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三维地质建模一直以来都是地学领域的研究热点,这门技术是在原始地质勘探数据基础上以地质体及其周围的环境信息为研究对象,运用现代空间信息理论组织研究数据,构建空间模型,同时运用科学可视化技术来实现地质体的真三维显示。而针对矿山的需要,以其特性和应用方式为出发点来构造三维数据结构,实现矿体的三维可视化和空间分析则是三维地质建模和3DGIS的关键研究内容,对于促进地矿领域的信息化建设,提高矿山企业管理效率和辅助决策具有十分重要的意义。
本文就矿体三维建模及可视化技术中的关键问题进行研究,阐述了矿体三维可视化建模的主要工作,包括地矿三维空间数据模型、三维建模数据库、三维建模方法、模型操作方法、模型的科学可视化以及矿体储量计算等。从我国的矿山勘察评价工作流程以及矿床的评价方法和特点出发,结合实际矿山数据资料和矿体类型,提出使用由剖面控制的GTP(广义三棱柱模型)模型为矿体建模。该模型以勘探工程(钻孔,槽探,平硐,斜井,竖井)数据为基础构建矿体剖面边界线;以既有的工程地质剖面图为依据,交互式编辑矿体剖面界线,尽可能多的加入了专家的经验与解释;利用不规则三角网连接相邻断面,既实现了TIN对矿体外部形态的表达,同时实现了GTP对矿体内部的表示。以西部资源公司某矿区的勘探资料为实验数据,建立了地矿工程综合数据库,实现了对建模资料的有效管理,构建了三维建模数据转换接口,实现了原始勘探数据向标准建模数据的转换。应用剖面控制的GTP模型进行矿体建模,实现单工程块段的自动圈定,矿体剖面界线的绘制和交互修改,并实现了矿体三维模型的构建。从我国矿山实际情况出发,以传统的储量估算方法为出发点,计算矿体的形态、矿石品位以及矿体体积和储量。采用三维图形接口 OpenGL与可视化编程语言VC集成开发,对矿体模型进行了科学可视化,实现了矿体模型的平移、旋转、缩放等空间操作和光照、材质、纹理等渲染效果。并实现了对模型的简单查询分析。