本文關(guān)鍵詞：高保真地裂縫三維建模及其與地質(zhì)模型的集成表達(dá)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《長安大學(xué)》 2015年

高保真地裂縫三維建模及其與地質(zhì)模型的集成表達(dá)

徐明霞  

【摘要】：地裂縫災(zāi)害是一種典型的區(qū)域性、緩變性地質(zhì)災(zāi)害,已經(jīng)嚴(yán)重危害了城市房屋建筑、道路橋梁、地下管道等市政設(shè)施和各類城市建設(shè)和居民的生活安全,給城市規(guī)劃與經(jīng)濟發(fā)展帶來廣泛而又深刻的影響。城鎮(zhèn)化與地質(zhì)信息化建設(shè)對地裂縫災(zāi)害防治提出了新的挑戰(zhàn),急需充分利用多源異構(gòu)的地裂縫數(shù)據(jù),建立全局高效、局部保真的復(fù)雜地裂縫三維結(jié)構(gòu)模型,輔助地質(zhì)專業(yè)人員直觀地認(rèn)識地裂縫災(zāi)害影響的地下空間實體的空間結(jié)構(gòu),加強對地裂縫地質(zhì)構(gòu)造的判別能力,從而科學(xué)地指導(dǎo)工程實踐,為城市地下空間的合理規(guī)劃利用及區(qū)域發(fā)展提供可靠技術(shù)支撐。本研究綜合利用3DGIS和3DGMS技術(shù),針對地裂縫這一特殊的城市地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象,系統(tǒng)探究了地裂縫多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的特點及其集成處理、地裂縫三維空間數(shù)據(jù)模型、地裂縫三維建模方法的相關(guān)理論方法與關(guān)鍵技術(shù)等研究內(nèi)容。本文主要研究內(nèi)容有:(1)在分析地裂縫實體對象特征及地裂縫數(shù)據(jù)多源異構(gòu)特點的基礎(chǔ)上,提出了依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)地層進(jìn)行地裂縫空間數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化、參數(shù)化提取方法。為能夠綜合利用地裂縫多源異構(gòu)數(shù)據(jù)對復(fù)雜的地裂縫空間幾何形態(tài)進(jìn)行高保真模擬表達(dá),提出了面向源和面向?qū)ο蟮目臻g數(shù)據(jù)集成組織方法,為地裂縫空間幾何數(shù)據(jù)集成處理提供了一種新的解決方案。(2)針對地裂縫空間幾何特征,提出了幾何-語義統(tǒng)一的地裂縫空間數(shù)據(jù)模型�；诿嫦�?qū)ο蟮乃枷?將地裂縫實體對象按照不同尺度、不同精度要求進(jìn)行表達(dá)。點狀的地裂縫實體采用空間幾何點描述;線狀的地裂縫實體采用首尾相連的弧段描述;面狀的地裂縫實體采用B-rep描述;體狀的地裂縫實體根據(jù)表達(dá)需求選用不同的表達(dá)方法:一是構(gòu)成體的邊界面(平面、曲面)表示的模型;二是由經(jīng)過剖分的實體網(wǎng)格構(gòu)成的體元模型;并設(shè)計了相應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。(3)提出了三維地裂縫數(shù)學(xué)建模算法,并界定了其適用范圍與條件:以鉆孔和地裂縫地表勘測數(shù)據(jù)為核心數(shù)據(jù)源,用多個平面的組合表達(dá)區(qū)域內(nèi)地裂縫空間延展形態(tài)及分布規(guī)律。算法的顯著優(yōu)點在于充分顧及了地裂縫數(shù)據(jù)稀疏且分布不均勻的特點,能夠動態(tài)、快速、高效構(gòu)建研究區(qū)域內(nèi)地裂縫三維模型。采用該方法建立的地裂縫三維模型能夠反映區(qū)域內(nèi)地裂縫空間分布及發(fā)育規(guī)律,并能夠用于對研究區(qū)域外的地裂縫空間分布進(jìn)行預(yù)測。(4)在微觀局部區(qū)域地裂縫數(shù)據(jù)豐富的情況下,提出了基于剖面數(shù)據(jù)的“控制線”法建模思想及構(gòu)模步驟,并對該方法中的關(guān)鍵技術(shù)問題——對應(yīng)問題、分支問題、拼接問題、光滑問題進(jìn)行了詳細(xì)闡述。該方法能夠逼真再現(xiàn)地裂縫三維模型的細(xì)節(jié)特征(如:斷距、厚度、傾角),并且能夠與周圍地層無縫拼接。(5)設(shè)計實現(xiàn)了復(fù)雜地裂縫三維可視化與空間分析原型系統(tǒng),并以西安地裂縫為例,驗證了三維地質(zhì)模型(地質(zhì)體模型、地裂縫模型)與工程模型(地鐵隧道)縮放、瀏覽、漫游、剖切等功能。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：P642.26;P628.3
【目錄】：

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【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 程朋根,王承瑞,甘衛(wèi)軍,肖根如;基于多層DEM與QTPV的混合數(shù)據(jù)模型及其在地質(zhì)建模中的應(yīng)用[J];吉林大學(xué)學(xué)報(地球科學(xué)版);2005年06期

2 張舜德;;復(fù)雜斷層輪廓集表面重建拓?fù)淦ヅ浼胺种幚硌芯縖J];電加工與模具;2011年04期

3 明鏡;潘懋;屈紅剛;蘭向榮;;基于TIN數(shù)據(jù)三維地質(zhì)體的折剖面切割算法[J];地理與地理信息科學(xué);2008年03期

4 劉剛;吳沖龍;何珍文;翁正平;朱慶;張葉廷;李曉明;;地上下一體化的三維空間數(shù)據(jù)庫模型設(shè)計與應(yīng)用[J];地球科學(xué)(中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)報);2011年02期

5 彭建兵;范文;李喜安;王慶良;馮希杰;張駿;李新生;盧全中;黃強兵;馬潤勇;盧玉東;;汾渭盆地地裂縫成因研究中的若干關(guān)鍵問題[J];工程地質(zhì)學(xué)報;2007年04期

6 楊碩;趙軍;;面向地下三維對象的GIS關(guān)鍵技術(shù)與進(jìn)展[J];甘肅科技;2009年12期

7 武強,徐華;三維地質(zhì)建模與可視化方法研究[J];中國科學(xué)(D輯:地球科學(xué));2004年01期

8 袁林旺;俞肇元;羅文;周良辰;閭國年;;基于共形幾何代數(shù)的GIS三維空間數(shù)據(jù)模型[J];中國科學(xué):地球科學(xué);2010年12期

9 徐華;武強;張曉亮;何畏;;基于拓?fù)渲貥?gòu)的流線特征跟蹤算法[J];計算機工程與應(yīng)用;2010年09期

10 武強,徐華;地下水模擬的可視化設(shè)計環(huán)境[J];計算機工程;2003年06期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 張芳;場框架下的城市地下空間三維數(shù)據(jù)模型及相關(guān)算法研究[D];同濟大學(xué);2006年

2 何珍文;地質(zhì)空間三維動態(tài)建模關(guān)鍵技術(shù)研究[D];華中科技大學(xué);2008年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 劉喜;三維地質(zhì)建模關(guān)鍵算法研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2011年

2 段福洲;地質(zhì)體三維模型和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的研究與實現(xiàn)[D];首都師范大學(xué);2004年

3 郭甲騰;基于剖面的三維地質(zhì)建模與可視化研究[D];東北大學(xué);2006年

【共引文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張芳;朱合華;吳江斌;;城市地下空間信息化研究綜述[J];地下空間與工程學(xué)報;2006年01期

2 張芳;朱合華;吳江斌;;城市地下空間信息化研究綜述[J];地下空間與工程學(xué)報;2006年02期

3 胡金虎;楊永香;王江峰;;基于G-maps拓?fù)鋽?shù)據(jù)模型的三維地質(zhì)建模方法[J];地下空間與工程學(xué)報;2010年06期

4 屈紅剛;潘懋;明鏡;吳自興;孫志東;;基于交叉折剖面的高精度三維地質(zhì)模型快速構(gòu)建方法研究[J];北京大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)網(wǎng)絡(luò)版(預(yù)印本);2008年01期

5 鄭佳榮;李青元;王強;金陽;;面向三維地礦GIS輔助決策系統(tǒng)的幾點思考[J];北京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報;2012年02期

6 李百壽;秦其明;邢立新;姚云軍;葉霞;;基于3DS MAX的火山地質(zhì)景觀三維建模與動態(tài)模擬研究[J];北京大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2008年03期

7 屈紅剛;潘懋;明鏡;吳自興;孫志東;;基于交叉折剖面的高精度三維地質(zhì)模型快速構(gòu)建方法研究[J];北京大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2008年06期

8 明鏡;潘懋;屈紅剛;劉學(xué)清;郭高軒;吳自興;;北京市新生界三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建[J];北京大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2009年01期

9 程丹;楊欽;張永波;金茂忠;;基于水文剖面的三維地質(zhì)建模方法[J];北京航空航天大學(xué)學(xué)報;2007年11期

10 鄭坤;劉修國;吳信才;楊慧;;顧及拓?fù)涿嫦驅(qū)嶓w的三維矢量數(shù)據(jù)模型[J];吉林大學(xué)學(xué)報(地球科學(xué)版);2006年03期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陳春雷;多尺度林業(yè)遙感數(shù)據(jù)融合技術(shù)的應(yīng)用研究[D];北京林業(yè)大學(xué);2011年

2 章沖;網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下煤礦三維建模及可視化關(guān)鍵技術(shù)研究[D];解放軍信息工程大學(xué);2010年

3 賈奮勵;電子地圖多尺度表達(dá)的研究與實踐[D];解放軍信息工程大學(xué);2010年

4 楊族橋;DEM多尺度表達(dá)研究[D];武漢大學(xué);2009年

5 王日勖;撫順西露天礦北幫滑坡監(jiān)測預(yù)報系統(tǒng)研究[D];吉林大學(xué);2011年

6 荊永濱;礦床三維地質(zhì)混合建模與屬性插值技術(shù)的研究及應(yīng)用[D];中南大學(xué);2010年

7 魏迎春;煤礦床勘查輔助決策及關(guān)鍵問題研究[D];中國礦業(yè)大學(xué)（北京）;2011年

8 董書寧;干旱、半干旱復(fù)雜礦區(qū)水資源系統(tǒng)優(yōu)化配置及綜合利用[D];長安大學(xué);2011年

9 王衛(wèi)東;西安地裂縫形成的區(qū)域穩(wěn)定動力學(xué)背景研究[D];長安大學(xué);2009年

10 李斌;地裂縫地面沉降災(zāi)害管理信息系統(tǒng)開發(fā)及應(yīng)用研究[D];長安大學(xué);2009年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 于向博;基于地質(zhì)鉆孔數(shù)據(jù)的地層三維可視化研究[D];山東科技大學(xué);2010年

2 初劍;地震成像系統(tǒng)塊體建模關(guān)鍵技術(shù)研究[D];中國海洋大學(xué);2010年

3 康敏娟;基于Visual MODFLOW的邯鄲縣淺層地下水量評價研究[D];河北工程大學(xué);2010年

4 盤成進(jìn);道路自動綜合技術(shù)研究與軟件開發(fā)[D];昆明理工大學(xué);2009年

5 李賽;個舊錫礦高峰山礦段開采期滲流場數(shù)值模擬及涌水量預(yù)測[D];昆明理工大學(xué);2009年

6 王月;昆明地?zé)崽铫驂K段地下熱水系統(tǒng)溶質(zhì)運移的數(shù)值模擬[D];昆明理工大學(xué);2009年

7 王麗君;山西沙曲煤礦三維地質(zhì)模型及礦坑涌水量預(yù)測[D];石家莊經(jīng)濟學(xué)院;2010年

8 陸琰;地質(zhì)體三維可視化技術(shù)研究與實現(xiàn)[D];石家莊經(jīng)濟學(xué)院;2010年

9 董慧超;北京地鐵九號線三維地質(zhì)建模研究[D];中國地質(zhì)大學(xué)（北京）;2011年

10 張耀國;濟南城市軌道交通建設(shè)區(qū)三維工程地質(zhì)建模與適宜性分區(qū)研究[D];中國地質(zhì)大學(xué)（北京）;2011年

【二級參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 羅斌,張紅兵,汪炳權(quán);斷層圖象的完全枚舉法三維建模[J];安徽大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);1996年04期

2 ;城市地下空間開發(fā)利用管理規(guī)定[J];地下空間;1997年04期

3 阮秋琦，羅民，袁保宗;地質(zhì)構(gòu)造三維重建算法研究[J];北方交通大學(xué)學(xué)報;1995年04期

4 毛善君;灰色地理信息系統(tǒng)——動態(tài)修正地質(zhì)空間數(shù)據(jù)的理論和技術(shù)[J];北京大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2002年04期

5 何金國,查紅彬;基于BPLI從二維平行輪廓線重建三維表面的新算法[J];北京大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2003年03期

6 屈紅剛;潘懋;王勇;薛勝;明鏡;;基于含拓?fù)淦拭娴娜S地質(zhì)建模[J];北京大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2006年06期

7 屈紅剛;潘懋;明鏡;吳自興;孫志東;;基于交叉折剖面的高精度三維地質(zhì)模型快速構(gòu)建方法研究[J];北京大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2008年06期

8 朱大培,牛文杰,楊欽,熊璋,陳其明;地質(zhì)構(gòu)造的三維可視化[J];北京航空航天大學(xué)學(xué)報;2001年04期

9 孟憲海,楊欽,李吉剛;基于層面結(jié)構(gòu)的三維閉合地質(zhì)區(qū)塊構(gòu)造算法[J];北京航空航天大學(xué)學(xué)報;2005年02期

10 程丹;楊欽;張永波;金茂忠;;基于水文剖面的三維地質(zhì)建模方法[J];北京航空航天大學(xué)學(xué)報;2007年11期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 徐志紅;基于事件語義的時空數(shù)據(jù)模型的研究[D];武漢大學(xué);2005年

2 程朋根;地礦三維空間數(shù)據(jù)模型及相關(guān)算法研究[D];武漢大學(xué);2005年

3 吳慧欣;三維GIS空間數(shù)據(jù)模型及可視化技術(shù)研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2007年

4 何珍文;地質(zhì)空間三維動態(tài)建模關(guān)鍵技術(shù)研究[D];華中科技大學(xué);2008年

5 韓建偉;基于樣本的三維表面紋理快速合成技術(shù)[D];浙江大學(xué);2009年

6 孫立雙;礦體三維建模及儲量計算關(guān)鍵問題研究[D];東北大學(xué);2008年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 莊玲;數(shù)字礦山可視化技術(shù)的研究與實現(xiàn)[D];山東科技大學(xué);2003年

2 孫勁飛;利用二維輪廓線重構(gòu)雙峰值三維形體[D];中國海洋大學(xué);2003年

3 吳慧欣;三維建模技術(shù)的研究與應(yīng)用[D];西安建筑科技大學(xué);2004年

4 董輝;地質(zhì)體三維可視化原理與方法研究[D];中南大學(xué);2003年

5 顏慧敏;空間插值技術(shù)的開發(fā)與實現(xiàn)[D];西南石油學(xué)院;2005年

6 郭甲騰;基于剖面的三維地質(zhì)建模與可視化研究[D];東北大學(xué);2006年

7 翟進(jìn)乾;克里金（kriging）插值方法在煤層分布檢測中的應(yīng)用研究[D];太原理工大學(xué);2008年

8 程慧;基于地震資料的地質(zhì)建模及效果評價[D];中國石油大學(xué);2009年

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 雷霆,董兆祥,劉金鋒;地裂縫氡值測試及形成機制初探[J];中國地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報;1997年04期

2 陳植華,徐恒力,陳剛;基于信息分維對地裂縫災(zāi)害成因的研究[J];中國地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報;2000年03期

3 武強,陳佩佩;地裂縫災(zāi)害研究現(xiàn)狀與展望[J];中國地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報;2003年01期

4 田級生;河北平原地裂縫調(diào)查分析與防治[J];勘察科學(xué)技術(shù);2004年01期

5 任建國,龔衛(wèi)國,焦向菊;山西大同市地裂縫的分布特征及其發(fā)展趨勢[J];山西地震;2004年03期

6 劉忠方,韓軍青;臨汾市地裂縫災(zāi)害成因及防治對策研究[J];災(zāi)害學(xué);2004年S1期

7 彭建兵;范文;李喜安;王慶良;馮希杰;張駿;李新生;盧全中;黃強兵;馬潤勇;盧玉東;;汾渭盆地地裂縫成因研究中的若干關(guān)鍵問題[J];工程地質(zhì)學(xué)報;2007年04期

8 盧全中;彭建兵;范文;馬潤勇;李喜安;;陜西三原雙槐樹地裂縫的發(fā)育特征[J];工程地質(zhì)學(xué)報;2007年04期

9 鄧安利;;大同市地裂縫的分布特征及形成原因與防治對策探討[J];安全與環(huán)境工程;2007年04期

10 馬志飛;;地裂縫:地球上難以愈合的傷口[J];城市與減災(zāi);2009年03期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉忠佩;胡俊杰;任建國;劉學(xué)軍;;大同市地裂縫成因及減災(zāi)對策[A];面向國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的巖石力學(xué)與巖石工程——中國巖石力學(xué)與工程學(xué)會第五次學(xué)術(shù)大會論文集[C];1998年

2 宗開紅;;蘇—錫—常地區(qū)地裂縫災(zāi)害研究[A];全國突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急處置與災(zāi)害防治技術(shù)高級研討會論文集[C];2010年

3 劉玉海;陳志新;戴福初;;大同地裂縫災(zāi)害及其安全距離確定[A];第四屆全國工程地質(zhì)大會論文選集（一）[C];1992年

4 王景明;;我國地裂縫及其災(zāi)害分析[A];第四屆全國工程地質(zhì)大會論文選集（一）[C];1992年

5 張駿;盧玉東;孫建中;范文;;廣西小平陽巖溶區(qū)地裂縫形成機制初探[A];第五屆全國工程地質(zhì)大會文集[C];1996年

6 畢海良;萇有全;畢雯雯;;青海省貴德縣瓦家地裂縫成因剖析[A];2011年全國工程地質(zhì)學(xué)術(shù)年會論文集[C];2011年

7 袁平;胡存禮;;長江三角洲地區(qū)地裂縫的地球物理特征及地裂縫易發(fā)區(qū)的物探推斷[A];地球科學(xué)與社會可持續(xù)發(fā)展——2005年華東六省一市地學(xué)科技論壇論文集[C];2005年

8 賈三滿;王海剛;葉超;王榮;;北京地區(qū)地裂縫勘察方法研究[A];2011年全國工程地質(zhì)學(xué)術(shù)年會論文集[C];2011年

9 李凱玲;;GIS對西安地裂縫災(zāi)害敏感性評價探討[A];2002年中國西北部重大工程地質(zhì)問題論壇論文集[C];2002年

10 潘廣燦;張金來;郜松杰;張銀啟;;平頂山市青草嶺地裂縫形成機制[A];經(jīng)濟策論（上）[C];2011年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 特約記者 陳娟　通訊員 龔緒龍;[N];中國國土資源報;2013年

2 記者 范宏喜;[N];中國國土資源報;2013年

3 本報記者 于德福;[N];中國國土資源報;2013年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 徐明霞;高保真地裂縫三維建模及其與地質(zhì)模型的集成表達(dá)[D];長安大學(xué);2015年

2 蔣臻蔚;水作用下地裂縫成因機制及數(shù)值模擬[D];長安大學(xué);2011年

3 劉妮娜;地裂縫環(huán)境下的地鐵隧道—地層地震動力相互作用研究[D];長安大學(xué);2010年

4 李凱玲;地裂縫環(huán)境下地鐵隧道—圍巖相互作用研究[D];長安大學(xué);2012年

5 陳立偉;地裂縫擴展機理研究[D];長安大學(xué);2007年

6 李昌存;河北平原地裂縫研究[D];中國地質(zhì)大學(xué)（北京）;2003年

7 孫萍;黃土破裂特性試驗研究[D];長安大學(xué);2007年

8 袁立群;列車荷載作用下馬蹄形地鐵隧道—地裂縫—地層動力相互作用研究[D];長安大學(xué);2014年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王旭;單一地裂縫成層地層水平地震響應(yīng)分析解析解研究[D];長安大學(xué);2015年

2 楊培濤;跨地裂縫建筑物基礎(chǔ)破壞機理和影響范圍的研究[D];長安大學(xué);2015年

3 陳樹峰;正斷型隱伏地裂縫破裂擴展的土性效應(yīng)研究[D];長安大學(xué);2015年

4 臧明東;太原盆地地裂縫危險性區(qū)劃研究[D];長安大學(xué);2015年

5 薛捷;地裂縫場地地脈動特性及動力響應(yīng)規(guī)律研究[D];長安大學(xué);2015年

6 蔡琳祥;地鐵動荷載作用下與地裂縫小角度斜交隧道圍巖動力響應(yīng)研究[D];長安大學(xué);2015年

7 鄧舒;基底起伏地裂縫演化時空特征試驗研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2015年

8 王西強;涇陽地區(qū)地裂縫成因機理研究[D];長安大學(xué);2008年

9 張成航;西安地鐵隧道穿越地裂縫的模型試驗研究[D];長安大學(xué);2008年

10 姬永尚;地裂縫作用下的地鐵隧道與地層相互作用模型試驗研究[D];長安大學(xué);2009年

  本文關(guān)鍵詞：高保真地裂縫三維建模及其與地質(zhì)模型的集成表達(dá)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：173970