CN109615696A - 一种工程地质信息三维可视化处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种工程地质信息三维可视化处理方法，处理步骤包括实体数据采集、地理地图构建、实体数据导入、二维工程地质成图和三维建模，在三维建模时，时通过在地理地图上点选要相连的钻孔点位形成若干个弧段，再进行渲染生成三维图像的边界并进行不同岩土分层的不同色填充，生成三维状态下的地质体显示图，便于进行进一步的可视化处理。本发明能够有效提高工程地质信息的收集和集中处理，能够形成可视化的三维地质体显示图，直观且形象，且各项数据集中到一张图中，便于调阅，可大大降低人力物力的成本。
Description
技术领域
本发明涉及工程地质勘测技术领域，特别是涉及一种工程地质信息三维可视化处理方法。
背景技术
工程地质学是一门应用地质学的原理为工程应用服务的学科，主要研究内容涉及地质灾害，岩石与第四纪沉积物，岩体稳定性，地震等。工程地质学广泛应用于工程规划，勘察，设计，施工与维护等各个阶段。
工程地质的目的是为了查明各类工程场区的地质条件，对场区及其有关的各种地质问题进行综合评价，分析、预测在工程建筑作用下，地质条件可能出现的变化和作用，选择最优场地，并提出解决不良地质问题的工程措施，为保证工程的合理设计、顺利施工及正常使用提供可靠的科学依据。
但是现有的工程地质处理方法，还是基于基本的图表信息类的收集，靠人工进行数据的处理，处理方法繁琐，且所需耗费的人力物力大。
发明内容
本发明的目的是要提供一种工程地质信息三维可视化处理方法，能够有效提高工程地质信息的收集和集中处理，能够形成可视化的三维地质体显示图，直观且形象，且各项数据集中到一张图中，便于调阅，可大大降低人力物力的成本。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
本发明提供了一种工程地质信息三维可视化处理方法，处理步骤包括实体数据采集、地理地图构建、实体数据导入、二维工程地质成图和三维建模，具体如下：
实体数据采集，在待看见地区进行钻孔并检测，确定岩土分层、土壤组织结构并收集各个钻孔点位的数据；
地理地图构建，调用MapGIS中的数据，在计算机端配置形成平面的地理地图；
实体数据导入，将采集得到的钻孔数据按其位置通过投点的方式在地理地图上进行空间显示，并且由用户点选地理地图上的要生成剖面的钻孔点位，
二维工程地质成图，根据导入的岩土分层和点选的钻孔点位对应的钻孔采样数据，自动将相邻钻孔的地层进行连线生成工程地质剖面图，并且各钻孔点位的属性分别独立显示在对话窗口中，点选可查；和
三维建模，在地理地图上点选要相连的钻孔点位形成若干个弧段，再进行渲染生成三维图像的边界并进行不同岩土分层的不同色填充，生成三维状态下的地质体显示图。
对于上述技术方案，申请人还有进一步的优化措施。
进一步地，在三维建模时，通过面推进形式修整三维图像的边界形成剖面样式的虚拟推面，在虚拟推面上显示对应的岩土分层。
进一步地，在三维建模生成后的地质体显示图中进行开挖模拟，在方法中配置有供用户选择的现有模型，用户根据具体情况选择现有模型或者生成特定模型，且设置有用户自定义目标参数，包括挖掘体量、安全系数和开挖路径，从而对地质体显示图中封闭面进行自动开挖模拟，形成挖掘方案。
更进一步地，对于建好的三维的地质体显示图，本方法将其切割为两部分，切割类型支持任意平面切割和沿路径切割，通过简单切面或自定义切面对场景中显示的TIN面进行切割处理，方法中再执行切割分析，计算出被虚拟框分割成两部分后的TIN面，并分别添加到自动创建的图层组的两个面集中。
更进一步地，简单切面是利用垂直于Z轴并平行于X轴的虚拟框将外包框中的TIN面分割成两部分；自定义切面指的是选择不同的切割模式对场景中的TIN面进行切割处理，此处采用的不同切割方式包括鼠标定义、选择线对象、选择钻孔中的至少一种。
进一步地，对于建好的三维的地质体显示图，本方法在其基础上进行挖填方的分析处理，具体分析处理过程是：选中将要处理的体数据对象，并设置开挖回填的标高，然后在地质体上选择开挖范围，在设置好边坡数据，然后开挖模拟即得最终的挖填方数据。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
本发明的工程地址信息三维可视化处理方法，能够对工程地质勘测中的数据予以收集和归类，再基于这些数据经人工选择配置最终形成比较直观的三维的地质体显示图，这一地质体显示图不但存储有勘测到的钻孔采集数据，还有岩土分层数据，土壤数据等等，在此基础上进行的开挖模拟、钻孔建模等过程中可直接进行，便于操作，能够有效降低工程中人力及物力。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
图1是根据本发明一个实施例的工程地质信息三维可视化处理方法的处理流程图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
本实施例描述了一种工程地质信息三维可视化处理方法，如图1所示，处理步骤包括实体数据采集、地理地图构建、实体数据导入、二维工程地质成图和三维建模，具体如下：
实体数据采集，在待看见地区进行钻孔并检测，确定岩土分层、土壤组织结构并收集各个钻孔点位的数据；
地理地图构建，调用MapGIS中的数据，在计算机端配置形成平面的地理地图；
实体数据导入，将采集得到的钻孔数据按其位置通过投点的方式在地理地图上进行空间显示，并且由用户点选地理地图上的要生成剖面的钻孔点位，
二维工程地质成图，根据导入的岩土分层和点选的钻孔点位对应的钻孔采样数据，自动将相邻钻孔的地层进行连线生成工程地质剖面图，并且各钻孔点位的属性分别独立显示在对话窗口中，点选可查；和
三维建模，在地理地图上点选要相连的钻孔点位形成若干个弧段，再进行渲染生成三维图像的边界并进行不同岩土分层的不同色填充，生成三维状态下的地质体显示图。
三维建模的过程，首先在地理地图上点选视图中的钻孔，选中后的钻孔即高亮显示，再从所选定的钻孔点位中点选某几个形成一弧段，如此形成若干个弧段，选定后的弧段同样以特定颜色进行显示。同时所选中的钻孔点位或者形成弧段后，都会出现属性信息的对话框，能够显示对应对象的相关属性。
然后，设定三轴向坐标系，将Z轴进行缩放，同时进行旋转控制，使得初步形成以弧段为边界线的，形成多个区域性块状显示，针对每一块的属性进行设置，进行各块的属性导入及显示，同时从之前选定出的钻孔点位设定结点，通过这些结点进行关联，形成连续的地质体的数据集，进而在经渲染后形成整体的地质体显示图。
而在三维建模时，通过面推进形式修整三维图像的边界形成剖面样式的虚拟推面，在虚拟推面上显示对应的岩土分层。
进一步地，在三维建模生成后的地质体显示图中进行开挖模拟，对封闭面进行开挖处理。在方法中配置有供用户选择的现有模型，用户根据具体情况选择现有模型或者生成特定模型，且设置有用户自定义目标参数，包括挖掘体量、安全系数和开挖路径，通过用户对上述目标参数的具体输入及调整，从而对地质体显示图中封闭面进行自动开挖模拟，形成挖掘方案。在本实施例中，系统会自动模拟生成至少100种方案，并且自动选取最优化的挖掘方案并予以显示。
更进一步地，对于建好的三维的地质体显示图，本方法将其切割为两部分，切割类型支持任意平面切割和沿路径切割，通过简单切面或自定义切面对场景中显示的TIN面进行切割处理，方法中再执行切割分析，计算出被虚拟框分割成两部分后的TIN面，并分别添加到自动创建的图层组的两个面集中。
具体说来，简单切面是利用垂直于Z轴并平行于X轴的虚拟框将外包框中的TIN面分割成两部分；自定义切面指的是选择不同的切割模式对场景中的TIN面进行切割处理，此处采用的不同切割方式包括鼠标定义、选择线对象、选择钻孔中的至少一种。
另外，还可通过栅格图、水平切片、任意切片、路径切片等方式，对TIN面进行切片处理。在进行栅格图、路径切片等操作时，可勾选生成剖面将TIN数据集转换为剖面数据集。打开要进行操作的场景，激活切片分析。切片分析的话可以采用简单切片或者路径切片，调整虚拟现况的位置，实现不同位置的切片提取再进行分析。
进一步地，对于建好的三维的地质体显示图，本方法在其基础上进行挖填方的分析处理，具体分析处理过程是：选中将要处理的体数据对象，并设置开挖回填的标高，然后在地质体上选择开挖范围，在设置好边坡数据，然后开挖模拟即得最终的挖填方数据。
综上可知，本发明的工程地址信息三维可视化处理方法，能够对工程地质勘测中的数据予以收集和归类，再基于这些数据经人工选择配置最终形成比较直观的三维的地质体显示图，这一地质体显示图不但存储有勘测到的钻孔采集数据，还有岩土分层数据，土壤数据等等，在此基础上进行的开挖模拟、钻孔建模等过程中可直接进行，便于操作，能够有效降低工程中人力及物力。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种工程地质信息三维可视化处理方法，其特征在于，处理步骤包括实体数据采集、地理地图构建、实体数据导入、二维工程地质成图和三维建模，具体如下：
实体数据采集，在待看见地区进行钻孔并检测，确定岩土分层、土壤组织结构并收集各个钻孔点位的数据；
地理地图构建，调用MapGIS中的数据，在计算机端配置形成平面的地理地图；
实体数据导入，将采集得到的钻孔数据按其位置通过投点的方式在地理地图上进行空间显示，并且由用户点选地理地图上的要生成剖面的钻孔点位，
二维工程地质成图，根据导入的岩土分层和点选的钻孔点位对应的钻孔采样数据，自动将相邻钻孔的地层进行连线生成工程地质剖面图，并且各钻孔点位的属性分别独立显示在对话窗口中，点选可查；和
三维建模，在地理地图上点选要相连的钻孔点位形成若干个弧段，再进行渲染生成三维图像的边界并进行不同岩土分层的不同色填充，生成三维状态下的地质体显示图。
2.根据权利要求1所述的工程地质信息三维可视化处理方法，其特征在于，在三维建模时，通过面推进形式修整三维图像的边界形成剖面样式的虚拟推面，在虚拟推面上显示对应的岩土分层。
3.根据权利要求1或2所述的工程地质信息三维可视化处理方法，其特征在于，在三维建模生成后的地质体显示图中进行开挖模拟，在方法中配置有供用户选择的现有模型，用户根据具体情况选择现有模型或者生成特定模型，且设置有用户自定义目标参数，包括挖掘体量、安全系数和开挖路径，从而对地质体显示图中封闭面进行自动开挖模拟，形成挖掘方案。
4.根据权利要求3所述的工程地质信息三维可视化处理方法，其特征在于，对于建好的三维的地质体显示图，本方法将其切割为两部分，切割类型支持任意平面切割和沿路径切割，通过简单切面或自定义切面对场景中显示的TIN面进行切割处理，方法中再执行切割分析，计算出被虚拟框分割成两部分后的TIN面，并分别添加到自动创建的图层组的两个面集中。
5.根据权利要求4所述的工程地质信息三维可视化处理方法，其特征在于，简单切面是利用垂直于Z轴并平行于X轴的虚拟框将外包框中的TIN面分割成两部分。
6.根据权利要求4所述的工程地质信息三维可视化处理方法，其特征在于，自定义切面指的是选择不同的切割模式对场景中的TIN面进行切割处理，此处采用的不同切割方式包括鼠标定义、选择线对象、选择钻孔中的至少一种。
7.根据权利要求3所述的工程地质信息三维可视化处理方法，其特征在于，对于建好的三维的地质体显示图，本方法在其基础上进行挖填方的分析处理，具体分析处理过程是：选中将要处理的体数据对象，并设置开挖回填的标高，然后在地质体上选择开挖范围，在设置好边坡数据，然后开挖模拟即得最终的挖填方数据。
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