一种基于三维模型的可视化地质信息分析方法及工具与流程

1.本发明涉及地址信息分析技术领域，特别是一种基于三维模型的可视化地质信息分析方法及工具。


背景技术：

2.现如今，国内外关于三维虚拟地质模型的可视化分析与预测方面的研究还处于起步阶段，面临着许多理论与技术难题，其关键问题是：三维地质可视化系统所提供的可视化空间分析及预测能力十分有限，不能满足地学应用的需要地质现象中存在的复杂性、不连续性及不确定性等客观因素，以及三维地质建模的应用目的各异等主观因素，使得三维模型的建立缺乏统一而完备的理论和技术。由于矢量模型有良好的图形显示效果，但不利于空间分析；而栅格模型能够有效地进行空间分析和计算，但图形边界的精度难以保证，因此，矢栅集成或混合模型正在引起人们的重视。现有软件普遍重视空间对象的三维表示，可视化程度高，但对象之间的关系没有足够的描述，缺乏3d gis需要的空间分析能力。
3.同时在建模时，需要显示装置对建模进行显示，然而现有的显示其支撑装置结构过于简单，在使用时无法根据使用者的使用需求进行相应的调节，舒适度较低，同时在建模时，工作人员需要安装多个显示器进行显示，使用极为不便，同时显示器的尺寸不同，现有的支撑装置无法适应于不同尺寸的显示器，鉴于此，针对上述问题深入研究，遂有本案产生。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种基于三维模型的可视化地质信息分析方法及工具，解决了在建模时，需要显示装置对建模进行显示，然而现有的显示其支撑装置结构过于简单，在使用时无法根据使用者的使用需求进行相应的调节，舒适度较低，同时在建模时，工作人员需要安装多个显示器进行显示，使用极为不便，同时显示器的尺寸不同，现有的支撑装置无法适应于不同尺寸的显示器，鉴于此，针对上述问题深入研究，遂有本案产生。
5.实现上述目的本发明的技术方案为：一种基于三维模型的可视化地质信息分析方法，其特征在于，包括建立三维地质模型；所述建立三维地质模型包括以下操作方法：直接生成法、直接点面法、等值线法、剖面法；所述直接生成法根据二维制图时输人的数据和图形，直接生成三维数据和模型。
6.优选的，所述直接点面法通过离散点数据生成三维网格数据文件，进而生成三维面和三维实体模型。
7.优选的，所述等值线法根据若干离散点编制等高线图，是工程地质人员的一项基本技能，编制出的等高线图，能形象的表现出一个曲面的三维形态，可以借助等高线图生成
三维曲面。
8.优选的，所述剖面法由于钻孔数量的不足，只依靠钻孔的数据作为离散点还不够，需要借助剖面“增加”离散点。
9.优选的，所述三维地质建模包括：三维地形模型、三维勘探点、三维地质结构面、三维地形表面的地层分界线、三维风化界面和水位面、特殊地质现象三维建模。
10.优选的，所述桌台上安装有升降单元；所述升降单元包括：转动套筒、螺杆、两个滑槽、两个滑杆以及支撑调节机构；所述转动套筒可旋转的安装在桌台上，所述螺杆螺接在转动套筒的内部，两个所述滑槽分别开设在螺杆上，两个滑杆分别安装在桌台的内部，且与两个所述滑槽相互匹配，所述支撑调节机构安装在螺杆上。
11.优选的，所述支撑调节机构包括：安装架、第一固定杆、剪叉支架、第二固定杆、角度调节结构以及显示结构；所述安装架安装在螺杆的顶端，所述第一固定架的两端分别连接于安装架上，所述剪叉支架的一端活动安装在第一固定杆上，所述第二固定杆安装在剪叉支架的另一端，所述角度调节结构安装在第二固定杆上，所述显示结构安装在角度调节结构上。
12.优选的，所述角度调节结构包括：固定板、若干个导向杆、两个限位板、移动板以及若干个通气孔；所述固定板安装在第二固定杆上，若干个所述导向杆分别安装在安装在固定板的两端，两个所述限位板分别安装在固定板上，所述移动板可移动的安装在两个所述限位板上，若干个所述通气孔分别开设在移动板上。
13.优选的，所述显示结构包括：若干个限位滑道、若干个连杆、若干个支撑板以及两个显示器；若干个所述限位滑道分别开设在移动板的两端，若干个所述连杆的一端可自由停顿的安装在若干个所述限位滑道上，若干个所述支撑板的的一端可旋转的安装在移动板的上下两端，且中间部位可旋转的安装在若干个所述连杆的另一端上，两个所述显示器分别通过夹持组件安装在支撑板上。
14.优选的，所述夹持组件包括：若干个夹持板、若干个转动片以及若干个螺栓；若干个所述夹持板分别通过移动的安装在若干个所述支撑板上，若干个所述转动片每两个为一组分别安装在两个所述显示器上，且相邻的两个转动盘之间转动连接，若干个所述螺栓分别安装在两个所述转动片上。
15.利用本发明的技术方案制作的一种基于三维模型的可视化地质信息分析方法及工具，具备以下有益效果：1、移动板可在固定板上的限位板上进行移动，导向杆用于对对移动板进行导向的作用，通气孔便于显示器散热；2、工作人员可扳动显示器，则使得支撑板发生转动，连杆的一端则在限位滑道上进行移动，连杆的一端可安装有阻尼器，实现自由停顿的效果，两个显示器的角度可进行旋转，进一步使得两个显示器的角度满足工作人员的观看以及使用需求，提高了工作人员在建模时候的舒适度，进一步提高了工作效率；3、两个显示器通过夹持板进行夹持，夹持板则通过螺栓将显示器固定在支撑板
上，满足不同尺寸显示器的安装；4、实现对显示结构进行相应的调节，显示结构可以通过角度调节结构进行进行角度上的调节，进一步满足工作人员在建模过程中的使用需求，工作人员将角度调节结构向前拽动，进而使得剪叉支架通过第一连接杆以及第二连接杆进行支，从而控制角度调节结构以及显示结构向前移动。
附图说明
16.图1为本发明所述一种基于三维模型的可视化地质信息分析方法及工具的立体结构示意图。
17.图2为本发明所述一种基于三维模型的可视化地质信息分析方法及工具的安装架立体结构示意图。
18.图3为本发明所述一种基于三维模型的可视化地质信息分析方法及工具的剪叉支架立体结构示意图。
19.图4为本发明所述一种基于三维模型的可视化地质信息分析方法及工具的第二固定杆结构示意图。
20.图5为本发明所述一种基于三维模型的可视化地质信息分析方法及工具的桌台立体结构示意图。
21.图6为本发明所述一种基于三维模型的可视化地质信息分析方法及工具的滑杆主视结构示意图。
22.图7为本发明所述一种基于三维模型的可视化地质信息分析方法及工具的局部放大结构示意图。
23.图中：1、桌台，2、升降单元，3、转动套筒，4、螺杆，5、滑槽，6、支撑调节机构，7、滑杆，61、安装架，62、第一固定杆，63、剪叉支架，64、第二固定杆，65、角度调节结构，66、显示结构，651、固定板，652、导向杆，653、限位板，654、移动板，655、通气孔，661、限位滑道，662、连杆，663、支撑板，664、显示器，665、夹持板，666、转动片，667、螺栓。
具体实施方式
24.下面结合附图对本发明进行具体描述，如图1-7所示，一种基于三维模型的可视化地质信息分析方法，包括建立三维地质模型；建立三维地质模型包括以下操作方法：直接生成法、直接点面法、等值线法、剖面法；直接生成法根据二维制图时输人的数据和图形，直接生成三维数据和模型。在二维制图时，我们所研究的是三维空间的对象，只不过是采用了标高投影的方法，因此在数据和图形中都保留了大量的三维信息，直接使用这些信息来生成三维模型，是最简单和最快捷的方法。
25.作为优选的，更进一步的，直接点面法通过离散点数据生成三维网格数据文件，进而生成三维面和三维实体模型。这一方法适用于离散点数据足够多，而且分布相对均匀的情况。
26.作为优选的，更进一步的，等值线法根据若干离散点编制等高线图，是工程地质人
员的一项基本技能，编制出的等高线图，能形象的表现出一个曲面的三维形态，可以借助等高线图生成三维曲面。对于地质结构面，可以根据已知数据自动生成等高线图。等高线图绘制好以后，用户可根据其它勘探资料，加上自己的工作经验和想象力，编辑修改等高线，使其改变成为一个符合实际情况的曲面形态。
27.作为优选的，更进一步的，剖面法由于钻孔数量的不足，只依靠钻孔的数据作为离散点还不够，需要借助剖面“增加”离散点。工程地质剖面图是各类工程勘察试验成果的综合体现，也是地质工程师专家经验解释结果的综合反映，能够较好地反映工程区典型和特殊的地质现象，直观地表达地层的分布与构造特征。将工程地质剖面图的信息加人到三维地质模型中，或者在建模过程中根据相邻钻孔数据绘制一系列剖面，再将这些剖面与钻孔数据结合在一起建模，会大大提高三维地层模型精度与表现能力。
28.作为优选的，更进一步的，三维地质建模包括：三维地形模型、三维勘探点、三维地质结构面、三维地形表面的地层分界线、三维风化界面和水位面、特殊地质现象三维建模(例如褶皱、岩溶洞穴等)。
29.一种基于三维模型的可视化地质信息分析工具，包括桌台1，桌台1上安装有升降单元2；升降单元2包括：转动套筒3、螺杆4、两个滑槽5、两个滑杆7以及支撑调节机构6；转动套筒3可旋转的安装在桌台1上，螺杆4螺接在转动套筒3的内部，两个滑槽5分别开设在螺杆4上，两个滑杆7分别安装在桌台1的内部，且与两个滑槽5相互匹配，支撑调节机构6安装在螺杆4上。
30.在具体实施过程中，需要说明的是，使用时，桌台1便于工作人员的操作，在使用时，工作人员可以旋转转动套筒3，在滑槽5以及滑杆7的相互配合下，使得螺杆4开始进行上升，进一步使得对支撑调节机构6进行升降，以满足工作人员的操作需求。
31.作为优选的，更进一步的，支撑调节机构6包括：安装架61、第一固定杆62、剪叉支架63、第二固定杆64、角度调节结构65以及显示结构66；安装架61安装在螺杆4的顶端，第一固定架的两端分别连接于安装架61上，剪叉支架63的一端活动安装在第一固定杆62上，第二固定杆64安装在剪叉支架63的另一端，角度调节结构65安装在第二固定杆64上，显示结构66安装在角度调节结构65上。
32.在具体实施过程中，需要说明的是，在螺杆4上升时，安装架61也随之上升，实现对显示结构66进行相应的调节，显示结构66可以通过角度调节结构65进行进行角度上的调节，进一步满足工作人员在建模过程中的使用需求，工作人员将角度调节结构65向前拽动，进而使得剪叉支架63通过第一连接杆以及第二连接杆进行支，从而控制角度调节结构65以及显示结构66向前移动。
33.作为优选的，更进一步的，角度调节结构65包括：固定板651、若干个导向杆652、两个限位板653、移动板654以及若干个通气孔655；固定板651安装在第二固定杆64上，若干个导向杆652分别安装在安装在固定板651的两端，两个限位板653分别安装在固定板651上，移动板654可移动的安装在两个限位板653上，若干个通气孔655分别开设在移动板654上。
34.在具体实施过程中，需要说明的是，固定板651安装在第二固定杆64上，移动板654可在固定板651上的限位板653上进行移动，导向杆652用于对对移动板654进行导向的作
用，通气孔655便于显示器664散热。
35.作为优选的，更进一步的，其特征在于，显示结构66包括：若干个限位滑道661、若干个连杆662、若干个支撑板663以及两个显示器664；若干个限位滑道661分别开设在移动板654的两端，若干个连杆662的一端可自由停顿的安装在若干个限位滑道661上，若干个支撑板663的的一端可旋转的安装在移动板654的上下两端，且中间部位可旋转的安装在若干个连杆662的另一端上，两个显示器664分别通过夹持组件安装在支撑板663上。
36.在具体实施过程中，需要说明的是，工作人员可扳动显示器664，则使得支撑板663发生转动，连杆662的一端则在限位滑道661上进行移动，连杆662的一端可安装有阻尼器，实现自由停顿的效果，两个显示器664的角度可进行旋转，进一步使得两个显示器664的角度满足工作人员的观看以及使用需求，提高了工作人员在建模时候的舒适度，进一步提高了工作效率。
37.作为优选的，更进一步的，夹持组件包括：若干个夹持板665、若干个转动片666以及若干个螺栓667；若干个夹持板665分别通过移动的安装在若干个支撑板663上，若干个转动片666每两个为一组分别安装在两个显示器664上，且相邻的两个转动盘之间转动连接，若干个螺栓667分别安装在两个转动片666上。
38.在具体实施过程中，需要说明的是，两个转动片666用于连接两个显示器664上，且可以转动片666为轴进行旋转，同时将两个显示器664进行连接，两个显示器664通过夹持板665进行夹持，夹持板665则通过螺栓667将显示器664固定在支撑板663上，满足不同尺寸显示器664的安装。
39.上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。