地質(zhì)礦山中三維gis數(shù)據(jù)模型的應(yīng)用問題-wenkub.com
2025-03-22 00:08 本頁面
【正文】 研究開發(fā)三維GIS系統(tǒng)任重道遠(yuǎn)，相信隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)和可視化技術(shù)研究的不斷深入和發(fā)展，面向地質(zhì)礦山需要的三維GIS將會(huì)很快實(shí)現(xiàn)。在Windows環(huán)境下采用VC++ 語言調(diào)用3D函數(shù)的方法，既可以得到較好的三維效果，同時(shí)可以簡(jiǎn)化軟件開發(fā)過程。OpenGL是獨(dú)立于操作系統(tǒng)的，有120多個(gè)功能強(qiáng)大的函數(shù)，具有開放性，是目前科學(xué)和工程應(yīng)用中的無異議的標(biāo)準(zhǔn)，但它缺少面向?qū)ο竽芰?。這些操作應(yīng)包括量測(cè)、預(yù)測(cè)、目標(biāo)生成等?！?shù)據(jù)庫管理與可視化手段 測(cè)繪信息網(wǎng) 合理有效的管理反映地質(zhì)礦山中的各種現(xiàn)象的數(shù)據(jù)需要數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的支持，由于描述地質(zhì)礦山現(xiàn)象的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，涉及到對(duì)象嵌套和記錄變長(zhǎng)這樣的數(shù)據(jù)特征，因此最好采用面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)才能有效地進(jìn)行管理。為了便于快速的空間分析和可視化，作者認(rèn)為可在文獻(xiàn)［6］描述的各類地物數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中增加一個(gè)包含對(duì)象的最小體參數(shù)。文獻(xiàn)［5］在傳統(tǒng)三維數(shù)據(jù)模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行了發(fā)展，有效地解決了體描述中的實(shí)際問題。 測(cè)繪信息網(wǎng)3 三維GIS數(shù)據(jù)模型在地質(zhì)礦山中應(yīng)用分析 數(shù)據(jù)模型的應(yīng)用 從1節(jié)可以看出地質(zhì)礦山現(xiàn)象極其復(fù)雜，既包括地層、斷裂、礦體等天然地質(zhì)體，也包括鉆孔、豎井、巷道、采礦區(qū)等人工設(shè)施。在地質(zhì)、城市規(guī)劃、海洋等三個(gè)領(lǐng)域做了地表三維立體圖、城市立體地形圖、地溫變化立體圖、等溫面立體圖等應(yīng)用的試驗(yàn)，取得了較好的效果。有關(guān)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)正在研究之中。該模型中將三維空間對(duì)象抽象成：結(jié)點(diǎn)—點(diǎn)狀地物、弧段、線狀地物、面狀地物、數(shù)字表面模型、斷面、影像、像元、體狀地物、數(shù)字立體模型、體元、柱狀地物、復(fù)雜地物共13類空間地物和位置坐標(biāo)1個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。文獻(xiàn)［7］根據(jù)這一思想采用C++語言開發(fā)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的雛形，這種結(jié)構(gòu)在地質(zhì)勘探中對(duì)整個(gè)研究空間描述比較適合，但地質(zhì)礦山領(lǐng)域中的空間對(duì)象要比此復(fù)雜得多。即對(duì)任何一個(gè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜的研究區(qū)域體，從沒有任何內(nèi)部結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單體域開始，逐個(gè)引入分界面，每引入一個(gè)分界面，就對(duì)體域進(jìn)行一次劃分，將原來的一個(gè)體域一分為二。即以點(diǎn)—邊—環(huán)—界面—體來描述一個(gè)研究區(qū)域體，并建立空間拓?fù)潢P(guān)系?；旌蠑?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)組織中包括：八叉樹（編碼、屬性）、四面體（體號(hào)、面號(hào)、屬性）、三角形（面號(hào)、邊號(hào)、屬性）、線（線號(hào)、起點(diǎn)、終點(diǎn)、屬性）、結(jié)點(diǎn)（x、y、z屬性）五個(gè)描述表?！ ∩鲜鰩追N結(jié)構(gòu)中，CSG適合表示規(guī)則形狀的物體，三維柵格結(jié)構(gòu)、指針結(jié)構(gòu)、八叉樹結(jié)構(gòu)適合表示不規(guī)則形狀的物體，而不規(guī)則四面體則可以用來表示規(guī)則和不規(guī)則的物體?！ 〔灰?guī)則四面體結(jié)構(gòu)是不規(guī)則三角形結(jié)構(gòu)（TIN）向三維的擴(kuò)充，它以四面體作為最基本的體元來描述物體。 結(jié)構(gòu)實(shí)體幾何（CSG）是通過預(yù)定義好的具有規(guī)則形狀的基本體元的組合來表示一個(gè)物體，如立方體、圓柱體。八叉樹的編碼方法有普通八叉樹、線性八叉樹、三維行程編碼八叉樹等。這種結(jié)構(gòu)無數(shù)據(jù)壓縮，占用較大的存貯空間，計(jì)算速度慢，因此它是過渡性的結(jié)構(gòu)，通常在處理過程中作中間表示使用。 基于體表示的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 測(cè)繪信息網(wǎng) 基于體表示的結(jié)構(gòu)是用體信息代替面信息來描述對(duì)象的內(nèi)部。任何空間對(duì)象可以分解為四種基本元素的組合，即點(diǎn)、邊緣、面、體。其中不規(guī)則三角形（TIN）最為常用?！ ⌒螤罱Y(jié)構(gòu)通過對(duì)象表面點(diǎn)的斜率來描述，基本元素是表面上各單元所對(duì)應(yīng)的法線向量?！』诿姹硎镜臄?shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 基于面表示方法的特點(diǎn)是借助微小的面單元或面元素來描述物體的幾何特征。上述工程都有一定的數(shù)據(jù)獲取和描述方法。 測(cè)繪信息網(wǎng)圖2 礦體品位立體圖 在開展地質(zhì)勘查和進(jìn)行礦山開采時(shí)，除了天然的地質(zhì)現(xiàn)象外，還存在一些人造工程。三維趨勢(shì)面的表達(dá)通常采用屏
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