【摘要】：孔隙地下水流場(chǎng)可視化是以孔隙地下水為研究對(duì)象,將科學(xué)計(jì)算可視化技術(shù)應(yīng)用到水文地質(zhì)領(lǐng)域和地下水流場(chǎng)的可視化表達(dá)中,屬于矢量場(chǎng)可視化的一種。傳統(tǒng)的可視化方法(如點(diǎn)圖標(biāo)法、流線法等)大多是瞬時(shí)狀態(tài)下的靜態(tài)模擬或者是假動(dòng)態(tài)模擬,不能很好地表達(dá)地下水流場(chǎng)的動(dòng)態(tài)性。而粒子系統(tǒng)被認(rèn)為是迄今以來模擬不規(guī)則動(dòng)態(tài)模糊物體最為成功的圖形生成算法之一,并得到了廣泛的研究和應(yīng)用。因此本文提出采用粒子系統(tǒng)理論方法,以孔隙地下水為研究對(duì)象,研究實(shí)現(xiàn)孔隙地下水流場(chǎng)的動(dòng)態(tài)可視化模擬表達(dá)。本文主要的研究工作和成果包括如下四個(gè)方面:(1)深入分析了本論文涉及的理論知識(shí)和關(guān)鍵技術(shù),并查閱了國(guó)內(nèi)外的相關(guān)文獻(xiàn)資料,詳細(xì)總結(jié)了孔隙地下水流場(chǎng)的基本特征及運(yùn)動(dòng)過程機(jī)理、粒子系統(tǒng)的基本原理及其應(yīng)用情況和地下水流場(chǎng)可視化的研究現(xiàn)狀及存在的不足等問題。(2)通過分析孔隙地下水形成的機(jī)理特征和時(shí)空屬性變化規(guī)律,基于粒子系統(tǒng)的理論方法構(gòu)建了適用于孔隙地下水流場(chǎng)的粒子系統(tǒng)模型并設(shè)計(jì)了流體粒子的相關(guān)屬性,其中包括初始粒子的數(shù)量、粒子的生命周期,以及粒子的形狀透明度等屬性。(3)探討了孔隙地下水流場(chǎng)的粒子流軌跡計(jì)算方法和可視化方法�；谘芯繀^(qū)的監(jiān)測(cè)井水位數(shù)據(jù),插值得到研究區(qū)水位等值線,并計(jì)算得出流體粒子的運(yùn)動(dòng)速度,從而可以有規(guī)律地變化更新粒子的位置、速度和生命周期等屬性。在可視化方法研究中,設(shè)計(jì)了粒子的大小、透明度和顏色等屬性,同時(shí)采用了VTK的紋理貼圖、偽粒子粘度等方法,以增強(qiáng)孔隙地下水流場(chǎng)模擬效果的真實(shí)性。(4)基于上述研究成果,以鹽城市的第Ⅲ承壓含水層孔隙地下水為研究對(duì)象,采用面向?qū)ο蟮腃++語(yǔ)言和MFC開發(fā)類庫(kù),以Visual Studio 2010為開發(fā)平臺(tái),選用VTK作為渲染引擎和可視化工具,開發(fā)了孔隙地下水流場(chǎng)可視化系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了基于粒子系統(tǒng)的孔隙地下水流場(chǎng)的動(dòng)態(tài)的可視化表達(dá),驗(yàn)證了粒子系統(tǒng)用于孔隙地下水流場(chǎng)模擬表達(dá)的可行性和適用性。
【學(xué)位授予單位】：南京師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：P641.136
【圖文】：

可視化是利用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和圖像處理技術(shù)，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成圖形或圖像在逡逑幕上顯示出來，并進(jìn)行交互處理的理論、方法和技術(shù)，它涵蓋了計(jì)算機(jī)圖形逡逑學(xué)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和視覺圖像處理等多個(gè)領(lǐng)域，并成為研宄數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)逡逑表示和決策分析等問題的綜合技術(shù)（程穎，２００５）。地下水流場(chǎng)可視化將可視逡逑化技術(shù)應(yīng)用到地下水領(lǐng)域和流場(chǎng)可視化表達(dá)中，與地下水特征描述、地下水模逡逑型及統(tǒng)計(jì)評(píng)價(jià)方法相結(jié)合。地下水流場(chǎng)可視化研究涉及了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、水文逡逑地質(zhì)學(xué)、數(shù)學(xué)等多個(gè)學(xué)科，研究?jī)?nèi)容包括水文地質(zhì)模型的構(gòu)建、地下水?dāng)?shù)值計(jì)逡逑算模擬、流場(chǎng)的可視化繪制和拓?fù)浞治龅榷鄠�(gè)方面，將原來抽象的地下水系統(tǒng)逡逑結(jié)構(gòu)及屬性通過可視化的技術(shù)表現(xiàn)為直觀形象的地下水流場(chǎng)空間信息，大大提逡逑高了水文地質(zhì)學(xué)的研[偹�。栽懾蠟V鞒】墑踴�，由釉戦�急攴ê土饗叻ㄥ義系氖縈成涔套釵虻ト菀住⒒嬤撲俁冉峽歟⑶夷芄喚蝦玫胤從辰沂鏡叵洛義纖鞒〉姆植記榭觶哉飭街址椒ǖ撓τ米釵惴�。但是甚r雋街址椒ㄔ諉楨義鮮齜從車叵濾鞒〉畝苑矯嫘Ч喜睿嗍撬彩弊刺碌木蔡Ｄ饣蛘呤清義霞俁Ｄ猓ㄏ嗔謔笨痰牧嫻映晌問劍�，往往膸r遠(yuǎn)憊鄣劐義廈枋雋鞒√卣骱投糶浴ｅ義

本文編號(hào)：2779760