本文關(guān)鍵詞：基于群體智能算法的三維地質(zhì)模型構(gòu)建與更新研究

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【摘要】：隨著三維地質(zhì)模型的研究成為地球科學(xué)領(lǐng)域中一個(gè)非常重要的發(fā)展方向,三維地質(zhì)模型成為了地質(zhì)空間分析、地質(zhì)現(xiàn)象解釋、礦產(chǎn)資源評價(jià)、地下空間利用等一系列的基礎(chǔ)。然而,由于地質(zhì)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性、地質(zhì)數(shù)據(jù)的繁雜性等導(dǎo)致三維地質(zhì)模型的構(gòu)建十分困難,盡管三維地質(zhì)模型理論研究和軟件開發(fā)已經(jīng)取得了大量的成果,但是還存在一些問題:(1)三維地質(zhì)模型的構(gòu)建很大程度上依賴于地質(zhì)工作者的專業(yè)知識,且模型構(gòu)建的結(jié)果不夠精細(xì);(2)三維地質(zhì)模型的構(gòu)建過程繁瑣,模型構(gòu)建效率低下;(3)三維地質(zhì)模型的更新困難,對于新增的勘探數(shù)據(jù)無法進(jìn)行更新。本文基于大量文獻(xiàn)閱讀的基礎(chǔ)上,分析了三維地質(zhì)構(gòu)模相關(guān)領(lǐng)域的研究重點(diǎn)和難點(diǎn),在針對上面問題的前提下,對三維地質(zhì)模型的構(gòu)建做了進(jìn)一步的研究,具體內(nèi)容如下:(1)對三維地質(zhì)模型構(gòu)建所采用的插值算法進(jìn)行研究,在借助群體智能算法的前提下,提出一種優(yōu)化算法(ABC-Kriging),利用該算法對Kriging實(shí)驗(yàn)變異函數(shù)的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,并結(jié)合鉆孔數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明:通過人工蜂群算法優(yōu)化后的Kriging算法,較普通Kriging算法和PSO-Kriging算法誤差分別減少了35.7%和26.6%,克服了傳統(tǒng)方法參數(shù)選擇的主觀性,從而使三維地質(zhì)模型構(gòu)建的精度更高。(2)傳統(tǒng)三維地質(zhì)模型的構(gòu)建分為很多復(fù)雜的步驟,模型構(gòu)建十分繁瑣。本文在基于三維地質(zhì)建模基本理論的前提下,研究了不規(guī)則三角網(wǎng)和多層DEM封閉法構(gòu)模,并結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)了基于面模型的包絡(luò)面固化成體快速構(gòu)模技術(shù),簡化了構(gòu)模過程,提升了模型構(gòu)建的效率。(3)在實(shí)際的地質(zhì)工作中,地形地貌會隨著地質(zhì)工作的推進(jìn)而發(fā)生區(qū)域性變化。因此,本文分析了三維地質(zhì)模型動態(tài)更新方法,對基于擴(kuò)展邊界內(nèi)局部更新方法進(jìn)行了理論實(shí)現(xiàn),最終結(jié)合本文實(shí)際情況采用基于腳本驅(qū)動的更新方法實(shí)現(xiàn)模型的自動更新,通過該方法與傳統(tǒng)手工模型更新方法進(jìn)行對比分析,結(jié)果證明,在數(shù)據(jù)處理時(shí)間一致的前提下,基于腳本驅(qū)動的更新方法較傳統(tǒng)手工更新方法在時(shí)間開銷上縮短了54%左右,從而驗(yàn)證了該方法的可行性及有效性,也為后面三維地質(zhì)模型系統(tǒng)的構(gòu)建提供基礎(chǔ)。(4)基于上述的問題,本文利用ArcGIS Engine 10.0開發(fā)了對地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行三維可視化、構(gòu)模和更新等操作的三維地質(zhì)模型系統(tǒng),并從系統(tǒng)開發(fā)涉及到的關(guān)鍵技術(shù)、系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)等方面介紹了系統(tǒng)的開發(fā)方式。
【學(xué)位授予單位】：重慶郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：P628;TP18

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1165164