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三维地质建模及其在城市地下空间规划中的应用 被引量:4
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作者 何晗晗 周圆心 +6 位作者 何静 韩中鹏 赵怡婷 刘晶 李超 韩子金 肖为 《地球学报》 北大核心 2025年第2期456-470,共15页
城市化进程使得城市建设用地的供需矛盾愈发尖锐,开发利用地下空间成为提高城市韧性、创建低碳城市的关键策略。地下空间的直接载体为地质环境,加之其自身的三维空间属性,使得三维地质建模对地下空间尤其是城市地下空间规划具有重要意... 城市化进程使得城市建设用地的供需矛盾愈发尖锐,开发利用地下空间成为提高城市韧性、创建低碳城市的关键策略。地下空间的直接载体为地质环境,加之其自身的三维空间属性,使得三维地质建模对地下空间尤其是城市地下空间规划具有重要意义。城市地下空间规划并非局限于二维层面,而是涵盖竖向深度与平面范围的三维管控,与三维地质的理念相通。尽管如此,现阶段三维地质建模在城市地下空间规划中的应用尚待明确。本次以北京城区某地为研究区,通过资料搜集、数据分析结合三维地质建模技术,利用1041个钻孔数据和34条标准化地层剖面,创建了研究区浅部三维地质模型。从三维地层结构、关键地质层和集成评价分区三个方面,探讨了三维地质建模在城市地下空间规划中的应用,综合模型与地质适宜性评价成果,从竖向深度和平面范围上为研究区地下空间规划提供了地质支撑,也为后续区域层面的北京城市地下空间规划提供参考。 展开更多
关键词 三维地质 城市地下空间规划 地质适宜性评价 三维地层结构 关键地质层
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DBSCAN-SMOTEENN-RF联合算法及在三维地质建模中的应用
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作者 王桂林 陈晓玲 +1 位作者 岳佳豪 廖明勇 《地理与地理信息科学》 北大核心 2025年第3期19-26,共8页
三维地质模型可以有效表征地下地层分布和地质构造,但受限于工程钻孔数据的稀疏性、不规则性、不平衡性,单一的机器学习方法在地质建模中往往难以达到理想精度。针对工程钻孔数据的特性,该文提出一种基于DBSCAN-SMOTEENN-RF联合算法改... 三维地质模型可以有效表征地下地层分布和地质构造,但受限于工程钻孔数据的稀疏性、不规则性、不平衡性,单一的机器学习方法在地质建模中往往难以达到理想精度。针对工程钻孔数据的特性,该文提出一种基于DBSCAN-SMOTEENN-RF联合算法改进的机器学习三维建模方法。首先根据地质资料调整算法参数以优化数据,进而创建研究区栅格单元地质属性模型,并与单一随机森林(RF)模型进行预测对比,最后进行不同数据处理方法的建模结果分析。实证结果表明,DBSCAN-SMOTEENN-RF联合算法能有效消除数据不平衡现象并提升建模效果,在数据量有限或质量不均的情况下,与单一RF模型在三维地质建模中的精度相比,该算法准确率、召回率、F 1值和精确率分别提高8.38%、11.40%、10.12%、7.37%;在栅格单元地质属性模型的地层分布展示上,DBSCAN-SMOTEENN-RF模型的预测结果更符合勘察的地质情况。 展开更多
关键词 三维地质 机器学习 DBSCAN SMOTEENN 随机森林
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融合三维激光点云与BIM的复杂山区地形建模方法
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作者 甄博 樊旭宏 葛文慧 《金属矿山》 北大核心 2025年第8期253-259,共7页
复杂的地形特征和多变的环境条件使得传统地形测绘方法在精度和效率上面临诸多挑战。提出了一种融合三维激光点云与BIM的复杂山区地形建模方法,旨在提升地形建模精度、完整性及处理效率。首先对三维激光点云数据进行预处理,确保数据质... 复杂的地形特征和多变的环境条件使得传统地形测绘方法在精度和效率上面临诸多挑战。提出了一种融合三维激光点云与BIM的复杂山区地形建模方法,旨在提升地形建模精度、完整性及处理效率。首先对三维激光点云数据进行预处理,确保数据质量和处理效率。然后基于BIM模型的几何和语义信息,将其与点云数据进行空间对齐与信息融合,形成完整的地形与建筑物集成模型。在地形重建阶段,采用Delaunay三角剖分算法生成初步地形网格,并结合BIM模型中的建筑物边界信息进行网格优化,确保地形模型与建筑物的空间一致性和细节准确性。最后,通过拉普拉斯平滑算法对地形表面进行优化,提升模型的细节表现力。试验结果表明:所提方法在精度方面显著优于传统三维点云方法,平均误差降低了47%,均方根误差(RMSE)降低了44%,最大误差降低了50%。同时,建模时间缩短了75%,大幅提升了建模效率,并且在复杂地形和建筑物交界处表现出更高的细节准确性。 展开更多
关键词 三维激光扫描 BIM DELAUNAY 三角剖分算法 地形 复杂山区
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三维个性化针织服装的针法建模
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作者 李际军 刘泽华 《纺织学报》 北大核心 2025年第5期222-226,共5页
针织针法多样性是针织服装的特色之一,利用三维仿真的方法拓展并模拟各种针法可以显著提升针织衣物设计效率。针法的三维仿真主要包含三维建模和实时渲染2个阶段。建模阶段提出了一套参数化的针法设计方法,通过改进的非均匀Catmull-Rom... 针织针法多样性是针织服装的特色之一,利用三维仿真的方法拓展并模拟各种针法可以显著提升针织衣物设计效率。针法的三维仿真主要包含三维建模和实时渲染2个阶段。建模阶段提出了一套参数化的针法设计方法,通过改进的非均匀Catmull-Rom曲线金字塔算法生成纱线中心轨迹曲线、扫掠生成纱线的三维模型,拓展了针织织法类型,实现了基于基础针法的复杂针法快速建模;渲染阶段利用环境光遮蔽Phong算法和Kajiya-Kay光照模拟算法分别对纱线模型的主干部分和毛刺部分渲染,获得实时的逼真效果。在此基础上设计实现了用户自定义针法库模块,针法库包括针法类型、织行数与针脚数、针法结点拓扑关系等细节,可为后续各个针法建模组件提供参考。验证结果表明,所提三维模型算法实现了针织衣片针法自由设计、服装三维真实感展示等功能。 展开更多
关键词 针织服装 针法 针法库 针法设计 实时渲染 三维仿真
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三维地质建模技术的最新进展和发展趋势 被引量:4
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作者 陈麒玉 荀磊 +3 位作者 崔哲思 周瑞鸿 陈大颉 刘刚 《地质科技通报》 北大核心 2025年第3期373-387,共15页
三维地质建模是一种综合运用计算机技术、空间信息理论、科学可视化、数理统计等前沿技术方法,对地质现象及过程进行三维数字化描述、表征和重建的技术。其目的是为地球科学家及地质工作者提供一个集科学研究、辅助设计和决策支持为一... 三维地质建模是一种综合运用计算机技术、空间信息理论、科学可视化、数理统计等前沿技术方法,对地质现象及过程进行三维数字化描述、表征和重建的技术。其目的是为地球科学家及地质工作者提供一个集科学研究、辅助设计和决策支持为一体的可视化平台,以便更加深入地理解和利用隐藏在地质现象和过程背后的本质涵义和规律。基于野外地质数据构建研究区域的三维地质模型已经成为涉及基础地质调查、自然资源勘查开发、地质灾害预测评价等地质研究及调查工作的必备任务。深入探讨了三维地质建模的研究对象、数据源、空间数据模型,以及3个不同视角理解的三维地质建模方法,全面总结了三维地质建模技术的最新进展。提供了三维地质建模技术在矿产预测、地质灾害预警、城市地下空间规划、油气藏储层表征等领域的实践案例。最后结合当前研究现状给出了三维地质建模及相关技术的未来发展趋势。 展开更多
关键词 三维地质 空间数据 数据驱动与型驱动 显式与隐式 地质统计 智能地质
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复杂脉状矿体精细化三维建模方法探讨 被引量:1
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作者 李宏达 吴志春 +6 位作者 柏瑞 董冲 马粉玲 李华亮 贾飞 李斌 祝一丹 《地质科技通报》 北大核心 2025年第4期379-390,共12页
利用三维建模技术模拟地质体的三维形态,能够有效揭示地质体的空间分布特征。与隐式建模方法相比较,显式建模方法在小尺度的地质结构特征上刻画更加精准,然而对于形态复杂脉状矿体等地质体的大比例尺精细化三维建模,还存在建模速度慢、... 利用三维建模技术模拟地质体的三维形态,能够有效揭示地质体的空间分布特征。与隐式建模方法相比较,显式建模方法在小尺度的地质结构特征上刻画更加精准,然而对于形态复杂脉状矿体等地质体的大比例尺精细化三维建模,还存在建模速度慢、难度大、精度偏低等问题亟待解决。针对部分复杂脉状矿体,综合运用加密约束点、构建矿体劈分线、分段式建模、矿体缝合等技术,系统开展了分枝分岔复合矿体、存在无矿天窗矿体、含夹石矿体、断层切穿矿体4种复杂脉状矿体的显式三维建模方法研究,实现了复杂脉状矿体的高精度快速三维建模,对稀有、贵金属等复杂脉状矿体的精细化三维建模、矿产资源量估算、矿产资源开发利用方案制定等具有重要意义。 展开更多
关键词 三维地质 复杂脉状矿体 精细化三维 显式方法
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基于三维地质建模和DFN的露天矿边坡稳定性评价 被引量:1
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作者 陈永吉 鄢廷可 刘聪 《水文地质工程地质》 北大核心 2025年第4期181-191,共11页
针对传统数值模拟方法在处理离散岩体和节理方面的不足,依据利用无人机测绘技术及三维地质建模技术的发展,提出一种基于离散元数值分析的露天矿边坡稳定性评价方法。首先利用无人机测地技术获取数字高程模型和数字正射影像数据,然后运... 针对传统数值模拟方法在处理离散岩体和节理方面的不足,依据利用无人机测绘技术及三维地质建模技术的发展,提出一种基于离散元数值分析的露天矿边坡稳定性评价方法。首先利用无人机测地技术获取数字高程模型和数字正射影像数据,然后运用三维地质建模技术构建矿区概化模型,并结合离散裂隙网络,对结构面发育的坡体进行三维建模,最后采用FLAC^(3D)和3DEC软件对边坡稳定性进行计算。结果表明:(1)对复杂地形采用真三维建模并基于离散裂隙网络进行节理化更符合实际工程;采用无人机及三维地质建模技术可有效评价大范围露天矿区的稳定性。(2)构建内蒙古某露天矿区的概化模型,计算得到矿区开挖后竖向回弹量5~7 cm,边坡水平位移不超过3 cm,矿区边坡稳定;考虑节理的离散元数值分析计算所得稳定性系数为1.504,比传统数值模拟获得的稳定系数2.758显著减小,计算结果更符合实际。 展开更多
关键词 稳定性评价 三维地质 数值 FLAC^(3D) 3DEC 离散裂隙网络
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基于Petrel三维地质建模的单元容积法优化及应用--以准噶尔盆地石西油田地热资源评价为例
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作者 李冲达 管全中 +3 位作者 芦慧 张超 黄荣华 张浩竹 《地球学报》 北大核心 2025年第2期483-492,共10页
单元容积法是地热资源评价的常用方法,通常是在二维平面上刻画参数,将各单元参数计算后累加总量,对于范围过大且不规则的研究区,计算精度降低且计算繁复。因此,本研究基于石西油田丰富的地质资料,利用地温参数模拟成孔隙度,建立Petrel... 单元容积法是地热资源评价的常用方法,通常是在二维平面上刻画参数,将各单元参数计算后累加总量,对于范围过大且不规则的研究区,计算精度降低且计算繁复。因此,本研究基于石西油田丰富的地质资料,利用地温参数模拟成孔隙度,建立Petrel属性模型(即地温场模型)对单元容积法进行优化,实现相关参数三维上的精细刻画,自动得出温差与体积的乘积,直接用于后续计算。优化的单元容积法计算的研究区10 km以浅地热资源量为2521.58×10^(18) J,对比基于COMSOL Multiphysics模型的热储法的计算结果低12.57%,优化的单元容积法突出了热储温度的不均匀性和体积估算的准确性,提高了计算效率和计算精度;基于地温模型分析了现今地温场的分布特征和主控因素,优选出研究区A、B两口井及周边区域为有利区。本研究明确了石西油田地热资源潜力及分布规律,为研究区合理利用地热资源提供科学依据。 展开更多
关键词 准噶尔盆地 石西油田 地热资源 Petrel三维地质 单元容积法优化 有利区
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基于分段拟合映射的女性腰腹臀部三维模型构建
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作者 林熹妍 姜丽霞 +2 位作者 张倩云 李涛 邹奉元 《现代纺织技术》 北大核心 2025年第4期83-90,共8页
为实现二维照片特征点重构腰腹臀三维模型,提出分段拟合的映射模型构建方法。首先获取三维点云及正侧面照片信息,探究特征截面层数并提取射线距离表征三维截面特征,通过图像处理方法获取正侧面照片腰腹臀的宽度及厚度6个尺寸表征二维照... 为实现二维照片特征点重构腰腹臀三维模型,提出分段拟合的映射模型构建方法。首先获取三维点云及正侧面照片信息,探究特征截面层数并提取射线距离表征三维截面特征,通过图像处理方法获取正侧面照片腰腹臀的宽度及厚度6个尺寸表征二维照片轮廓特征。采用皮尔逊相关系数,结合分段策略确定宽度、厚度与射线距离的相关性,从而建立二者之间的映射模型。最后通过点坐标求解将射线距离集坐标化,采用点-线-面的建模方法,实现二维照片特征点映射的腰腹臀部三维模型构建。结果表明:15层特征截面能有效表征腰腹臀部形态,重构误差达6.45 mm。相较于整体拟合,分段策略能显著提升相关性,75.9%样本相关性达到0.85以上,映射模型误差在-1.5~2.5 mm之间。通过重构与实际模型的尺寸对比,发现模型重构误差在3%以内,证明该构建方法的可行性,这可为二维照片轮廓重构三维人体模型提供参考。 展开更多
关键词 腰腹臀部 二维照片轮廓特征 三维截面特征 映射 点-线-面
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基于维诺图的三维钻孔建模算法
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作者 胡昕洋 王鹏飞 +3 位作者 曾琼 蒋鹏 辛士庆 屠长河 《图学学报》 北大核心 2025年第3期676-685,共10页
由三维地质建模方法得到的地质模型在各类工程领域中扮演着不可或缺的角色。现有的建模方法通常通过空间数据插值来划分地下不同岩性的区域,但此类方法在保持拓扑一致性方面存在挑战,限制了三维模型的可靠性和实用性。为了构造地质区域... 由三维地质建模方法得到的地质模型在各类工程领域中扮演着不可或缺的角色。现有的建模方法通常通过空间数据插值来划分地下不同岩性的区域,但此类方法在保持拓扑一致性方面存在挑战,限制了三维模型的可靠性和实用性。为了构造地质区域中的不连续结构,提出了一种基于维诺图方法自动生成三维地层界面模型的方法。首先将钻井数据离散成一系列散点,建立维诺图并提取出不同岩性区域的分界面,然后通过对分界面上的顶点建立线性系统并求解,来得到分界面的变形结果。此外,引入了空间变形控制算法,使得模型在表现地质层断层、褶皱等复杂构造特征时更为精确,从而提升了三维模型在实际应用中的表现能力。该方法解决了传统建模方法对于复杂地质构造会出现的建模拓扑错误问题,且具有较高的自动化程度和较强的鲁棒性。尤其在面对不规则数据集时,表现出了优异的适应性,极大减少了模型调整所需的人工干预。在实际工程数据上的实验表明,所建立的模型具有较好的地质合理性,并可重建出其他方法难以建模出的非流形结构。 展开更多
关键词 三维地质 钻孔 维诺图 网格变形算法 线性系统求解
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基于多模态表情编码与时序建模的三维人脸重建
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作者 何骁龙 达飞鹏 盖绍彦 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第8期233-245,共13页
高保真表情生成是虚拟人、三维人脸重建的重要研究方向。现有方法通常仅基于音频驱动或图像等单一模态,生成的表情难以展现丰富的情感特征,同时缺乏帧间一致性,导致动态呈现效果不足。为解决上述问题,提出了一种基于图像、文本和音频的... 高保真表情生成是虚拟人、三维人脸重建的重要研究方向。现有方法通常仅基于音频驱动或图像等单一模态,生成的表情难以展现丰富的情感特征,同时缺乏帧间一致性,导致动态呈现效果不足。为解决上述问题,提出了一种基于图像、文本和音频的三模态表情编码方法。通过引入跨模态特征融合机制,充分挖掘各模态之间的内在关联,从而精确控制面部表情的生成,确保情感表达的自然性与准确性。此外,设计了一个时序建模模块,捕捉动态表情中的时序依赖关系,确保生成的表情在时间维度上具备平滑的过渡与一致性。在公开数据集上进行实验,所提方法在表情生成的自然性、音视频同步性以及帧间一致性方面取得有效进展。具体而言,在AffectNet数据集上的单张图像重建任务中,情绪一致性准确率达到79%;而在VoxCeleb数据集上动态人脸生成任务中,生成的人脸情绪一致性准确率达到68%。 展开更多
关键词 三维点云 人脸重 态融合 表情生成 时序 计算成像
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面向三维电装工艺的PCBA模型快速构建技术
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作者 侯霄宇 黄少华 +4 位作者 郭宇 王燕清 孙浩 王博宇 张立童 《现代制造工程》 北大核心 2025年第9期113-121,59,共10页
电子制造业产品迭代迅速,对装配效率提出了更高的要求。印制电路板组件(PCBA)三维模型为装配工艺人员提供直观的工艺指导,但制造企业的PCBA图样仍广泛以二维图样形式存在,在展示电路板组件布局、连接方式和装配细节方面存在局限。然而,... 电子制造业产品迭代迅速,对装配效率提出了更高的要求。印制电路板组件(PCBA)三维模型为装配工艺人员提供直观的工艺指导,但制造企业的PCBA图样仍广泛以二维图样形式存在,在展示电路板组件布局、连接方式和装配细节方面存在局限。然而,目前自动化的PCBA三维模型构建方法自动化程度不足,大量二维PCBA设计文件难以有效转化为三维模型。为解决电装工艺的三维可视化需求,提出基于参数化建模的PCBA模型快速构建技术。首先,根据三维电装工艺需求,定义了PCBA三维模型的结构化数据模型,通过对PCBA设计文件中的几何和位置信息进行参数提取,实现对设计文件的有效解析;然后,提出了元器件和印制电路板(PCB)的参数化特征建模方法;最后,通过参数化坐标匹配设计了元器件定位坐标算法,完成PCB与元器件的自动装配;最后,以某型号PCBA产品为应用实例,验证该建模方法的效率与准确性。研究结果表明,该方法可以高效构建精确PCBA三维模型,有助于指导装配工艺,提升制造效率。 展开更多
关键词 印制电路板组件 三维电子装配 自动 装配工艺 装配算法
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树木三维建模与可视化模拟技术进展与应用
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作者 崔泽宇 张怀清 +3 位作者 刘洋 张京 杨廷栋 傅汝饶 《林业科学》 北大核心 2025年第6期1-12,共12页
树木三维建模与可视化模拟技术是研究森林结构与生长动态规律的重要手段,也是开展森林精准经营管理的关键技术和基础。本文从基于一维文本规则、二维图像、三维激光雷达点云以及多源数据融合等不同维度,系统分析了不同类型树木三维建模... 树木三维建模与可视化模拟技术是研究森林结构与生长动态规律的重要手段,也是开展森林精准经营管理的关键技术和基础。本文从基于一维文本规则、二维图像、三维激光雷达点云以及多源数据融合等不同维度,系统分析了不同类型树木三维建模技术,并梳理了树木形态结构、生长、多态性可视化模拟等方面的进展。结合树木三维建模技术的发展趋势,重点讨论了生成式人工智能GAI、多源数据融合、大模型等技术在树木三维建模中的融合应用前景,论述了树木三维建模个性化、多样性、大规模、智能化发展方向,并梳理了在GAI发展背景下树木三维建模的研究思路,提出以多源数据融合为基础、GAI为驱动的智能化三维建模框架。分析了数字孪生、元宇宙等技术体系对树木三维模型的应用推广,剖析了其在树木育种培育、古树名木保护、景观设计、森林经营、生态监测灾害预警以及生态保护与修复等树木全生命周期应用场景中的特征与需求。通过树木三维模型模拟,能够有效突破时空限制,辅助智能决策,为森林精准、高效经营管理以及生态系统服务修复等提供关键技术支撑,并为树木培育、监测、保护等提供全新的研究思路与智能化的手段,助力林业全业务场景的跨模态数据协同处理与机制探索。 展开更多
关键词 树木三维 生成式人工智能 多源数据融合 数字孪生 元宇宙
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鄂西北见天坝生物礁露头三维建模与气藏数值模拟:以传统露头数据集和无人机倾斜摄影模型为例
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作者 陈星月 印森林 +4 位作者 孙敬 高全慧 唐攀 雷章树 段志文 《沉积与特提斯地质》 北大核心 2025年第2期282-293,共12页
本文利用传统人工考察、无人机倾斜摄影数字露头技术、三维地质建模等多种技术手段建立三维定量原型模型,以鄂西北见天坝上二叠统长兴组碳酸盐岩台地边缘生物礁露头为例,开展气藏数值模拟。结果表明,露头剖面自下而上划分出13个沉积微相... 本文利用传统人工考察、无人机倾斜摄影数字露头技术、三维地质建模等多种技术手段建立三维定量原型模型,以鄂西北见天坝上二叠统长兴组碳酸盐岩台地边缘生物礁露头为例,开展气藏数值模拟。结果表明,露头剖面自下而上划分出13个沉积微相和5个完整的沉积旋回,礁体微相、垂向序列均表现出水体逐渐变浅的演化过程,岩性上表现出生屑灰岩—骨架岩—障积岩—黏结岩—泥晶生屑灰岩的演化特征。三维地质建模表明晶粒白云岩呈团状分布在礁顶及礁盖,海绵骨架礁灰岩呈带状在礁体中上部,藻黏结海绵礁灰岩呈不规则连片状在礁体中下部,藻黏结礁灰岩呈片状在礁体下部,生屑泥晶灰岩呈点状在礁基分布。压力模拟结果显示储层初始压力值41.5 MPa,生产1年后,压力平均值为28 MPa,5年后,压力平均值为12 MPa。设置储层原始含气饱和度为70%,经过1年后,礁顶部位降至56%,礁体中上部降至60%;5年后,礁顶部位降至14%,礁体上部降至38%。礁顶物性好,含气饱和度以较快速度降至42%,礁体上部物性相对较差,含气饱和度以较慢速度降至22%。研究认为,三维地质模型显示了生物礁体的复杂性和非均质性,礁体上部(礁盖)的白云岩的储集性能总体最优;数值模拟结果反映了生物礁气藏呈早期下降快、晚期下降慢的特点。以三维数字露头模型为数据框架建立露头地质模型,可较好地模拟生物礁气藏数值渗流与剩余气分布规律。 展开更多
关键词 无人机 数字露头 礁滩相 三维 气藏数值 长兴组气藏
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基于地层尖灭的城市地下空间三维地质建模方法及应用——以广西北海市为例
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作者 张永旺 庞世龙 +3 位作者 花卫华 张文 段剑超 宿紫莹 《地质通报》 北大核心 2025年第6期1174-1186,共13页
【研究目的】城市地下空间的开发利用是当前城市建设的重要组成部分,而三维地质模型是评价地下空间开发利用难度的基础工作之一。针对现有三维地质建模方法中地层分区范围不准确的问题,从模型精度的影响因素出发,设计了一种基于影响因... 【研究目的】城市地下空间的开发利用是当前城市建设的重要组成部分,而三维地质模型是评价地下空间开发利用难度的基础工作之一。针对现有三维地质建模方法中地层分区范围不准确的问题,从模型精度的影响因素出发,设计了一种基于影响因素的地层尖灭位置合理计算方法。【研究方法】该方法通过考虑地层厚度、钻孔间距、地层埋深、单孔控制范围等因素,在追踪地层分区时确定尖灭位置,由此构建出精度更高的地层曲面。【研究结果】以广西北海市为研究区,利用该区域的钻孔、剖面等实际地质数据,首先建立了统一的地层层序并生成了地层.分区约束,随后成功构建了北海市精细化的三维地质结构模型。通过钻孔数据回代验证和剖面对比分析对模型质量进行了评价,并与传统建模方法进行了对比。对比分析显示,该方法构建的模型在关键区域的地层形态与实际钻孔揭露情况吻合度更高,地层接触关系处理更为合理。【结论】提出的基于影响因素的地层尖灭位置计算方法,能够有效提高三维地质模型的精度,尤其在处理含复杂地层(如尖灭、不整合接触等)的地质结构时表现出明显优势。与传统建模方法相比,该方法构建的模型与实际地质情况更为吻合,为解决复杂地质条件下的三维地质建模问题提供了一种新的、更可靠的解决思路,对城市地下空间精细化开发利用具有重要的参考价值。 展开更多
关键词 城市地下空间 三维地质 统一地层层序 地层尖灭 地层分区 型质量评价 城市地质调查工程 广西
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矿山三维地质建模研究进展:原理、方法与应用 被引量:2
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作者 张村 贾胜 +1 位作者 华埜 宋启 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第2期222-238,共17页
矿山三维地质建模通过直观呈现地下地质结构,有助于提升矿业开发的精准性和效率,减少风险并优化资源利用。笔者归纳了现有三维地质建模技术的原理和方法,总结了三维地质建模技术在矿业开发领域的应用现状,探讨了当前三维地质建模技术面... 矿山三维地质建模通过直观呈现地下地质结构,有助于提升矿业开发的精准性和效率,减少风险并优化资源利用。笔者归纳了现有三维地质建模技术的原理和方法,总结了三维地质建模技术在矿业开发领域的应用现状,探讨了当前三维地质建模技术面临的挑战与未来的发展趋势。三维地质建模是利用计算机三维图形技术将散布的勘探数据整合为反映地质构造及属性变化的数字化模型。这些模型可分为面模型、体模型和混合模型,同时根据用途和数据来源,又可细分为静态模型(构造模型、地层模型、属性模型)和动态模型。建模过程包括数据获取、处理和模型构建,涉及地质勘探数据、遥感数据和工程数据等多种数据来源,并通过多种插值方法弥补数据不足,国内外已经开发出多种建模软件。在矿山三维地质建模应用方面,三维建模的应用集中于矿产资源开发、采矿工程设计和矿山安全生产,通过建立准确的三维模型,提升对地下结构的认识,实现资源量计算的智能化与动态管理。三维通风模拟与可视化技术能够优化通风方案,节约成本,三维地质建模技术与自动化设备和传感技术结合,可以实现矿区实时监控、精确定位和动态调整。在矿山灾害监测中,三维地质建模技术能够进行矿山灾害的分级评价,并结合数值仿真为矿山灾害的预防和风险规避提供有效支持,保障工作人员的安全。当前三维地质建模技术存在数据处理效率低、自动化程度不足等问题,未来应结合人工智能,推动三维地质建模技术向智能化、自动化方向发展。 展开更多
关键词 矿业开发 三维地质 资源预测 开采设计 灾害预警 人工智能
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基于手机拍摄图像的配电网设备现场实时自动三维建模方法
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作者 叶学顺 贾东梨 +2 位作者 何开元 唐英 蒋承言 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第29期12528-12537,共10页
为了解决配电网设备现场实时自动三维建模问题,提出基于手机拍摄照片的配电网设备三维建模方法。该方法的关键技术包括两个方面。一方面,为实现基于拍摄照片的配电网设备尺寸检测,提出了Unet(U-shaped networ)增强算法提取现场拍摄图像... 为了解决配电网设备现场实时自动三维建模问题,提出基于手机拍摄照片的配电网设备三维建模方法。该方法的关键技术包括两个方面。一方面,为实现基于拍摄照片的配电网设备尺寸检测,提出了Unet(U-shaped networ)增强算法提取现场拍摄图像中设备轮廓,基于增强直线段检测(line segment detector,LSD)算法获得设备轮廓尺寸,提出了改进K最近邻(K-nearest neighbor,KNN)算法搜索出设备规格尺寸。另一方面,提出了基于数据驱动的快速自动参数化三维建模方法,即以设备规格尺寸作为驱动参数存于MySQL数据库中,通过MySQL数据库链接并驱动3ds Max的MaxScript脚本程序,自动实时完成配电网设备三维建模。以变压器为案例进行了有效性验证,结果表明所提出的方法有效解决了配电网现场人工测量设备尺寸困难以及手动建模效率低的问题,为升级配电网三维可视化管理提供有力的技术支持。 展开更多
关键词 三维 增强LSD Unet增强算法 改进KNN 参数化
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混合ABC-Stacking机器学习的钻孔数据地层三维隐式建模方法
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作者 邓怡徽 邹艳红 李延申 《成都理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期1020-1034,共15页
地层三维模型能够直观、准确地反映场地地下空间地质结构特征,对于地下空间的开发利用具有重要意义。然而,有限的钻孔地质勘探数据使得构建精细地层三维模型困难。本文提出了一种基于钻孔数据的混合堆叠(Stacking)机器学习策略,在少量... 地层三维模型能够直观、准确地反映场地地下空间地质结构特征,对于地下空间的开发利用具有重要意义。然而,有限的钻孔地质勘探数据使得构建精细地层三维模型困难。本文提出了一种基于钻孔数据的混合堆叠(Stacking)机器学习策略,在少量钻孔数据基础上构建虚拟钻孔网络数据集,开展地层三维隐式建模。首先采用人工蜂群算法(artificial bee colony algorithm,ABC)从常见的几种机器学习算法中构建优化的Stacking集成学习模型,学习已有钻孔数据的地层分类分布特征,构建虚拟钻孔的地层分类数据集;然后基于径向基隐函数建模方法构建地层三维模型;最后引入地质剖面重合度定量指标进行模型评价分析。实例结果显示,Stacking集成学习模型在测试集上的F1分数和准确率分别达到88%和89%。相比单一机器学习模型,.混合ABC-Stacking机器学习模型在地层分类预测中具有更高的分类准确性,表明此方法能够有效提高局部地层分类的精细程度。构建的地层三维模型剖面与实际勘探剖面图地层重合度平均达78.38%,进一步证实了此方法的有效性,为地下结构三维精细建模提供思路。 展开更多
关键词 地层三维 Stacking集成策略 隐式 机器学习 人工蜂群算法
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一种基于地面激光雷达点云的树木三维建模方法 被引量:1
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作者 万里红 曹振宇 +1 位作者 田志林 施艳丽 《自然资源遥感》 北大核心 2025年第1期62-67,共6页
为更好地获取树木三维几何结构信息,解决高精度、高还原度的树木三维重建问题,提出了一种基于地面激光雷达(terrestrial laser scanning,TLS)点云数据的树木三维建模方法。针对TLS扫描存在树叶间隙的遮挡,充分考虑叶片聚集,结合叶片和... 为更好地获取树木三维几何结构信息,解决高精度、高还原度的树木三维重建问题,提出了一种基于地面激光雷达(terrestrial laser scanning,TLS)点云数据的树木三维建模方法。针对TLS扫描存在树叶间隙的遮挡,充分考虑叶片聚集,结合叶片和枝干的形态特征,采用Delaunay三角网和Alpha-shape算法分别对树木叶片和枝干进行模型拟合重建,有效克服了过去树木三维建模枝干结构不真实、器官建模不精细等问题,较好实现了对单棵树木叶片和细小枝干的三维重建。所提方法可为森林结构参数获取和资源经营管理等提供技术支撑,同时也能为典型树木的部件级实景三维建模提供一定的借鉴和参考作用。 展开更多
关键词 地面激光雷达 点云 枝叶分离 实景三维 树木三维
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垂直航空摄影三维模型构建与优化 被引量:1
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作者 刘金沧 袁磊 +1 位作者 马德富 夏进亮 《测绘通报》 北大核心 2025年第3期76-80,共5页
垂直航空摄影一般用于获取影像数据并制作正射影像图,为进一步挖潜影像数据价值,支撑实景三维中国建设,本文以垂直航空摄影获取的影像为基础,构建三维模型并探索模型效果优化的方法。具体包括:①分析基于垂直航空影像构建三维模型的可行... 垂直航空摄影一般用于获取影像数据并制作正射影像图,为进一步挖潜影像数据价值,支撑实景三维中国建设,本文以垂直航空摄影获取的影像为基础,构建三维模型并探索模型效果优化的方法。具体包括:①分析基于垂直航空影像构建三维模型的可行性;②研究通过在不增加航摄成本的情况下,加大影像重叠度以增强三维模型效果的方法;③提出建筑物顶部信息约束的模型优化方法。通过理论分析和实践证明:重叠度对基于垂直航空影像三维模型构建的完整性影响较大,采用航向80%的重叠度采集数据,可在不增加航摄工作量的情况下大幅提升建模效果;建筑顶部信息约束建模方法对改善模型完整性非常有效,可在保留建筑顶部细节信息的前提下,大幅度优化建筑边缘形态,在城市规划、执法监测等领域可发挥重要作用。 展开更多
关键词 垂直摄影 三维 重叠度 约束
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