本書論述了虛擬地質建模與可視化研究的背景、理論方法和關鍵技術，是作者在虛擬地質建模與可視化領域十幾年的研究基礎上撰寫而成。
基本介紹
- 中文名：虛擬地質建模與可視化
- 作 者：武強，徐華
- 出 版 社：科學出版社
- 出版時間：2011-2-1
書籍信息,內容簡介,作者簡介,目錄,
書籍信息
頁 數：261
字 數：400000
印刷時間：2011-2-1
開 本：16開
內容簡介
本書論述了虛擬地質建模與可視化研究的背景、理論方法和關鍵技術，是作者在虛擬地質建模與可視化領域十幾年的研究基礎上撰寫而成，反映了國家自然科學基金項目、教育部科學技術研究重大項目、北京市中青年骨幹教師培養計畫等基金項目、以及北京、安徽、湖南、雲南、貴州、廣西、山東、河北等地區的三維地質模擬等課題的一些研究成果。
作者簡介
武強，男，漢族，1959年生，內蒙古呼和浩特人，中國礦業大學（北京）教授，博士生導師，水害防治與水資源研究所所長。國家安全生產專家組成員，國家煤礦安全監察局“水害防治專家組”組長，中國地質學會理事 ，國際水文地質學家協會（IAH）中國國家委員會副主席，中國礦聯礦山環境保護與治理工作委員會常務理事，中國地質學會水文地質專業委員會副主任，中國煤炭學會礦井水害防治專業委員會副主任，煤礦安全標準化技術委員會水害防治及設備分會 副主任等職。2015年12月7日當選中國工程院院士。
目錄
前言
第1章 緒論
1.1 虛擬地質建模與可視化的含義
1.2 虛擬地質建模與可視化的重要意義
1.3 國內外研究現狀與發展趨勢
1.3.1 三維地質模型設計
1.3.2 三維地質建模體系結構
1.3.3 可視化設計環境
1.3.4 套用進展
1.3.5 面臨的關鍵難題
1.4 虛擬地質建模與可視化系統設計
1.4.1 設計目標
1.4.2 虛擬地質環境組成
1.4.3 系統體系結構
第2章 數學基礎與理論方法
2.1 基本原理
2.1.1 基本概念
2.1.2 基本幾何定義
2.1.3 相關準則
2.2 基本幾何算法
2.2.1 幾何定位
2.2.2 凸殼
2.2.3 Voronoi圖
2.2.4 二維Delaunay三角化
2.2.5 Delaunay四面體化
2.3 實體集合運算
2.3.1 Boolean運算
2.3.2 曲面求交運算
2.4 空間插值方法
2.4.1 三次樣條插值函式
2.4.2 B樣條函式曲線及曲面插值
2.4.3 反向距離加權插值
2.4.4 Kriging插值
2.4.5 離散光滑插值
2.4.6 神經網路插值
第3章 空間數據模型
3.1 空間數據模型基礎
3.1.1 空間數據模型
3.1.2 幾何元素定義
3.2 空間數據模型分類
3.3 模型設計方法
3.3.1 線框表達模型
3.3.2 表面表達模型
3.3.3 實體模型
3.3.4 混合模型
3.4 地質體空間幾何模型
3.4.1 超體元實體模型
3.4.2 斷層數學模型
3.4.3 褶皺幾何模型
3.5 空間屬性模型
第4章 基於多源數據集成的三維地質建模
4.1 概述
4.1.1 基於剖面的建模
4.1.2 基於層面的?模
4.2 體系結構
4.3 地質數據特點及分類
4.3.1 地質數據特點
4.3.2 地質數據分類
4.3.3 數據處理策略
4.4 多源數據集成技術
4.4.1 集成技術的方式
4.4.2 多源數據集成流程
4.4.3 面向源集成
4.4.4 面向對象集成
4.4.5 多源數據集成實例
4.5 實體建模方法
4.5.1 基本方法概述
4.5.2 基於對象的空間幾何模型
4.5.3 基於體分割的多層次三維拓撲模型
4.5.4 三維建模設計策略
4.6 空間信息質量檢測模型
4.6.1 概述
4.6.2 質量檢測模型設計
4.6.3 不確定性分析
4.6.4 數據的不完整性
4.6.5 邏輯的不一致性
4.6.6 誤差檢測與分析校正
4.6.7 質量標準與評估
4.6.8 實例分析
第5章 虛擬地質模擬環境設計與實現
5.1 虛擬現實系統特徵
5.2 模擬環境架構
5.2.1 硬體環境
5.2.2 軟體環境
5.3 可視化技術方法
5.3.1 可視化的含義
5.3.2 三維地質模型可視化的表現形式
5.3.3 虛擬環境中可視化設計流程
5.3.4 數據場可視化方法
5.3.5 面向特徵的駕馭式可視化方法
5.4 場景渲染技術
5.4.1 渲染技術概述
5.4.2 光照模型
5.4.3 透明度設計
5.4.4 紋理映射
5.5 模擬方法
5.5.1 虛擬地質場景中模擬方法
5.5.2 靜態模擬
5.5.3 動態模擬
5.5.4 實時繪製
5.6 檢測技術
5.6.1 碰撞檢測技術
5.6.2 片斷測試技術
5.7 互動式體系結構
5.7.1 互動式體系結構框架
5.7.2 面向對象的互動式圖形編輯工具
5.7.3 空間互動式體插值技術
5.7.4 面向對象的空間數據選擇和拾取設計方案
5.7.5 虛擬漫遊互動設計
第6章 空間地質數據可視化分析
6.1 基本方法概述
6.2 立體剖面及柵狀圖的計算與表示
6.2.1 計算方法
6.2.2 空間切割類型
6.2.3 算法實現
6.3 開挖操作與分析
6.3.1 開挖套用需求分析
6.3.2 基於SSI的開挖算法
6.3.3 基於四面體的開挖算法
6.4 等值線及其填充分析方法
6.4.1 由等高線提取DEM模型
6.4.2 根據格線模型產生等值線
6.5 三維空間體積與儲量計算
6.5.1 常規儲量計算方法
6.5.2 體積計算方?
6.5.3 基於地質體模型的儲量計算
6.6 空間數據分層查詢結構
6.6.1 分層查詢結構框架
6.6.2 多維資料庫設計
6.6.3 查詢方法
6.7 多維數據分析
第7章 系統設計與實現
7.1 系統設計策略
7.2 系統體系結構
7.3 系統功能模組
7.3.1 空間數據處理
7.3.2 實體建模設計
7.3.3 可視化設計
7.3.4 空間數據分析
7.3.5 專業模型接口
7.4 空間類庫設計方法
7.4.1 空間類體系結構
7.4.2 空間對象類
7.4.3 數學模型支撐類
7.4.4 模型構建與套用類
7.4.5 圖形類
7.4.6 主調模組及輔助類
7.5 類的設計
7.5.1 類及其關聯類圖
7.5.2 類的繼承與派生
7.6 算法研究與分析
7.6.1 算法概述
7.6.2 多值面格線模型的生成算法
7.6.3 區域遞歸分割算法
7.6.4 可變三角化算法
7.7 接口設計
7.7.1 用戶接口
7.7.2 外部接口
7.7.3 內部接口
7.8 系統出錯處理
7.9 系統環境與性能
7.9.1 系統環境
7.9.2 系統性能
第8章 GeoSIS三維地質建模可視化系統研發與套用
8.1 GeoSIS建模流程
8.2 研究區域概況
8.3 區內地質特徵
8.3.1 地層特徵
8.3.2 構造特徵
8.3.3 水系特徵
8.4 數據結構及其預處理
8.4.1 鑽孔數據
8.4.2 地質邊界
8.4.3 DEM數據
8.4.4 斷層數據
8.4.5 褶皺數據
8.4.6 層面數據
8.4.7 剖面CAD設計
8.4.8 輔助數據
8.5 三維地質模型構建
8.5.1 多源數據集成與處理
8.5.2 層面模型建立
8.5.3 實體模型重構
8.6 三維模型空間分析與套用
8.6.1 三維地質模型一體化顯示
8.6.2 空間信息分析
8.6.3 空間信息查詢
8.7 典型案例分析
8.7.1 地質勘探區
8.7.2 礦區
8.7.3 油田區
第9章 GeoGSS地下水模擬可視化設計
9.1 套用背景
9.2 系統可視化設計方法
9.3 系統開發環境
9.4 典型案例分析
第10章 GeoUSS地下水滲流場模擬可視化系統研發與套用
10.1 系統體系架構
10.1.1 地下水動態仿真環境
10.1.2 地下水仿真流程
10.1.3 關鍵算法
10.2 基本原理與方法
10.2.1 單元基函式
10.2.2 流速計算
10.2.3 流徑點坐標計算
10.3 地下水滲流場動態模擬
10.3.1 虛擬開採條件下流場模擬
10.3.2 地下水水位動態模擬
10.3.3 特徵提取
10.3.4 流線生成與動態跟蹤
10.4 數據管理
10.4.1 拓撲結構
10.4.2 存取管理模式
10.5 三維動態可視化分析與發布
10.5.1 VR可視化分析
10.5.2 三維Web發布
10.6 典型案例分析
10.6.1 數據集成與管理
10.6.2 水文地質模型導入與重構
10.6.3 可視化分析與預測
參考文獻
彩圖
