矿山环境治理实景三维设计软件的开发与应用

目前矿山环境治理设计工作多以二维地形图为基础,无法直接使用无人机航摄的实景三维模型、三维激光点云等多源地理信息成果.为此,文章融合测绘地理信息、矿山治理设计、三维GIS系统开发等技术,实现了在实景三维模型、点云上进行全自主空间量算、自定义削坡覆土、一键植被绿化、参数化三维建模、工程量计算、地质剖面建模等功能.达到了使用...     

城市三维模型在规划管理中的应用研究

传统二维规划管理模式已无法满足城市发展的需求,三维城市规划管理已成为目前研究的热点之一.文中研究了城市三维模型建设的流程以及建模的关键点,搭建城市三维辅助决策分析平台,实现建设工程项目三维可视化管理,促进城市规划管理的升级.     

基于三维激光扫描的露天台阶爆破数字化研究

台阶爆破数字化是实现露天台阶爆破标准化、精细化作业的基础。首先采用三维激光扫描技术快速、准确获取工作帮台阶表面密集点的三维坐标数据,然后由点云构建开挖台阶的三维实景数字化模型,爆破后对爆堆扫描构建爆堆三维点云实景数字化模型,叠加爆破开挖前后的台阶三维点云模型,实现台阶爆破数字化建模;借助计算机编程,进一步实现露天台阶爆破设计、爆破效果分析和爆破质量控制的数字化和智能化。相对传统爆破设计提高了设计精度和效率。     

基于无人机倾斜摄影的矿山实景三维建模 精度影响分析研究

倾斜摄影测量以其多角度、高精度、效率高、成本低等优点,成为矿山三维建模的首选技术。现阶段倾斜摄影技术应用于建模较多,但对模型的建模精度研究却比较薄弱。文中选取典型矿区进行矿区三维建模,从无人机影像获取、空三直至三维模型输出的全过程分析无人机倾斜摄影三维建模的精度影响因子,系统地从平面精度、高度精度、模型精细度、纹理精细度等方面对倾斜摄影实景三维模型的建模质量进行研究分析,并提出矿山实景三维建模优化方法,为矿山高精度实景三维建模提供参考。     

露天矿土地复垦三维可视化研究

随着无人机摄影测量技术和GIS技术的快速发展，倾斜摄影测量及三维建模技术被广泛应用于国土、城市规划，智慧城市建设等领域。传统的矿区二维复垦规划不利于实现高效的规划方案评价、规划成果展示以及规划前后效果对比。通过无人机倾斜摄影测量获取三维数据，基于SuperMap软件，对矿区土地复垦三维景观建模及可视化方法进行了研究。以唐山市某露天矿为例，利用无人机倾斜摄影测量进行数据采集，分别使用Pix4D mapper和Smart3D Capture软件进行数据处理，从而获取矿区的现状数据。根据现状数据和规划方案，使用AutoCAD软件完成平台和边坡的土地复垦方案设计。将AutoCAD复垦方案转到ArcGIS平台下进行不规划三角网（TIN）地形建模，将构建后的TIN网转为中间软件Sketchup格式后再转为3DMax格式，在3DMax软件中进行纹理贴图精细建模。将3DMax精细三维模型在保证空间参考不变的前提下转为SuperMap软件格式，最终在SuperMap软件中实现了土地复垦方案评价、规划效果展示以及规划前后对比。研究表明：在无人机倾斜摄影测量数据的基础上，将规划模型在不丢失三维纹理渲染效果、空间参考不变的前提下经过多种GIS平台转化，实现了基于SuperMap软件规划数据与现状数据的无缝拼接的真三维可视化，对于基于无人机矿山生态修复规划的三维建模有一定的借鉴意义。     

基于无人机实景三维模型的矿区地形要素采集研究

随着无人机系统及实景三维建模软件的快速发展,实景三维建模变得快捷和简单,具有高精度位置信息的实景三维模型为矿山大比例尺地形要素采集提供了基础数据。介绍了基于无人机倾斜摄影实景三维模型进行矿山地形要素采集的工艺流程,并通过应用实例进行了矿山实景三维建模及1∶500地形要素采集。通过实地精度检查,实景三维模型具有较高的地理位置精度,采集的地形要素经验证能够满足1∶500矿山地形图测绘的精度要求。     

复杂矿井火灾烟气蔓延三维仿真研究

为研究灾变发生对矿井的影响，以通风系统三维仿真模型作为平台，基于通风网络解算模型和烟流蔓延参数模型，分析了风速、风向、火灾温度和烟流浓度的动态变化，实现对火灾时期风流运动、火灾蔓延时的烟流浓度分布的动态模拟，并将其在三维平台上展示出来。并以国内某复杂矿井为例，探究火灾发生时烟气蔓延情况。研究结果表明，选取复杂矿井为例进行建模及火灾点设置，模拟了烟流的影响范围和到达时间，验证了三维平台的可靠性；通过模拟得到，上行通风火灾风流紊乱会造成旁侧支路风流逆转，而且相邻采面经历了风量逐渐减小、停止和反向的变化，烟流会通过2个回风巷道排出，污染多个回风巷道。     

基于倾斜摄影测量的露天矿数值模型重构与计算实例

针对露天矿的三维数值建模,传统方法通常具有精度低、成本高及周期长等缺点,极大地限制了露天矿的大尺度精准数值计算。随着无人机技术的发展,可利用倾斜摄影测量方法快速构建高精度露天矿三维实景模型,但是囿于数据量庞大且冗余,导致其无法直接用于数值计算。针对倾斜摄影得到的大孤山露天矿模型,采用直通滤波方法获得等高点云、利用数字图像处理技术规则化等高线,再借助Rhino~?软件重构实体模型并划分网格,最终建立了大孤山露天矿数值计算模型,从而实现大尺度三维实景模型到数值计算模型的高效、精准转换。该方法可为露天矿的数值建模提供参考。     

煤矿区域措施钻孔三维反演系统开发

区域措施钻孔抽放煤层瓦斯是煤矿治理瓦斯的重要手段。随着钻孔数量的增多，二维CAD图已经不能清晰显示钻孔的布置情况，需要开发一套可实现钻孔三维可视化的软件系统。基于GIS二、三维开发平台，采用软件工程方法，首先设计了一套适应于实际应用场景的钻孔三维建模数据获取流程和建模思路，然后利用钻孔三维建模数据成果反演得到煤层三维模型，最后使用一种基于钻孔密度分析的体元栅格模型，实现了钻孔控制效果评价。软件系统开发完成后，通过试验矿井工作面的实际应用，取得了较好的三维反演效果。研究表明，从二维到三维的提升，更加直观、可视化地展示了钻孔施工情况。通过煤层三维反演和钻孔控制效果评价，为检验区域措施是否执行到位、制定区域措施钻孔补孔方案提供了可靠的软件工具和技术手段。     

一种空地一体化实景三维建模方法

为准确精细构建实景三维模型,解决传统倾斜摄影实景三维存在破洞扭曲的问题,提出一种倾斜摄影与地面近景摄影相结合实景三维建模方法,开展了对许昌市许都公园的空中倾斜影像和地面近景影像的采集,经空地影像融合建模实验,验证了本文方法的实用性。     

洪泽湖北部黄泛区三维地质建模及可视化系统的应用研究

传统地质调查存在信息庞杂、叠加失真和评价失效等问题,难以应用于工程决策中,而大量勘察工作所积累复杂多样地质数据,也给工程顺利进展带来极大困扰。以洪泽湖北部黄泛区（泗阳县）为例,从三维地质建模系统及可视化的概念出发,探讨了基于钻孔数据的三维建模的一般过程,包括数据库建立、系统开发、信息查询与管理、三维模型建立及可视化分析。研究得出,基于Access数据库建立了综合地质数据库,实现了数据库和软件的基本功能;基于Sakia3D平台,采用“钻孔—层面”模型方法,建立了泗阳县三维地质模型;研发了基于三维模型的剖面分析和专业剖切分析功能。研究提高了软件可操作性,节省了工程造价,缩短了工期。     

配电网自动化终端自适应交互系统研究

为了清晰感知配电网自动化终端状态,设计基于虚拟现实技术的配电网自动化终端自适应交互系统。系统通信层应用GPRS无线通信技术,将存储于数据层多种数据库中的数据传输至处理层,处理层利用接收到的数据,同时使用几何、物理和行为3种建模方式,通过构建环境模型、搭建终端三维虚拟场景、引入控制逻辑3步,建立配电网终端的三维模型,并通过颜色线性插值法,动态渲染三维模型,提升模型的颜色渐变效果;交互层利用渲染后三维模型完成场景漫游、场景导航、设施定位等多种功能,并通过界面层完成三维场景展示,实现自适应交互。实验结果表明,该系统信息通信平均时延及丢帧率较低;颜色渲染后,能准确描述终端结构特征,颜色设置与真实情况吻合,立体化效果较好;三维场景交互漫游可完整复刻并展示真实电厂场景,且视野灵活,营造身临其境之感,表现出良好交互性。     

基于多源数据的城市大比例尺地形图更新

基于城市大面积大比例尺地形图更新现状和面临的问题，结合生产实践，以漳州市龙文区1∶500航测地形图年度更新为例，分析讨论利用规划竣工资料、传统航测法、倾斜摄影测量三维实景模型等多源数据结合全野外数字测量修补测进行大比例尺地形图更新的工作流程、技术方法，建议在不同区域匹配最适宜的地形图更新方法。     

城市三维景观建模方法综述

随着“数字城市”的兴起,城市三维景观重建正在成为当前研究的热点,它对优化城市规划管理具有十分重要的意义.而城市三维景观重建的核心内容是景观模型的建立,其中包括地貌模型、地物模型的建立.为此,就三维建模的发展及其目前的研究现状,从其理论角度出发,对地貌和地物的三维建模方法进行了详细的分析,以便为今后大范围城市三维景观的建...     

一种电力大数据三维可视化管理方法研究

针对二维图表的数据表现方式不能适用于电力大数据的分析与展现,提出一种三维可视化的电力大数据管理模型。该模型将大数据挖掘与三维可视化技术有机集成,采用并行BP神经网络技术实现电力大数据的高效挖掘,利用基于属性约简的三维渲染算法提高电力三维场景绘制的实时性。通过试验表明,该数据可视化管理方法实现了电力大数据的高效挖掘和三维模型的实时渲染。     

基于ArcGIS的三维矿山系统研究

按照数字矿山建设原则,以ArcGIS为支撑平台,结合SQL Server数据库技术和Microsoft.NET技术,进行了三维矿山的空间数据采集技术、地质体建模技术和巷道建模技术的研究,融合数字矿山各大安全生产系统的多源数据,实现了二三维一体化的空间数字化服务平台,为数字矿山各大业务应用系统提供统一基准的空间数据服务,使企业集团以及安全监管部门能够直观、快速、全面地了解矿井安全生产状况和相关信息,为矿井的安全生产管理、监督检查以及应急救援提供科学的决策支持。     

基于三维场景的电力数据可视化研究

针对在电力数据可视化管理中运用三维仿真技术能够有效增强管理者对电力数据信息获取的能力,基于三维场景渲染算法和数据挖掘技术,对三维场景的电力数据可视化管理进行研究。在研究中,利用八叉树数据结构对三维场景图进行描述,同时采用基于不可见物体剔除算法对三维场景进行渲染,结合优化Apriori数据挖掘算法实现对三维场景中电力设备的动态更新。实验证明,基于该算法实现的变电站动态场景图能够满足电力数据三维可视化管理的要求。     

双三维数字矿山仿真信息系统建设

对地上地下真三维环境下大型矿山复杂地矿工程各三维立体模型的快速构建方法及场景漫游和仿真系统实现方法进行研究，提出了一套行之有效的上下真三维一体化大型矿山数字集成方案，并以云南个旧锡矿为例，进行了数字矿山仿真信息系统的总体设计及具体实施技术方案研究，实现了地上与地下真三维一体化、二维地质资料与三维地质模型的统一管理与分析、“分区式”数字矿田矿段的阶段性集成，且可以通过网络进行交互式操作，是一个产-学-研相结合的多用途、多层次、多阶段的一站式综合服务平台，对矿山的发展建设、资源勘查评价、信息化综合管理以及面向公众普及矿山相关知识的公益性、科普性推广具有重要意义。     

新安县地热资源划分及特征研究

加快开发利用地热能对调整能源结构、节能减排、改善环境具有重要意义。新安县地热资源丰富,分为断裂深循环型和沉降盆地型2种,分析了地温梯度、热储水文地质特征、地热水水化学特征以及地热资源储量,研究了新安县地热资源划分及特征。研究得出,深大断层裂隙带和古生界寒武一奥陶系热储资源具有较高的开发价值,开发利用地热资源具有巨大的社会效益、经济效益和环境效益,对巩固新安县作为中国旅游强县具有突出作用。     

基于数字航空测量的矿区勘测技术应用研究

为了给平定县龙泉山矿区提供精确测量成果,以平定县龙泉山矿区为背景,采用数字航空测量技术对控制测量进行了分析,主要为选点埋石、平面控制、高程控制;根据航摄的工作范围,采用2个航摄分区,在遥感影像图上规划航线,采用CW-007C航空摄影测量系统以及无人机专用相机SONY_A7RⅡ等,分析了航测作业和数字化成图,得到了GPS控制点成果表以及地形图检查点精度检核表。研究表明,该技术具有很好的实用性,并且检测点坐标和图上坐标之间的误差很小,符合国家相关标准及要求。研究为矿区勘测技术的发展提供了借鉴。