and Information Science in Engineering,ASME,2020, 5(2):138148. 天津市應(yīng)用基礎(chǔ)與前沿技術(shù)研究計(jì)劃項(xiàng)目申請(qǐng)書(shū) _____________________________________________________________________________________________________ 研究?jī)?nèi)容 研究?jī)?nèi)容（說(shuō)明研究工作的具體內(nèi)容，指出重點(diǎn)應(yīng)解決的科學(xué)和技術(shù)應(yīng)用問(wèn)題及要達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)，闡述預(yù)期成果應(yīng)用的可能性和效益，或在學(xué)術(shù)、社會(huì)等方向的價(jià)值）。 課題的主要研究?jī)?nèi)容包括以下 兩 個(gè)方面： 1）多尺度三維地質(zhì)體數(shù)字表征技術(shù)研究 研究多尺度三維地質(zhì)體可視化所需地表導(dǎo)航數(shù)據(jù)模型，將地理信息、礦權(quán)、油氣田、構(gòu)造單元、地震工區(qū)、井等要素進(jìn)行不同尺度的分類與組織。研究地質(zhì)勘探中主要業(yè)務(wù)對(duì)不同尺度、不同精度的地質(zhì)信息空間模型的組織表征規(guī)則，建立適合于多尺度三維地質(zhì)體關(guān)鍵信息一體化表征的空間數(shù)據(jù) 模型和屬性數(shù)據(jù)模型。 2） 多尺度三維地質(zhì)體空間與屬性一體化數(shù)字 建模 技術(shù) 建立適合于多尺度三維地質(zhì)體關(guān)鍵信息一體化表征的空間數(shù)據(jù)模型和屬性數(shù)據(jù)模型。包括地質(zhì)體空間和屬性兩個(gè)方面： （ 1） 三維地質(zhì)體多尺度空間建模技術(shù) 基于勘探精度的地學(xué)對(duì)象的多尺度組織及離散化（體元化）表達(dá)技術(shù)。 （ 2） 多尺度三維地質(zhì)體屬性信息（地質(zhì)場(chǎng)）建模技術(shù) 研究基于地質(zhì)空間建模的地學(xué)屬性的組織規(guī)則與數(shù)字化表征，建立基于地質(zhì)空間建模的多種地學(xué)屬性建模的技術(shù)。 1）多尺度三維地質(zhì)體 多源數(shù)據(jù)融合 技術(shù) 針對(duì)多源數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)不一，為建模帶 來(lái)了極大困難。 研究 將地理信息、構(gòu)造單元、地震工區(qū)等 多尺度三維地質(zhì)體可視化所需地表導(dǎo)航數(shù)據(jù)模型進(jìn)行不同尺度的分類與組織 ，建立多源數(shù)據(jù)一體化 表征規(guī)則 。 2）多尺度三維地質(zhì) 數(shù)字建模 技術(shù)研究 研究攻關(guān)多尺度三維地質(zhì)數(shù)據(jù)體 /殼的生成技術(shù)，包括插值技術(shù)、粗化技術(shù)、不同尺度之間投影變換技術(shù)等， 建立 復(fù)雜信息多尺度三維地質(zhì)體的 數(shù)字模型 。 1） 在研究三維地質(zhì)體數(shù)字化表征技術(shù)的基礎(chǔ)上，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù) 建立 多尺度三維地質(zhì)體 數(shù)字模型； 2） 提交 研究 報(bào)告 1份 ； 3） 發(fā)表研究論文 24篇 4） 培養(yǎng)研究生 2名 。 通過(guò) 建立 多尺度三維地質(zhì)體 數(shù)字模型 ，為全面提升城市信息化綜合水平、多尺度三維地質(zhì)體的開(kāi)發(fā)利用和數(shù)字化城市建設(shè)提供完整的三維可視化信息平臺(tái) 奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ) 。為市政及城市規(guī)劃等部門 以及地質(zhì)勘探行業(yè) 提供方便、快捷、高效的技術(shù)服務(wù)，對(duì)推動(dòng)數(shù)字城市建設(shè)與發(fā)展具有極其重要的意義。 天津市應(yīng)用基礎(chǔ)與前沿技術(shù)研究計(jì)劃項(xiàng)目申請(qǐng)書(shū) _____________________________________________________________________________________________________ 擬采取的研究方法和技術(shù)路線，（包括擬采用的研究方法、技術(shù)路線、實(shí)驗(yàn)手段和步驟，及其可行性分析與比較，可能遇到的問(wèn)題和解決辦法）： 1. 研究方案與技術(shù)路線 本項(xiàng)目研究多尺度三維地質(zhì)體建模及可視化關(guān)鍵技術(shù)，為實(shí)用系統(tǒng)的建立提 供原型，為加快項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)度，根據(jù)實(shí)施內(nèi)容和相互關(guān)系設(shè)立時(shí)間節(jié)點(diǎn)，并行開(kāi)展多項(xiàng)工作。項(xiàng)目技術(shù)路線如圖 1 所示。 技術(shù)路線 : 圖 1 多尺度三維地質(zhì)體 建模及可視化 技術(shù)路線圖 本課題的技術(shù)路線如圖 1 所示。從勘探開(kāi)發(fā)決策支持示范應(yīng)用的需求出發(fā)，分析決策所需的地表導(dǎo)航關(guān)鍵數(shù)據(jù)和地下地質(zhì)信息的分級(jí)組織規(guī)則， 通過(guò)研究插值技術(shù)、粗化技術(shù)、不同尺度之間投影變換技術(shù)等三維地質(zhì)數(shù)據(jù)體 /殼的生成算法， 形成多尺度三維地質(zhì)空間模型及屬性模型。 為 開(kāi)發(fā)綜合展示的三維可視化軟件，實(shí)現(xiàn)地質(zhì) 勘探開(kāi)發(fā)決策常用的地質(zhì)體關(guān)鍵信息的三維展示與分析應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。 2. 關(guān)鍵技術(shù) 1）多尺度的三維地質(zhì)數(shù)字化模型構(gòu)建方法 參考 GIS 中有關(guān)空間拓?fù)潢P(guān)系的表達(dá)技術(shù)，以提高多尺度三維地質(zhì)體模型的表征與空間分析能力為目標(biāo)，以多尺度的八叉樹(shù)細(xì)分體元模型為基礎(chǔ)，進(jìn)行多尺度三維地質(zhì)空間拓?fù)淠Ｐ脱芯?，建立相?yīng)的三維空間拓?fù)浔磉_(dá)與組織模式。 八叉樹(shù)是一種非線性的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，表現(xiàn)為以分支關(guān)系定義的層次結(jié)構(gòu)或具有特殊結(jié)構(gòu)的樹(shù)形結(jié)構(gòu)，可以采用與抽象數(shù)據(jù)類型樹(shù)（ ADT Tree）相類似的方法進(jìn)行遞歸定義，圖 2 所示。 采用基于規(guī)則塊體及 八叉樹(shù)多尺度劃分后得到的每一個(gè)體元都具有一個(gè)惟一的地址編碼與之對(duì)應(yīng)。該地址編碼由三部分構(gòu)成：基本體元所在 x 編號(hào)、基本體元所在的 y 編號(hào)、基本體元所在 z編號(hào)、 Morton 碼級(jí)數(shù)、八叉樹(shù)的十進(jìn)制 Morton 碼，圖 3 所示。 地下地質(zhì)信息： 地層、構(gòu)造、儲(chǔ)層、油層、物性、含油性、流體性質(zhì)、測(cè)井、試油、錄井等信息 地表導(dǎo)航關(guān)鍵信息： 礦權(quán)、構(gòu)造單元、油氣田、地震工區(qū)、井位等 尺度分級(jí)規(guī)則 和融合表 征技術(shù) 多尺度三維地質(zhì)空間形態(tài)屬性表征模型 三維數(shù)據(jù)地質(zhì)體 /殼 數(shù)字模型 插值方法 粗化方法 空間投影變換 知識(shí)模型表征技術(shù) 天津市應(yīng)用基礎(chǔ)與前沿技術(shù)研究計(jì)劃項(xiàng)目申請(qǐng)書(shū) _____________________________________________________________________________________________________ 0 1 8 9 0 10 11 3 0 0 列號(hào)： 0 列號(hào)： 1 基本網(wǎng)格 起算點(diǎn) 行號(hào)： 1 行號(hào)： 0 1 8 9 10 11 圖 2 地學(xué)空間尺度的八叉樹(shù)表達(dá) 圖 3 體元編碼二維示意圖 一個(gè)體元都對(duì)應(yīng)著地學(xué)空間上的一個(gè)規(guī)則區(qū)域，空間上任一點(diǎn)也對(duì)應(yīng)著一系列互相覆蓋的體元。體元地址編碼與坐標(biāo) 的關(guān)系體現(xiàn)在兩個(gè)方面。 2） 三維地質(zhì)體多尺度空間建模 （ 1）基于地學(xué)空間劃分的地學(xué)對(duì)象的多尺度組織 根據(jù)多尺度的三維地質(zhì)數(shù)字化模型構(gòu)建方法，研究地層、斷層、巖體和儲(chǔ)層等地質(zhì)體對(duì)象的多尺度組織及索引方法。 （ 2）基于地學(xué)空間劃分的地學(xué)對(duì)象的離散化（體元化）表達(dá) 根據(jù)多尺度的三維地質(zhì)數(shù)字化模型構(gòu)建方法，研究巖體和儲(chǔ)層等地質(zhì)體對(duì)象的數(shù)字化（體元化）建模方法。 地學(xué)空間實(shí)體可抽象為點(diǎn)（ Point）、線 (Line)（鉆孔資料）、面狀（構(gòu)造面、地質(zhì)剖面）、體狀(密度體、儲(chǔ)層、地質(zhì)場(chǎng)可以認(rèn)為是分布 在整個(gè)空間的屬性不均勻體 )等類型來(lái)表達(dá)。 點(diǎn)狀對(duì)象（ x， y， z）（如測(cè)井獲得的某一地層或巖性的空間層位）的離散化比較簡(jiǎn)單，只需依據(jù)其精度用正算公式進(jìn)行編碼即可； 線狀對(duì)象如鉆孔表現(xiàn)為線，但是鉆孔上各部分的屬性不一致。根據(jù)線狀對(duì)象數(shù)據(jù)的分層性，將線狀對(duì)象按數(shù)據(jù)精度對(duì)基本體元進(jìn)行細(xì)分離散為一系列格元，每一個(gè)格元為單一不同屬性點(diǎn)，對(duì)每個(gè)