煤矿三维地质模型可视化研究,能够在三维空间中显示矿层起伏、质量和厚度以及分布情况,描述断层、褶皱等地质构造,把复杂地质要素融入到简单而可视的三维空间中,为煤矿普查与勘探、煤矿开采和动态监测提供高效快捷的研究工具,为勘探决策管理层服务。但是目前煤矿领域的地理信息系统有些难以解决的本质问题,主要是对地下三维地质体的数学建模没有很好的解决办法。比如现有地理信息系统,通过钻孔插值生成TIN模型,一般不考虑研究区域的突变信息,如正断层、逆断层、正断层与正断层的切割、正断层与逆断层的切割、逆断层与逆断层的切割等。 本文研究了TIN和GIS一体化数据模型的数据结构、拓扑关系,给出模型自动生成的方法和要点。并利用边界正负区判断模型解决了断层或同一平面坐标有多个高程值的联网问题。以上面的数据模型为基础,以满足实际工作需要为出发点,以三维图形库OpenGL为开发工具,设计了小型煤矿三维可视化系统的数据结构、系统功能和系统菜单。本文又通过研究煤矿三维可视化系统实现的一些关键技术,包括地质体不同显示方式,三维空间属性查询,交互式漫游,交互式剖切地层和剖面显示等。给出了关键功能的实现算法、流程图和程序源代码。最后利用显德旺煤矿露天矿区的地质勘探资料,对开发出的煤矿三维可视化系统的可运行性、正确性、健壮性、安全性、实用性及易操作性等进行分析验证。